Конструктор для сборки понижающиего модуля (регулируемого блока питания) на LM338K

В настоящей статье мы обсудим несколько простых схем зарядных устройств, предназначенных для зарядки аккумуляторов 12 В. Эти устройства очень простые и недорогие по своей конструкции, но при

Примечание: Если вам нужно зарядное устройство для аккумуляторов с мощным током, то ваши потребности могут быть удовлетворены данными конструкциями устройств зарядки свинцово-кислотных аккумуляторов.

Простейшее зарядное устройство для аккумуляторов 12 В

Как я неоднократно повторял во многих статьях, основным критерием безопасной зарядки аккумулятора является поддержание максимально входного напряжения, величина которого чуть ниже напряжения зарядки, указанного в спецификации аккумулятора, а также поддержание тока на уровне, не вызывающем нагрев аккумулятора.

При соблюдении этих двух условий вы можете заряжать любой аккумулятор, используя простую, приведённую схему.

image

Автоматическое отключение: Если вы хотите, чтобы приведенная выше схема обеспечивала автоматическое отключение зарядного устройства по завершению зарядки, вы легко можете добиться этого, добавив на выход биполярный транзистор, как показано ниже:

image

В результате первая схема преобразуется в полностью автоматическую систему зарядки АКБ, которую несложно сделать. Кроме того, поскольку здесь не используется конденсаторный фильтр, то 16 В применяется не в качестве непрерывного напряжения постоянного тока, а скорее, как 100 Гц выключатель. Это снижает нагрузку на аккумулятор, а также предотвращает сульфатирование пластин аккумулятора.

Почему важен контроль тока?

Представленная ниже схема зарядного устройства для аккумуляторов 12В с контролем тока на базе LM317 показывает, как можно сконфигурировать LM317, используя всего лишь пару сопротивлений и источник питания в виде стандартного диодного моста для обеспечения зарядки аккумулятора 12 В со всей возможной точностью.

Как это работает?

Формула для расчета Rc:

R = 0.6/I, где I — максимальная величина требуемого выходного тока.

Для оптимальной работы LM317 будет требоваться наличие теплоотвода (радиатора).

Для наблюдения за состоянием зарядки аккумулятора используется подключенный к схеме потенциометр. Как только он покажет нулевое напряжение, аккумулятор можно отсоединить от зарядного устройства и использовать по назначению.

Принципиальная схема № 1

Список элементов

Как подсоединить потенциометр к схеме с LM317 или LM338?

Следующая схема (2) показывает, как правильно подключить 3-контактный потенциометр к схеме, использующей стабилизатор напряжения LM317 или LM338. Для подключения потенциометра к схеме его центральный контакт и любой боковой контакт соединяется с выходными контактами схемы. Третий контакт потенциометра не используется.

схема 2

Компактное зарядное устройство аккумуляторов 12В на базе LM338

Интегральная схема LM 338 представляет собой выдающееся устройство, которое может быть применено в неограниченном числе возможных приложений электронных схем. Ниже мы покажем, как использовать ее для получения автоматического зарядного устройства аккумуляторов 12 В.

Почему именно ИС LM338 ?

Использование LM338 в качестве регулятора, а операционного усилителя в качестве компаратора

Функционирования схемы (согласно объяснениям +ElectronLover)

«После того, как заряжаемый аккумулятор будет иметь полный заряд, напряжение на инвертированном входе операционного усилителя станет выше установленного напряжения на неинвертированном входе LM338. Это моментально переключит логику усилителя на низкий уровень».

Напряжение (LM338) = 1.2+1.2 x Reff / (R2+R3), где Reff — это сопротивление регулирующего контакта по отношению к заземлению.

Когда Reff понижается, выходное напряжение LM338 снижается, прекращая процесс зарядки.

