Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Please add exception to AdBlock for elektroda.pl.
If you watch the ads, you support portal and users.

Zasilacz regulowany LM317 z dodatkowymi wyjściami 5V, 12V

krzysiekjanek 23 Jan 2016 17:28 18756 65
Altium Designer Computer Controls
  • Zasilacz regulowany LM317 z dodatkowymi wyjściami 5V, 12V
    Witam wszystkich.
    Chciałbym zaprezentować wam mój zasilacz regulowany wraz z dodatkowymi wyjściami +5V i +12V .Konstrukcja prosta oparta na układzie LM317 odciążonym tranzystorem 2N3055 i BD140

    Zasilacz to typowa konstrukcja z noty katalogowej układu, dodatkowym elementem jest ograniczenie regulacji napięcia : 1.2V – 12V oraz 1.2V – 24V zrealizowane za pomocą dwóch różnych rezystorów (240 ohm , 470 ohm) podłączonych pomiędzy odnogą ADJ - OUT przełączanych przełącznikiem.

    Zasilacz służy mi od trzech lat, skonstruowany dla moich wymagań i potrzeb.
    Majsterkując trochę przy elektronice miałem do tej pory do dyspozycji mniej udane zasilacze własnej roboty, postanowiłem więc zrobić coś porządniejszego i w małej obudowie.



    Transformator zastosowany w urządzeniu to polski TS 40/45/666 z napięciem wyjściowym 35V i 1.2A

    Prostownik wykonany na mostku prostowniczym GBU4J (4A)
    Tranzystor odciążający wyposażony jest w mały radiator z chłodzeniem wymuszonym (wentylator)

    dodatkowe wyjścia +5V , +12V zbudowane są na układach serii 78xx
    Małym problemem przy regulatorze 7805 było to że napięcie zasilające ten układ było wyższe niż pozwalał na to układ , wiec musiałem zastosować dodatkowy 7818 aby obniżyć napięcie dostarczone do wejścia układu 7805. Brak tego udziwnienia jest widoczny na schemacie. Rozwiązanie to ograniczyło możliwości prądowe wyjścia 5V lecz mi to w zupełności wystarcza.

    Płytka drukowana została wykonana programie EAGLE ,przeniesiona metodą termo-transferu (drukarka laserowa, papier kredowy), trawiona w B327 (nadsiarczan sodu).
    Otwory wiercone za pomocą CNC własnej roboty.
    Strona ścieżek pokryta została roztworem kalafonii z spirytusem.

    Obudowa metalowa są to pozostałości z lat 90 tych od znajomego.
    Panel przedni dość ubogi wykonany na papierze kredowym, ma pokazać gdzie co się znajduje.



    Wydajność tego zasilacza to 12V-4A oraz 24V-1A
    Przy tych 12V- 4 Amperach nie testowałem ile godzin wytrzyma, lecz przy 12V – 2A można dość długo pracować bez awarii.


    Zasilacz regulowany LM317 z dodatkowymi wyjściami 5V, 12V Zasilacz regulowany LM317 z dodatkowymi wyjściami 5V, 12V Zasilacz regulowany LM317 z dodatkowymi wyjściami 5V, 12V Zasilacz regulowany LM317 z dodatkowymi wyjściami 5V, 12V Zasilacz regulowany LM317 z dodatkowymi wyjściami 5V, 12V Zasilacz regulowany LM317 z dodatkowymi wyjściami 5V, 12V Zasilacz regulowany LM317 z dodatkowymi wyjściami 5V, 12V Zasilacz regulowany LM317 z dodatkowymi wyjściami 5V, 12V Zasilacz regulowany LM317 z dodatkowymi wyjściami 5V, 12V Zasilacz regulowany LM317 z dodatkowymi wyjściami 5V, 12V

    Cool? Ranking DIY
    Can you write similar article? Send message to me and you will get SD card 64GB.
    About Author
    krzysiekjanek
    Level 10  
    Offline 
    Elektronika to moje hobby, Odskocznia od codzienności, Pasja odkrywania.
    Has specialization in: rtv, elektro-mech. lakiernictwo, amiga, obróbka drewna cnc
    krzysiekjanek wrote 36 posts with rating 23, helped 0 times. Live in city Gorzów Wielkopolski. Been with us since 2008 year.
  • Altium Designer Computer Controls
  • #2
    tmf
    Moderator of Microcontroller designs
    Takie pytanie - transformator jak piszesz daje 35V/1,2A, a ty z tego stabilizatorem liniowym robisz 12V/4A - jak?
  • #3
    krzysiekjanek
    Level 10  
    tmf wrote:
    Takie pytanie - transformator jak piszesz daje 35V/1,2A, a ty z tego stabilizatorem liniowym robisz 12V/4A - jak?


