LM317 reguleeritav voolu stabilisaator LED-ide jaoks

Nõudlus pinge stabiliseerimissüsteemide järele on viimastel aastatel oluliselt kasvanud. Erilist huvi tuntakse seadmete vastu, mis töötavad kunstliku valgusallikaga ja eriti LED-idega. Lm317 praegune stabilisaator on lihtne, odav, kuid töökindel seade, mida saate ise osta või kokku panna. Viimasel juhul peate teadma instrumentide valmistamise põhireegleid, ohutusnõudeid elektriga töötamisel ja koostama standardsete elementide komplekti.

Miks on voolu ja pinge stabiliseerimine vajalik?

Elektriseadmete arv kodudes kasvab pidevalt. Viimastel aastatel on elektriseadmete arv mitu korda kasvanud. Sellest tulenevalt on suurenenud vajadus elektrivõrkude pingetasemete järele.Pealegi on enamik hooneid (elu- ja tööstushooned) ja elektrijaamad ehitatud enam kui 30-40 aastat tagasi.

Mõned kaasaegsed seadmed on valmistatud sisseehitatud stabilisaatoritega - väikeste vooluahelatega, et vältida voolutugevuse kahjustusi. Kuid enamik neist ei sisalda lisaseadmeid ja isegi väike erinevus võrgus ähvardab läbi põleda. Suured kodumasinad (mittedigitaalsed) on suuremas ohus. Eelkõige boilerid ja pesumasinad.

Kahjustuste vältimiseks ja võrgu stabiilse pinge tagamiseks paigaldatakse stabilisaatorid. Igas kodus pole seda vaja teha. Kui hoones on pidev voolutoide ilma tõsiste kõikumisteta (220 V piires maksimaalse veaga 10%), pole lisaseadmetel mõtet. Kuid kui ülepinged on pidevad, säästab stabilisaatori paigaldamine seadmeid ja annab elektrit.

Stabiliseerimisseadmete tüübid

Enne seadme ostmist peaksite tutvuma peamiste tüüpide ja funktsioonidega. Igal neist on eelised ja puudused, mis on mõeldud erinevatele pingetasemetele ja seadmete arvule. Ka tööpõhimõtted on erinevad.

Relee

Parim variant era- ja maamajadele, korteritele. Trafol on mitu magnetmähist. Pingelanguse hetkel toimub nende vahel lüliti, mis võimaldab säilitada pingevoolu samas režiimis. Puuduste hulka kuuluvad:

• energiavoo muutus astmelises režiimis (järsult, katkendlikult);
• pingevoolu sinusoidi kõverus;
• väike võimsus tagasilöögi hetkel.

Selliste seadmete maksumus on oluliselt madalam kui teistel stabilisaatorimudelitel.Omanike ülevaated on koduvõrkude jaoks piisavad.

Elektrooniline

Elektroonilisi "täitmis" stabilisaatoreid on kahte tüüpi - triac ja türistor. Esimeses toimub automaatrežiimis mähiste vahel vahetamine väikese mehhanismi - triaki abil. Seadme efektiivsus on kõrge, see töötab kiiresti. Oluliseks eeliseks koduseks kasutamiseks on vaikne töö. Teine tüüp ei ole nii tõhus, et seda kasutatakse tavaliselt koduvõrkude stabiliseerimiseks ilma suurema pingeta. Kõige märgatavam puudus on hind.

Elektromehaaniline

Muud nimetused: servomootor, servoajam. Tööpõhimõte - elektriajami abil liigub süsinikelektrood mööda mähiseid, tekitades katkematu pinge. Sageli ostetakse majapidamisvajaduste ja väikeste ruumide jaoks (maja, suvila, kontor). Plussid: hind, kompaktsus, sujuv ümberlülitamine. Miinused: müra, madal lülituskiirus.

Ferroresonants

Viimastel aastatel on seda kaasaegsemate seadmete tuleku tõttu harva kasutatud. Ferroresonantsefekt ilmneb trafo ja kondensaatori vahelises interaktsioonisüsteemis. Seadmed on suured, mürarikkad ega tööta äkilise ja märkimisväärse ülekoormuse korral. Eelised: pikk kasutusiga, võimalus kasutada kõrge õhuniiskusega ruumides.