Недавно получил по почте из Китая вот такой красивый блок питания на LM338

Купил я его на у-Вае у китаезки с ником Member ID giorgio11185 () который каким-то образом исказился получить более чем 127 тысяч положительных отзывов !   С такой историей трудно заподозрить продавца в чем-то нехорошем. Вот на это я и купился. Заказал сразу два блока питания, потому как собираю схемы на прямонакальных лампах, а для этого нужна всегда пара.

Когда первый раз включил – было легкое недоумение – блок выдавал максимальное напряжение.  Всегда. Не регулируемое предназначенным для этого потенциометром. Подумал, может что случилось в дороге и попробовал второй БП.  То же самое !!! Вот так да !  Написал китайцу. Тот, выдержав достойную дипломата паузу в два дня, на третий попросил меня описать ему, каким образом я тестировал плату…..  Пишет еще, что плату он перед отправкой оказывается проверил ! Вот гад…..  Еще издевается. Ну уж дудки.  Терять время на этого вражину не имело смысла.   Стал рассматривать плату.  С виду – все тип топ. Хотя вот – номинал подстроечника подозрительный – на нем написано 503. Замерил тестером – точно !  50 Килоом ! Это вместо положенных 5 КОм ! Стал смотреть дальше. Дальше – больше ! Вот схема, которая была по факту на самом деле – не смейтесь, это увы правда:

Да да, как оказалось, апофеозом было то, что сама плата была разведена так, что LM338 оказалась включенной с перепутанными выводами ADJ и Uinp !!!

Китаезке я влепил негативный фидбэк, купил нормальные ЛМ-ки ( те, понятно, от такого включения померли или были фальшивками изначально –  по  е-баю  ходит очень много фальшивых LM338 в корпусе ТО-3  https://www.youtube.com/watch?v=AvF7HyYklwI ),  плату перепаял –  вместо потенциометра 50 К поставил положенные 5К, резистор R2 закоротил, параллельно R1 поставил 160 Ом –   и все теперь работает как надо.  А вам советую в китае покупать только от проверенных друзьями продавцов проверенные друзьями вещи – иначе влипните как влип я. Все эти стотысячные фидбэки ровным счетом ничего не значат. А по правилам е-Бэя, я должен был отправить дефектную деталь для обмена обратно за свой счет, и ждать возврата денег потом, когда он это получит. А по другим правилам этого самого е-Бэя, оставить фидбэк и предъявить претензии покупатель может только в течение двух месяцев после покупки. Получается, получив товар из Китая через полтора месяца ( а быстрее приходит редко ) у тебя есть только 15 дней на то, чтобы проверить вещь, отправить ее обратно, и когда она дойдет получить выплату. А если по истечении этих 60 дней  тебя просто кинут, то сделать ты уже не сможешь вообще ничего – даже оставить негативный фидбэк. Вот такая вот, извините,  е-байская защита покупателей на этом е-бае.

Beware  of  fake.

**********************************************************************************************************

Технические характеристики стабилизатора LM338:Обеспечения выходного напряжения: от 1,2 до 32 ВТок нагрузки: до 5 AНаличие защиты от возможного короткого замыканияНадежная защита микросхемы от перегреваПогрешность…

Купить

Обзор:

Регулируемый стабилизатор напряжения из не регулируемого 7805.

LM338K, Полярность положительная, Тип выхода регулируемый, Количество выходов 1, Выходное напряжение, В 1.2…32, Максимальный ток нагрузки, А 5, Максимальное входное напряжение, В 40, Рабочая температура,°C 0…+125, Корпус to-3.

Собираем регулируемый БП 1,2…32В/5А на МС lm338k. Схема простого регулируемого блока питания на LM338K В этой статье мы делимся с вами принципиальной схемой универсального регулируемого блока.

Очень простой регулируемый блок питания на LM317

  • способен работать в диапазоне выходных напряжений от 1,2 до 37 В;
  • выходной ток может достигать 1,5 А;
  • максимальная рассеиваемая мощность 20 Вт;
  • встроенное ограничение тока, для защиты от короткого замыкания;
  • встроенную защиту от перегрева.