    Nie wiem jakie prawo tu zadziałało lecz tak to działa.
    Nie opieram się tylko na wskazaniu amperomierza zamontowanego w zasilaczu lecz także miernika włączonego w szereg z żarówką 12V 50W która świeci z pełną mocą.
  • #4
    eurotips
    Level 38  
    tmf wrote:
    Takie pytanie - transformator jak piszesz daje 35V/1,2A, a ty z tego stabilizatorem liniowym robisz 12V/4A - jak?


    Trochę prądu, trochę kitu i wychodzi mu te 4A, uczmy się oszukiwać od najlepszych.
    1.2A to prąd nominalny trafa więc normalne że chwilowo może dać więcej,
    nie pisał że da tyle w pracy ciągłej, parę minut może pracować przeciążony, oczywiście trafo musisz zabezpieczyć termikiem aby nie ugotować.
    No i ten stabilizator +5V, po co go dajesz za 12V? oba trzeba bezpośrednio do mostka.
  • #5
    krzysiekjanek
    Level 10  
    tmf wrote:

    No i ten stabilizator +5V, po co go dajesz za 12V? oba trzeba bezpośrednio do mostka.


    Tu zamiar miałem obniżyć napięcie wejściowe 7805 lecz dodałem jeszcze jeden regulator (7818), (którego nie ma na schemacie) aby nie obciążać 7812. Napięcie maksymalne dla 7805 to 25 V
    tym kosztem zmniejszyłem możliwość prądowe 7805, lecz dla moich potrzeb wystarczyło.
  • #6
    Wawrzyniec
    Level 37  
    krzysiekjanek wrote:
    Napięcie maksymalne dla 7805 to 25 V
    tym kosztem zmniejszyłem możliwość prądowe 7805
    Co masz na myśli? Bo takie połączenie dwóch stabilizatorów nie zmniejsza możliwości prądowych, ale taki malutki radiator na pewno. Maksymalna moc jaka może się wytracić na jednym takim stabilizatorze to 15W, czyli łącznie 30W, a ty masz przy 1A więcej do wytracenia, jeszcze z takim malutkim radiatorem. I to cię ogranicza, a nie szeregowe łączenie stabilizatorów.
  • #7
    PEPE64
    Level 16  
    Woltomierz nie powinien mieć zakresu do 25V?
  • #8
    krzysiekjanek
    Level 10  
    PEPE64 wrote:
    Woltomierz nie powinien mieć zakresu do 25V?


    Tak, powinien lecz tylko taki miałem w zasobach.
    napięcia 24 V rzadko używam, więc mi to nie przeszkadza.

    Dodano po 12 [minuty]:

    Wawrzyniec wrote:
    Maksymalna moc jaka może się wytracić na jednym takim stabilizatorze to 15W, czyli łącznie 30W, a ty masz przy 1A więcej do wytracenia, jeszcze z takim malutkim radiatorem. I to cię ogranicza, a nie szeregowe łączenie stabilizatorów.


    I tu jest racja, faktyczne przy obciążeniu około 1A układ pracował kilka sekund, przy 0.5 A kilka minut po czym się przegrzewał. Mając dwa układy = więcej ciepła.
  • Altium Designer Computer Controls
  • #9
    User removed account
    Level 1  
  • #10
    pikarel
    Level 35  
    trymer01 wrote:
    Sama aplikacja LM317 jest nieprawidłowa (schemat), podobnie jak LM7805 i LM7812.
    A wystarczy dokładnie przeczytać datasheet.
    Po co tam jest dioda D5 ?


    Dioda (oczywiście kosztem obniżenia sprawności układu) służy do obniżenia minimalnego napięcia wyjściowego (o spadek na jej złączu)
    lub do zabezpieczenia zasilacza przed odwrotnym podłączeniem np. ładowanego akumulatora.

    Błędy w Twoim schemacie:
    -rezystor 220 Ω - zgodnie z notą aplikacyjną LM 317 - powinien mieć 22 Ω, na płytce wlutowałeś poprawny
    -brak kondensatorów odsprzęgających (100 nF), dołączonych do wejść i wyjść wszystkich stabilizatorów
    Pomijanie tych kondensatorów zawsze da znać o sobie w przyszłości (układy cyfrowe, impulsowe, długie przewody zasilające, pętle masy).