Inverter

Seda tüüpi seadmed on võimsad ja kallid. Neid kasutatakse igapäevaelus ja suurtes tööstusruumides. Peamine erinevus on kvartsostsillaator ja kontroller, mis muudavad sisendpinge alalisvooluks ja väljundi vahelduvvooluks. Samaaegne topeltkujundamine võimaldab töötada erinevate voolutasemetega - 115 kuni 300 volti.Eelised - müra puudumine, väiksus, kiire lülitamine ja reguleerimine, muud lisavõimalused (näiteks kodumasinate kaitsmine ülepinge eest).

Lineaarsete seadmete ahelad

Lm317 voolu stabilisaator on seade, mis töötab vastavalt lineaarse pinge lülitusahelale. Selliseid mikroskeeme kasutatakse võrkude jaoks, kus pole vaja suurt efektiivsust ja liigset võimsust. Eelkõige LED-ide töö toetamiseks. Eelised:

• kaitse ootamatute ülepingete ja liigsete võimsustasemete eest;
• voolu polaarsuse ümberpööramine sisendelemendil;
• lisaosade ja seadmete puudumine.

Puuduseks on madalam kasutegur – nõutavast ületav saadud pinge muundatakse kütteks, seega on vajalik täiendav jahutus.

Stabiilseks tööks on vajalik positiivne voolude erinevus sisendis ja väljundis - lineaarsed stabilisaatorid lakkavad töötamast, kui 0,4 V (isegi 0,5 V) langeb. Seetõttu ei kasutata voolu ja pinge reguleerimisega toiteahelat lm317 suurte seadmete ja "raskete" võrkude jaoks.

Peamised omadused

Lm317 pingestabilisaator töötab teatud toitevahemikus. Piirangud – minimaalne 1,25V, maksimaalne 37V. Väljundpinge võimsus ei ületa 1,5 amprit, viga ebastabiilse ühenduse korral on kuni 0,1%.

Lm317 kiibi pingeregulaatoril on täiendavad sisemised kaitsesüsteemid: lühise, termilise liigpinge ja ülepinge liigse hajumise eest.

Termilise piirangu tagavad spetsiaalsed mikrosensorid, mis tagavad seadmete kaitse hajutatud võimsuse ületamise eest – kui see juhtub, lülitub seade lihtsalt välja ega saa kahjustada.

Toide ja sisendpinge

Et vooluregulaator töötaks lm317 vooluringis, ei tohiks sisendosa pinge olla suurem kui 40 volti. Sel juhul peab minimaalne voolude erinevus sisendites ja väljundites ületama 2 volti.

Et lm317 pingeregulaator töötaks, ei tohiks vooluahel vastu võtta rohkem kui 1,5 A koormust. Kui lisajahutust ei toimu, siis tase langeb. Ligikaudne võimsus arvutatakse kahe näitaja korrutamisel - elektrienergia võimsus väljundis ning sisendi ja väljundi potentsiaalide erinevus.

Ümbritseva õhu temperatuuril kuni 30 °C on lubatud kuni 1,5 W võimsuse hajumine (jahutusradiaatori puudumisel). Soojuse hajumise normaalsel tasemel on lubatud kuni 20 W hajumine.

Seadme disain

Minimaalse paigutusega voolu- ja pingeregulatsiooniga stabilisaatori toiteallika lm317 vooluahelas on kaks takistit, mille takistuste erinevus reguleerib pinget väljundis ja kondensaatorites. Keskmine tugielementide vool on 1,25 V. Takistus ei tohiks ületada 240 oomi.

Stabilisaatori korpus lm317 diagrammil on valmistatud plastikust. Võimalikud valikud: TO 220 ja 220FP, SOT23 ja D2PAK. Sisemised kaitsesüsteemid võimaldavad seadmel töötada, kui juhtsisend on lahti ühendatud.

Pulsi draiverid

Impulsssüsteemiga draiverid on samad pinge stabilisaatorid. Vahelduvpinge võimaldab teil reguleerida seadme tööd. Kui tase on alla 2-3 amprit, pole täiendavat soojuse eemaldamist vaja.

Impulssseadmed "lõikavad" sissetulevat voolu, et saavutada väljundis soovitud pingetase. Saab töötada suure koormusega võrkudega. Puudused – nõutav on eraldi toiteallikas, kulu, väline “lisa” elektromagnetväli. Kodus keeruline kokku panna.