У микросхемы LM317T схема включения в минимальном варианте предполагает наличие двух резисторов, значения сопротивлений которых определяют выходное напряжение, входного и выходного конденсатора.

R1, Ом R2, Ом
LM317T схема включения 5v 120 360
LM317T схема включения 12v 240 2000

Но я бы посоветовал использовать LM317T в случае типовых напряжений, только когда нужно срочно что-то сделать на коленке, а более подходящей микросхемы типа 7805 или 7812 нету под рукой.

А вот расположение выводов LM317T:

  1. Регулировочный
  2. Выходной
  3. Входной

Кстати у отечественного аналога LM317 — КР142ЕН12А схема включения точно такая же.

На этой микросхеме несложно сделать регулируемый блок питания: вместо постоянного R2 поставьте переменный, добавьте сетевой трансформатор и диодный мост.

На LM317 можно сделать и схему плавного пуска: добавляем конденсатор и усилитель тока на биполярном pnp-транзисторе.

Схема включения для цифрового управления выходным напряжением тоже не сложна. Рассчитываем R2 на максимальное требуемое напряжение и параллельно добавляем цепочки из резистора и транзистора. Включение транзистора будет добавлять в параллель к проводимости основного резистора, проводимость дополнительного. И напряжение на выходе будет снижаться.

  • для одноватных светодиодов I = 350 мА, R1 = 3,6 Ом, мощностью не менее 0,5 Вт.
  • для трехватных светодиодов I = 1 А, R1 = 1,2 Ом, мощностью не менее 1,2 Вт.

На основе стабилизатора легко сделать зарядное устройство для 12 В аккумуляторов, вот что нам предлагает datasheet. С помощью Rs можно настроить ограничение тока, а R1 и R2 определяют ограничение напряжения.

Но у данной микросхемы есть и ограничения. Она не является стабилизатором с низким падением напряжения, даже наоборот начинает хорошо работать только когда разница между выходным и выходным напряжением превышает 7 В.

Если ток не превышает 100мА, то лучше использовать микросхемы с низким падением LP2950 и LP2951.

Мощные аналоги LM317T — LM350 и LM338

Если выходного тока в 1,5 А недостаточно, то можно использовать:

  • LM350AT, LM350T — 3 А и 25 Вт (корпус TO-220)
  • LM350K — 3 А и 30 Вт (корпус TO-3)
  • LM338T, LM338K — 5 А

Я изготовил данный БП для удобства проверки маломощных УМЗЧ.

Основные технические характеристики

Входное напряжение (AC), В ….. не более 25-0-25

Максимальный выходной ток, А ….. 2.2

Номинальный выходной ток, А ….. 1.5

Выходное напряжение (DC), В ….. регулируемое от ±1.25 до ±30

Примечание. Номинальный и максимальный токи указаны при разнице до 15В между входным и выходным напряжением стабилизатора. Если эта разница будет больше, то максимальный и номинальный токи будут снижаться в соответствии с графиком, приведенным ниже.

image

Также важно знать, что согласно технических описаний на LM317 и LM337, чтобы получить необходимый ток, рассеиваемая мощность на стабилизаторе не должна превышать 20Вт, иначе будет срабатывать защита по перегрузке и будет происходить ограничение выходной мощности.

image

Расположение выводов LM317 и LM337

image

Схема двухполярного регулируемого блока питания на LM317+LM337

image

Напряжение переменного тока с вторичной обмотки трансформатора поступает на помехоподавляющий конденсатор C1, а после него на диодный мост VDS1, где выпрямляется и поступает на линейные стабилизаторы LM317 и LM337. Регулируемый стабилизатор LM317 стабилизирует положительное плечо, а стабилизатор LM337 стабилизирует отрицательное плечо.