    Logicznie i funkcjonalnie zaprojektowałeś panel przedni, szkoda tylko, że zapomniałeś, że obudowa ma "krągłości" i obciąłeś literę Z z opisu.
    O radiatorach już nie piszę, bo napisali o tym inni.

    --------------
    Mam wskazówkę dla Ciebie i innych , którzy kiedyś użyją LM 317 w swoich konstrukcjach zasilaczy.
    W nocie katalogowej układów LM 117, LM 317 jest aplikacja pod nazwą:
    Low Cost 3A Switching Regulator
    (LM195/395 użyty w aplikacji to złożony układ z wszelkimi zabezpieczeniami i stabilizacjami,
    ale ma zbyt mały prąd maksymalny i zastosowano ich aż 3, poza tym jest chyba trudny do zdobycia).

    Układ działa poprawnie pod warunkiem, że nie przekracza się prądu nasycenia użytej cewki
    a jako tranzystor kluczujący zastosowany jest szybki tranzystor o dużym wzmocnieniu, z "kawałkiem" radiatora (użyłem BDW83 z zapasów).

    Kiedyś obliczę sprawność tej aplikacji przy maksymalnym obciążeniu,
    ale jedno jest pewne; ten układ nie jest już takim grzejnikiem, jak stabilizator liniowy.
  • #11
    User removed account
    Level 1  
  • #12
    Wawrzyniec
    Level 37  
    krzysiekjanek wrote:
    Mając dwa układy = więcej ciepła
    Bzdura. Tyle masz do wytracenia i czy dasz jeden czy pięć tyle samo ciepła masz do wytracenia.

    Oprócz tego brak diod zabezpieczających stabilizatory 78xx. O kondensatorach odsprzęgąjących była już mowa.
  • #13
    pikarel
    Level 35  
    trymer01 wrote:
    pikarel wrote:
    rezystor 220 Ω - zgodnie z notą aplikacyjną LM 317 - powinien mieć 22 Ω (nie podam numeru elementu, bo nie ma numeracji)

    220Ω !

    Ja widzę 22Ω i o nim pisałem w swoim poprzednim poście, na schemacie poniżej element zaznaczyłem w czerwonym kwadracie:
    Zasilacz regulowany LM317 z dodatkowymi wyjściami 5V, 12V

    O takim, a nie innym zastosowaniu diody i konsekwencjach też już napisałem wcześniej:
    Quote:
    Dioda (oczywiście kosztem obniżenia sprawności układu)

    Quote:
    do zabezpieczenia zasilacza przed odwrotnym podłączeniem np. ładowanego akumulatora

    Ten zasilacz nie jest sprzetem o parametrach laboratoryjnych, lecz warsztatowym.

    Wawrzyniec wrote:
    Bzdura. Tyle masz do wytracenia i czy dasz jeden czy pięć tyle samo ciepła masz do wytracenia.

    Całkowita ilość wydzielanego (traconego) ciepła - tak.
    Jednak stosując podział stabilizacji na kilka stopni, np. 24 V/ 12 V/ 5 V - ciepło też podzieli się na kilka radiatorów, zamiast wydzielić się na jednym.
    Wtedy jeden układ może przekroczyć własną strefę SOAR.
  • #14
    User removed account
    Level 1  
  • #15
    Freddy
    Level 43  
    Dane są według nowszych DS.
    Zasilacz regulowany LM317 z dodatkowymi wyjściami 5V, 12V Zasilacz regulowany LM317 z dodatkowymi wyjściami 5V, 12V
  • #16
    User removed account
    Level 1  
  • #17
    Wawrzyniec
    Level 37  
    pikarel wrote:
    Jednak stosując podział stabilizacji na kilka stopni, np. 24 V/ 12 V/ 5 V - ciepło też podzieli się na kilka radiatorów, zamiast wydzielić się na jednym.
    Wtedy jeden układ może przekroczyć własną strefę SOAR.
    Ja piszę w odniesieniu do tego konkretnego przypadku, a tutaj jest 1 radiator.
    pikarel wrote:
    Ten zasilacz nie jest sprzetem o parametrach laboratoryjnych, lecz warsztatowym.
    Tym niemniej powinny być diody zabezpieczające wlutowane równolegle do stabilizatora pomiędzy wejście nap a wyjście. Zapobiegają one uszkodzeniu stabilizatora np w przypadku gdy zasilacz zostanie pozbawiony zasilania z podłączonym obciążeniem do stabilizatora regulowanego.Wtedy kondensatory C10 i C12 rozładują się poprzez stabilizatory 78xx i mogą je uszkodzić. Diody mają zabezpieczać np przed taką sytuacją
  • #18
    Freddy
    Level 43  
    Schemat jest dalej we wszystkich DS z Texasa, tylko na innych stronach :).
    Natomiast wrócili do schematu z LM195. Co wydanie DS, to schemat jest na innych stronach, ma inny numer, ale nadal jest.

