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Video: Fuente de alimentación variable con LM317 (diseño de PCB): 3 pasos
2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:40
¡¡Hola chicos!!
Aquí les muestro el diseño de PCB de una fuente de alimentación variable. Este es un circuito muy popular que está disponible en la web. Utiliza el popular regulador de voltaje IC LM317. Para aquellos que estén interesados en la electrónica, este circuito es muy útil. El requisito básico de un aficionado al bricolaje es una fuente de alimentación variable. En lugar de comprar fuentes de alimentación de banco muy costosas, este circuito les ayudará a construir una fuente de alimentación que pueda controlar el voltaje y la corriente de forma independiente.
Suministros
- Regulador de voltaje LM317
- Transistor - MJE3055
- Condensadores de cerámica: 0.1uf 2nos, 0.2uf 1nos
- Resistencias: 220ohm, 1K /0.25W, 0.1ohm / 5W
- Potenciómetro - 5K, 10K
- LED- 5 mm
Paso 1: diagrama de circuito
El funcionamiento del circuito según mi conocimiento se describe aquí. El regulador de voltaje IC LM317 se utiliza para ajustar el voltaje de salida. Las resistencias R1 y R2 crean un circuito divisor de voltaje y se conecta al pin de ajuste del IC. Variando el potenciómetro R2 se puede variar el voltaje de salida. Luego viene el transistor de potencia Q1 (MJE3055), ya que la corriente máxima que puede pasar a través del LM317 está limitada a 1,5A, este transistor se utiliza para aumentar la capacidad de corriente de la fuente de alimentación. La corriente máxima del colector de Q1 es 10A. Si desea aumentar la capacidad de corriente, coloque los transistores en paralelo a Q1. Al poner transistores en paralelo, conecte las resistencias de equilibrio en serie con el emisor. Aquí he conectado solo un transistor y una resistencia de 0.1ohm en serie ya que solo tenía eso conmigo.
Para controlar la corriente de salida que es la corriente del colector de Q1, la base se conecta desde el emisor del transistor Q2 (BD139). La base del Q2 está controlada por un circuito divisor de voltaje hecho por el potenciómetro R3.
Algunos condensadores de disco están conectados en paralelo, estos son para algunos propósitos de filtrado. El LED está conectado en paralelo para indicar la potencia.
También puede usar LM338 en lugar de LM317, que también es un regulador de voltaje variable que tiene más capacidad de corriente.
NOTA: No conecte un condensador electrolítico en el lado de salida. Esto creará una variación muy lenta del voltaje de salida.
Uso de resistencias de equilibrio
Si la corriente de salida o la disipación de potencia en los transistores de salida se acerca a más de la mitad de su capacidad máxima, se deben considerar los transistores en paralelo. Si se utilizan transistores en paralelo, se deben instalar resistencias de equilibrio en el emisor de cada transistor en paralelo.
El valor se determina estimando la cantidad de diferencia entre Vbe entre los transistores y teniendo esa cantidad, o un poco más de voltaje, en cada resistor a la corriente de salida máxima. Las resistencias de equilibrio se eligen para compensar cualquier diferencia de Vbe debido a la variabilidad del transistor, la fabricación o la temperatura, etc. Estas diferencias de voltaje suelen ser inferiores a 100 mV aproximadamente. Los valores de 0,01 Ω a 0,1 Ω se utilizan a menudo para proporcionar una caída de 50 a 75 mV. Deben ser capaces de manejar la disipación de corriente y potencia.
Por ejemplo, si 30 A es la corriente de salida total y si usamos 3 transistores, la corriente a través de cada transistor debe ser de 10 A (30/3 = 10 A). Entonces, para lograr eso, se deben conectar resistencias de equilibrio.
Sea∆Vbe = 0.1v luego Rb = 0.1 / 10 = 0.01ohm
Potencia nominal = 10 * 10 * 0.01 = 1W
Paso 2: diseño de PCB
El archivo pdf del diseño de la PCB se proporciona aquí. Puedes descargarlo desde aquí.
Dimensión de la PCB = 44,45x48,26 mm.
Puede ver una capa superior de cobre en el PCB (rojo) Pero le he proporcionado un diseño de PCB de una sola capa con vías. Para que pueda usar un cable de puente para conectar las dos vías.
Paso 3: tablero terminado
Después de grabar la PCB, coloque los componentes con cuidado y suéldelos. Los dos potenciómetros están conectados a la placa a través de cables. He utilizado un puente para conectar las dos vías desde la parte superior de la placa.
Para disipar el calor generado por los modelos MJE3055 y LM317, utilice un disipador de calor adecuado.
Probé este circuito con una fuente de entrada de 16V / 5A y pude variar el voltaje de 1.5V a 15V y la corriente de 0A a la corriente de carga máxima, es decir, menos de 5A
NOTA: Proporcione un disipador de calor separado para el transistor y el regulador IC. Asegúrese de que los dos disipadores de calor no entren en contacto entre sí.
Espero que esto sea útil para aquellos que buscan una fuente de alimentación que pueda controlar tanto el voltaje como la corriente.
¡¡Gracias!!
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