Regulador de tensão variável linear 1-20 V: 4 etapas

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:37

Um regulador de tensão linear mantém uma tensão constante na saída se a tensão de entrada for maior do que a saída, enquanto dissipa a diferença na tensão vezes os watts atuais de potência como calor.

Você pode até fazer um regulador de tensão bruto usando um diodo Zener, reguladores da série 78xx e alguns outros componentes complementares, mas que não serão capazes de fornecer altas correntes como 2-3A.

A eficiência geral dos reguladores lineares é muito menor em comparação com as fontes de modo chaveado, buck, conversores boost, uma vez que dissipa a energia não utilizada como calor e tem que ser removida constantemente, caso contrário, o regulador emperra.

Este projeto de fonte de alimentação vale totalmente a pena se você não tiver nenhum problema de eficiência de energia ou se não estiver alimentando um circuito portátil com uma bateria.

Todo o circuito é feito de três blocos, 1. Regulador variável principal (1,9 - 20 V)

2. regulador secundário

3. Comparador, driver do motor do ventilador (MOSFET)

Um LM317 é um ótimo regulador de tensão para iniciantes quando usado corretamente. Ele requer apenas um divisor de tensão fornecido ao seu pino de ajuste para obter uma tensão variável na saída. A tensão de saída depende da tensão no pino de ajuste, geralmente mantida em 1,25 V.

saída e ajuste de tensão do pino estão relacionados como, Vout = 1,25 (R2 / R1 + 1)

A corrente na carga permanece quase igual à corrente i / p em qualquer conjunto de tensão. Vamos supor que se a carga em O / p consumir uma corrente de 2 A a 10 V, a tensão restante de 10 V com a corrente restante de 1 A é convertida na forma de calor de 10 W !!!!!!

Portanto, é uma boa ideia anexar um dissipador de calor a ele … por que não um VENTILADOR !!!! ??????

Eu tinha esta minivela parada por um tempo, mas o problema é que ela pode levar apenas 12 V para o máximo de rpm, mas a tensão I / p é de 20 V, então eu tive que fazer um regulador separado (usando o próprio LM317) para a ventoinha, mas se eu manter o ventilador ligado o tempo todo isso é apenas perda de energia, então adicionou um comparador para ligar o ventilador apenas quando a temperatura do dissipador de calor do regulador principal atingir um valor predefinido.

Vamos começar!!!

Etapa 1: reunindo os componentes

Nós precisamos, 1. LM317 (2)

2. Dissipadores de calor (2)

3. alguns resistores (verifique o esquema para os valores)

4. capacitores eletrolíticos (verifique esquemática para os valores)

5. perf Board (projeto PCB)

6. MOSFET IRF540n

7. VENTILADOR

8. alguns conectores

9. Potenciômetros (10k)

10. Termistor

Etapa 2: reunindo todos

Escolha o tamanho da placa PCB com a qual você se sente confortável.

Eu meio que o fiz compacto de 6 cm por 6 cm, se você é bom em soldar pode ir com um tamanho ainda menor;)

manter o conector Vin à esquerda e Vout à direita, o comparador IC no centro e os reguladores na parte superior com a ventoinha na parte superior facilita o manuseio e o uso.

Basta seguir o esquema, verificar a verificação de continuidade de vez em quando quanto a curtos-circuitos e conexões adequadas.

Etapa 3: Colocando a realimentação do termistor

Coloque o termistor em contato com o dissipador de calor, guardei-o nas saliências do dissipador.

uma vez que o termistor está em série com outro resistor de 10K, é um divisor de tensão de exatos 10 a 10 V, quando a temperatura aumenta, a resistência do termistor diminui, mas a tensão continua subindo para 20V.

Esta tensão é dada ao terminal de não inversão do opamp 741 e o terminal inversor é mantido em 11 V, então quando a tensão do termistor vai além de 11 V, o opamp sai em ALTO no pino 6.

Etapa 4: deve ser parecido com isto …

Vamos testar !!!

dando entrada de 20V do meu transformador via FOOOLLBRIDGE RECIFIER !! e ajustando o O / p para cerca de 15 V, conectei um resistor de 5W de 22 ohms em O / p que estava desenhando em torno de 2,5 A.

O dissipador de calor começou a aquecer e chegou perto de 56C, a tensão do termistor subiu além de 11 V, então o comparador detectou isso e ligou o Mosfet na região de saturação em volta de ligar o VENTILADOR para resfriar o dissipador de calor.

Annnd é isso !!! você acabou de fazer um regulador de tensão variável que pode ser usado como fonte de alimentação de bancada do LAB, para carregar baterias, para fornecer tensão para circuitos protótipos e a lista continua…

Se você tiver alguma dúvida relacionada ao projeto, sinta-se à vontade para perguntar !!!

Até mais!