Регулировка напряжения осуществляется подстроечными резисторами R5 и R6. Рассчитать необходимое значение можно по формуле (для положительного плеча):

Vout=1.25(1+R5/R3)

Для отрицательного плеча:

Vout=1.25(1+R6/R4)

Электролитические конденсаторы C8 и C9 подавляют шум на выходе за счет сглаживания пульсаций на выводе обратной связи (на управляющем выводе).

Резисторы R1 и R2 ограничивают ток светодиодов HL1 и HL2, которые сигнализируют о присутствии питания на входе стабилизатора.

Емкости C6 и C7 сглаживают пульсации на входе, а C10-C13 на выходе блока питания.

Диоды VD3 и VD4 защищают микросхемы (LM317 и LM337) от разряда емкостей C8 и C9 в случае замыкания выхода на общий провод. Диоды VD1 и VD2 разряжают через себя конденсаторы C8 и C9 в случае замыкания на входе стабилизатора, за счет этого ток разряда протекает в общий провод, минуя микросхемы и тем самым защищая их от выхода из строя.

Емкости C2-C5 шунтируют элементы диодного моста для подавления мультипликативных помех при переключении (фон 100Гц). Это особенно актуально при использовании данного блока для питания радиоприемной аппаратуры.

image

Трансформатор

Для увеличения КПД и поддержания на выходе блока питания тока 1.5А применяют трансформатор с несколькими вторичными обмотками и используют для них коммутацию, чтобы уменьшить разницу между напряжением входа и выхода блока питания. Например, отечественные трансформаторы серии ТН, для накальных ламп, имеют несколько вторичных обмоток по 6.3В.

Трансформаторы ТН60-127-50 и ТН61-127-50 имеют по 4 вторичных обмотки (6.3В каждая), рассчитанные на ток 6А и 8А, что очень удобно для применения в качестве понижающих трансформаторов в лабораторных и регулируемых блоках питания.

Я применил трансформатор с двумя вторичными обмотками 25В+25В 1.8А.

image

Также необходимо знать, что выпрямленное напряжение на конденсаторе будет равняться амплитудному значению напряжения переменного тока. То есть, если трансформатор имеет обмотку 25В, то выпрямленное напряжение на конденсаторе будет в ?2 раз больше, то есть 25В?1.41=35.25В.

Максимальное входное напряжение для LM317 составляет +40В, а для LM337 -40В. Я настоятельно рекомендую взять запас и поэтому рекомендую применять трансформаторы с максимальным напряжением 25В. Можно установить трансформатор и с меньшим значением, например, 9В+9В.

У трансформатора должно быть две вторичные обмотки, либо одна вторичная обмотка со средним выводом. Также можно соединить два одинаковых трансформатора.

image

Охлаждение

На стабилизаторы необходимо установить теплоотводы. Площадь теплоотводов будет зависеть от тока потребления и от разности входного и выходного напряжения. Например, если на входе стабилизатора ±34В, а на выходе ±5В и ток нагрузки 0.4А, то на каждом из стабилизаторов (LM317/LM337) будет рассеиваться (34В-5В)?0.4А=11.6Вт, что очень даже немало. Но если на входе ±34В, а на выходе ±27В с током нагрузки 0.4А, то на стабилизаторах будет рассеиваться всего (34В-27В)?0.4А=2.8Вт.

Поэтому, площадь поверхности теплоотвода лучше подобрать экспериментально.

image

Встроенная защита

Защиту от перегрева микросхем LM317 и LM337 я не проверял, но в техническом описании о ней упомянуто производителем.

Печатную плату двухполярного регулируемого блока питания на LM317+LM337 можно скачать обратившись по E-mail: yuriyk1@yandex.ru (к Юрию).

Datasheet на LM317 СКАЧАТЬ

Datasheet на LM337 СКАЧАТЬ

Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Илья Коршунов
Наш эксперт
Написано статей
134
А как считаете Вы?
Напишите в комментариях, что вы думаете – согласны
ли со статьей или есть что добавить?
Добавить комментарий