    Inni producenci LM317 nie umieszczają całkowicie tego rozwiązania.
    ST pokazuje natomiast ciekawy sposób przełączania napięć :).
    Zasilacz regulowany LM317 z dodatkowymi wyjściami 5V, 12V
  • #19
    User removed account
    Level 1  
  • #20
    krzysiekjanek
    Level 10  
    pikarel wrote:

    Dioda (oczywiście kosztem obniżenia sprawności układu) służy do obniżenia minimalnego napięcia wyjściowego (o spadek na jej złączu)
    lub do zabezpieczenia zasilacza przed odwrotnym podłączeniem np. ładowanego akumulatora.

    Błędy w Twoim schemacie:
    -rezystor 220 Ω - zgodnie z notą aplikacyjną LM 317 - powinien mieć 22 Ω, na płytce wlutowałeś poprawny
    -brak kondensatorów odsprzęgających (100 nF), dołączonych do wejść i wyjść wszystkich stabilizatorów
    Pomijanie tych kondensatorów zawsze da znać o sobie w przyszłości (układy cyfrowe, impulsowe, długie przewody zasilające, pętle masy).

    Logicznie i funkcjonalnie zaprojektowałeś panel przedni, szkoda tylko, że zapomniałeś, że obudowa ma "krągłości" i obciąłeś literę Z z opisu.
    O radiatorach już nie piszę, bo napisali o tym inni.

    -


    Dioda służy zabezpieczeniu właśnie przed odwrotnym podłączeniem akumulatorka lub kondensatora lub czego kolwiek co mogło by mieć inny biegun i jakieś napięcie.

    błędu w schemacie nie ma choć sam złapałem się na tym opisie w schemacie, w którym opis jest: 22OHM czyli 22 OHM pisane razem.

    Panel robiony był na szybko (na sztukę) i już tak został się.

    Dodaję schemat doprawiony o brakujący element i dokładniejszy opis elementów.


    Zasilacz regulowany LM317 z dodatkowymi wyjściami 5V, 12V
  • #21
    pikarel
    Level 35  
    @trymer01
    Wszysko, co napisałem w poście
    https://www.elektroda.pl/rtvforum/viewtopic.php?p=15365889#15365889
    -w całości odnosi do tematu
    -nie zawiera ŻADNEGO BŁĘDU - schemat jest zaczerpnięty z aplikacji LM117/317,
    a wartość podałem poprawną (opis na schemacie bez spacji 2200HM zamiast 22 Ω lub 22ohm)
    -jest w pełni merytoryczne.

    Jeśli chcesz wziąć udział w normalnej rozmowie o tym zasilaczu/konstrukcji
    -proszę po prostu NAPISAĆ WŁASNE ZDANE, bez bezczelnego "wytykania" uczestnikom rozmowy NIEISTNIEJĄCYCH błędów
    oraz oceniania konstrukcji w stylu "głupie rozwiązanie" (proste, ale poprawne i skuteczne zastosowanie diody na wyjściu).

    To nie jest fejsbuk, giegie, skajp czy jakiś inny komunikator "we dwoje".
    To forum.

    Jeśli piszesz coś jako moderator - napisz w moim poście, w ramce, co naruszyłem lub co jest niewłaściwe w tym, co napisałem.
  • #22
    User removed account
    Level 1  
  • #23
    pikarel
    Level 35  
    @trymer01 - rozumiesz, co czytasz i czy zastanawiasz się czasem, komu odpowiadasz?
    Bo powyżej odpowiadasz na post, w którym kol@krzysiekjanek odnosił się DO MOJEGO POSTA i błędu w wartości rezystora (błędny jest tylko opis, bo bez spacji).
    PDF-y z oficjanej strony, z rezystorem 5 kΩ - też są według Ciebie bublem:
    Zasilacz regulowany LM317 z dodatkowymi wyjściami 5V, 12V
    bo o pomnożeniu β tych dwóch tranzystorów zapomniałeś.

    Moderator, czyli ktoś, kto ma pilnować porządku w temacie - wprowadza największy "syf" w wątku.
    Przestań jątrzyć, bo zgłoszę to do administratora!
  • #24
    User removed account
    Level 1  
  • #25
    Artur k.
    Admin of Audio group
    pikarel wrote:
    Przestań jątrzyć, bo zgłoszę to do administratora!

