Fonte de alimentação variável usando LM317 (Layout PCB): 3 etapas

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:35

Ola pessoal!!

Aqui estou mostrando o layout do PCB de uma fonte de alimentação variável. Este é um circuito muito popular que está prontamente disponível na web. Ele usa o popular regulador de tensão IC LM317. Para quem está interessado em eletrônica, este circuito é muito útil. O requisito básico de um amador DIY é uma fonte de alimentação variável. Em vez de comprar fontes de alimentação de bancada muito caras, este circuito os ajudará a construir uma fonte de alimentação que pode controlar a tensão e a corrente de forma independente.

Suprimentos

1. Regulador de tensão LM317
2. Transistor - MJE3055
3. Capacitores de cerâmica- 0,1uf 2nos, 0,2uf 1nos
4. Resistores - 220ohm, 1K / 0,25W, 0,1ohm / 5W
5. Potenciômetro - 5K, 10K
6. LED- 5mm

Etapa 1: Diagrama de Circuito

O funcionamento do circuito de acordo com meu conhecimento é descrito aqui. O regulador de tensão IC LM317 é usado para ajustar a tensão de saída. As resistências R1 e R2 criam um circuito divisor de tensão e é conectado ao pino de ajuste do IC. Variando o potenciômetro R2, a tensão de saída pode ser variada. Em seguida, vem o transistor de potência Q1 (MJE3055), já que a corrente máxima que pode ser passada pelo LM317 é limitada a 1,5A este transistor é usado para aumentar a capacidade de corrente da fonte de alimentação. A corrente máxima do coletor de Q1 é 10A. Se você quiser aumentar a capacidade de corrente, coloque os transistores em paralelo com Q1. Ao colocar transistores paralelos, conecte as resistências de equilíbrio em série com o emissor. Aqui eu conectei apenas um transistor e uma resistência de 0,1 ohm em série, já que eu estava tendo apenas isso comigo.

Para controlar a corrente de saída, que é a corrente de coletor de Q1, a base é conectada a partir do emissor do transistor Q2 (BD139). A base do Q2 é controlada por um circuito divisor de tensão feito pelo potenciômetro R3.

Alguns capacitores de disco são conectados em paralelo, para fins de filtragem. O LED é conectado em paralelo para indicação de energia.

Você também pode usar o LM338 em vez do LM317, que também é um regulador de tensão variável com maior capacidade de corrente.

NOTA: Não conecte um capacitor eletrolítico no lado da saída. Isso criará uma variação muito lenta da tensão de saída.

Uso de resistores de balanceamento

Se a corrente de saída ou a dissipação de potência nos transistores de saída se aproximarem de mais da metade de sua classificação máxima, os transistores paralelos devem ser considerados. Se forem usados transistores em paralelo, resistores de balanceamento devem ser instalados no emissor de cada transistor em paralelo.

O valor é determinado estimando a quantidade de diferença entre Vbe entre os transistores e tendo essa quantidade, ou um pouco mais de tensão, diminuída em cada resistor na corrente de saída máxima. Os resistores de balanceamento são escolhidos para compensar quaisquer diferenças Vbe devido à variabilidade do transistor, fabricação ou temperatura, etc. Essas diferenças de tensão são geralmente menores que 100 mV ou mais. Valores de 0,01 Ω a 0,1 Ω são freqüentemente usados para fornecer uma queda de 50 a 75 mV. Eles devem ser capazes de lidar com a dissipação de corrente e energia.

Por exemplo, se 30A é a corrente de saída total e se estamos usando 3 transistores, então a corrente através de cada transistor deve ser 10A (30/3 = 10A). Portanto, para conseguir isso, os resistores de balanceamento devem ser conectados.

Let∆Vbe = 0.1v então Rb = 0.1 / 10 = 0.01ohm

Classificação de energia = 10 * 10 * 0,01 = 1W

Etapa 2: Layout PCB

O arquivo pdf do layout do PCB é fornecido aqui. Você pode baixá-lo aqui.

Dimensão do PCB = 44,45x48,26mm.

Você pode ver uma camada de cobre superior no PCB (vermelho), mas eu forneci a você um layout de PCB de camada única com vias. Para que você possa usar um fio jumper para conectar as duas vias.

Etapa 3: Placa Concluída

Depois de gravar o PCB, coloque os componentes com cuidado e solde-os. Os dois potenciômetros são conectados à placa por meio de fios. Usei um jumper para conectar as duas vias da parte superior da placa.

Para dissipar o calor gerado pelo MJE3055 e LM317, use um dissipador de calor adequado.

Eu testei este circuito com alimentação de entrada 16V / 5A e fui capaz de variar a tensão de 1,5V a 15V e a corrente de 0A até a corrente de carga máxima, ou seja, menos de 5A

NOTA: Fornece um dissipador de calor separado para o transistor e o regulador IC. Certifique-se de que os dois dissipadores de calor não entrem em contato um com o outro.

Espero que isso seja útil para aqueles que procuram uma fonte de alimentação que possa controlar a tensão e a corrente

Obrigado!!