Ühendusskeemid

Voolu ja pinge reguleerimisega toiteahel lm317-l võimaldab stabilisaatorit kasutada mittestandardse pingega võrkudes. Seadme töötamiseks on vaja vähemalt kahte takistit. Olulisemad näitajad on võrdluspunkti pinge ja väljundvoolu tase.

Lihtsaim stabiliseeritud toiteallikas

Pinge stabilisaatorid on vajalikud mitte ainult kodu- ja tööstusseadmete kaitsmiseks. Laboritingimustes aitavad seadmed vältida liigseid vooluvooge ja võrgu läbipõlemist. Seetõttu püüavad algajad ja professionaalsed tehnikud kasutada vähemalt lihtsaid stabiliseerivaid plokke.

Peamised eelised:

• lihtne kokkupanek;
• usaldusväärne töö;
• odavad ja ligipääsetavad osad.

Puuduste hulgas on madal väljundefektiivsus, suurte radiaatorite kasutamine ja seadme suured mõõtmed.

Tavaline seade nõuab mitut elementi:

• vooluring lm317;
• plastkorpusega transistor;
• diood;
• kaks takistit;
• kaks kondensaatorit;
• dioodsild.

Minimaalne osade arv ja lihtne disain võimaldavad teil pingestabilisaatori kiiresti kokku panna ja kasutada seda väikese võrgu jaoks.

Elementide näitajad ei ole kriitilised. Näiteks võivad R1 takistite väärtused olla vahemikus 30 kuni 50 oomi, kuid ärge paigaldage dioodi.

Toide integreeritud stabilisaatoril

Integreeritud operatsioonisüsteemiga seadmeid kasutatakse pingestabilisaatorites, helisüsteemides, võimendites, toiteallikates jm. Kõik konstruktsiooniosad on ühendatud ränikristalli kaudu, nii et nende järjestus moodustab stabilisaatori. Elektrotehnikas kasutatakse kahte tüüpi:

• pooljuhi kasutamine;
• kasutades kileelemente (hübriid).

Standardskeem sisaldab mitut tüüpilist osa: võrdlusallikas, võimendi, juhtelement ja kaitsemehhanism lühiste lahtiühendamiseks ja vältimiseks.

Integraallülitused on lõpetatud funktsionaaltsükliga seadmed. Igal neist on sisend-, väljund- ja maandusteed.

Selliseid ahelaid saab kasutada ainult teatud pingetasemetega. Lubatud piirid on 5 kuni 24 V, voolu jaoks - alla 1 A.

Integraallülitustel on väljundpinge piiraja. Samuti on paigaldatud lisakaitse ülekuumenemise vastu.

Reguleeritava toiteallikaga stabilisaatoriahel

Selliste seadmete sildalaldi võimaldab teil vahelduvvoolu voolu alalisvooluks muuta. Üks kondensaatoritest filtreerib pulseerivate omadustega energiat, teine ​​muudab pinge ülemineku sujuvamaks. See tüüp võimaldab stabilisaatoril töötada madalatel alalisvoolusagedustel.

Takisti valitakse stabilisaatori lubatud nimiväärtuse järgi. Viga peaks olema minimaalne. Parim variant on täpne arvutus.

Kasutusala

Tehniliste seadmete põhinäitajate stabiliseerimiseks kasutatakse LM317 kiibil põhinevaid stabilisaatoreid. Sellist seadet on lihtne ise kokku panna ja tehases valmistatud seade on odav.Selle klassi jaoks on sellel suurepärased jõudlusandmed ja kasutusiga, välja arvatud juhul, kui võimsus on liiga suur.

Puuduseks on pinge piirang - mitte rohkem kui 3 V. TO 220 korpusel põhinev stabilisaator on kõige soodsam mudel, mida kasutatakse mitmes valdkonnas:

• majapidamisvõrgud;
• laboritingimused;
• LED valgustus (valgusdioodid).

LM317 kiibil põhinevad pinge stabiliseerimissüsteemid on töökindlad, lihtsad ja mugavad seadmed. Maksumus on väike, kuid omadused on positiivsed. Selliseid stabilisaatoreid kasutatakse sageli autode LED-ide jaoks.