    W czym mogę pomóc?


    Czy tego chcecie, czy nie - schemat zawiera błędy (nawet ten niby poprawiony), które zostały wskazane.

    Ponadto:
    krzysiekjanek wrote:
    Dioda służy zabezpieczeniu właśnie przed odwrotnym podłączeniem akumulatorka lub kondensatora lub czego kolwiek co mogło by mieć inny biegun i jakieś napięcie.

    Dioda włączona tak, jak tu:
    Zasilacz regulowany LM317 z dodatkowymi wyjściami 5V, 12V
    Nie zabezpiecza przed niczym (zresztą nie ma przed czym), za to ma pewną paskudną właściwość - pogarsza parametry dynamiczne zasilacza (o czym tu już tu w sposób pośredni wspomniano).
    W takim połączeniu nie ma to żadnego sensu. Ta dioda nie zabezpieczy układu przed odwrotnym dołączeniem akumulatora - sam stabilizator nie dostanie po głowie, ale za to wystrzeli kondensator C9.
  • #26
    Wawrzyniec
    Level 37  
    Dioda zabezpieczająca, kondensatory przeciwwzbudne. To tylko przykład. Zasilacz regulowany LM317 z dodatkowymi wyjściami 5V, 12V

    A jeżeli toto ma ładować akumulatory to na wyjściu dioda antyrównolegle i odpowiednio dobrany bezpiecznik.

    Zasilacz regulowany LM317 z dodatkowymi wyjściami 5V, 12V
  • #27
    Artur k.
    Admin of Audio group
    Wawrzyniec wrote:
    A jeżeli toto ma ładować akumulatory to na wyjściu dioda antyrównolegle i odpowiednio dobrany bezpiecznik.

    Oczywiście, ponadto obowiązkowo dioda równolegle ze stabilizatorem anodą do wyjścia.

    Odnośnie tego nieszczęsnego rezystora w bazie - jest on potrzebny gdyby rzeczywiście użyć LM195, który ma typowy prąd bazy 3uA. W przypadku jak tutaj, gdzie mamy BD140 oraz 2N3055 ten rezystor jest niepotrzebny, a wręcz szkodliwy.
    Wygląda na to, że w nocie katalogowej ktoś po prostu przerysował układ i jedynie inaczej oznaczył element wykonawczy (zamiast LM195 napisał TIP73). Wbrew pozorom błędy w notach katalogowych wcale nie są rzadkością.
  • #28
    Wawrzyniec
    Level 37  
    I przed stabilizatorem 7818 opornik 10 om/15W, na nim wytraci się część mocy i stabilizatory nie będą się tak mocno grzały, a prądu to nie ograniczy.
  • #29
    User removed account
    Level 1  
  • #30
    pikarel
    Level 35  
    Artur k. wrote:
    pikarel wrote:
    Przestań jątrzyć, bo zgłoszę to do administratora!

    W czym mogę pomóc?

    Po tym, co i w jaki sposób również piszesz Ty - w niczym nie będziesz pomocny.
    Jak to możliwe, że nawet administrator - zamiast moderować - sam jątrzy.

    Po kolei, sprawa pierwsza.
    Dioda jest zbrodnią?
    Przecież wystarczyło napisać, aby kondensator elektrolityczny umieścić przed tą diodą, a tylko bezbiegunowy (dla poprawienia dynamiki) - za diodą - i układ jest w pełni poprawny
    (przyznaję i przepraszam, nie zwróciłem uwagi na to, że kondensator elektrolityczny będzie narażony na odwrotne połączenie).

    Sprawa druga.
    Próbujesz wmówić (wspólnie z @trymer01) wszystkim czytającym, że przez kilkanaście lat w kilkunastu kolejnych - edytowanych przez National Semiconductor, potem Texas Instruments - publikacjach aplikacji LM117/317 z uporem maniaka umieszczano błąd, podając złą wartość rezystora, czyli 5kΩ.
    Poniższy schemat nie jest skopiowany z jednej publikacji do następnępnej, on jest narysowany na nowo, w 2011 roku:
    Zasilacz regulowany LM317 z dodatkowymi wyjściami 5V, 12V

    Sprawdziłem osobiście, praktycznie i bardzo szczegółowo działanie tej aplikacji z rezystorem 5kΩ. Działa bardzo dobrze.
    -----------------------------------------------
    Na koniec taka mała refleksja;
    my, zwykli użytkownicy możemy z głupoty czy niewiedzy "pożreć się",
    jednak jeśli w najlepsze dołączają do tego moderator i administrator - coś chyba jest "nie tak".