Regulador de voltaje variable lineal 1-20 V: 4 pasos

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:42

Un regulador de voltaje lineal mantiene un voltaje constante en la salida si el voltaje de entrada es mayor que el de salida mientras disipa la diferencia en el voltaje multiplicado por los vatios actuales de potencia como calor.

Incluso puede hacer un regulador de voltaje crudo usando un diodo Zener, reguladores de la serie 78xx y algunos otros componentes complementarios, pero eso no podrá suministrar altas corrientes como 2-3A.

La eficiencia general de los reguladores lineales es muy inferior en comparación con los suministros conmutados, reductores y convertidores de refuerzo, ya que disipa la energía no utilizada en forma de calor y debe eliminarse constantemente, de lo contrario, el regulador se atasca.

Este diseño de fuente de alimentación vale la pena si no tiene problemas de eficiencia energética o si no está alimentando un circuito portátil con una batería.

Todo el circuito está formado por tres bloques, 1. Regulador variable principal (1,9 - 20 V)

2. regulador secundario

3. Comparador, controlador del motor del ventilador (MOSFET)

Un LM317 es un excelente regulador de voltaje para principiantes cuando se usa correctamente. Solo requiere un divisor de voltaje dado a su pin de ajuste para obtener un voltaje variable en la salida. El voltaje de salida depende del voltaje en el pin de ajuste, generalmente se mantiene en 1.25 V.

La salida y el voltaje de los pines de ajuste están relacionados como, Vout = 1.25 (R2 / R1 + 1)

La corriente en la carga permanece casi igual que la corriente i / p en cualquier voltaje establecido. Supongamos que si la carga en O / p consume una corriente de 2A a 10V, ¡el voltaje restante de 10V con la corriente restante de 1A se convierte en forma de calor de 10W!

Así que es una buena idea colocarle un disipador de calor … ¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿¿Por qué no un VENTILADOR ??????

Tuve este mini ventilador por un tiempo, pero el problema fue que solo puede tomar 12 V para las rpm máximas, pero el voltaje I / p es de 20 V, por lo que tuve que hacer un regulador separado (usando el propio LM317) para el ventilador, pero si Mantenga el ventilador encendido todo el tiempo, eso es solo un desperdicio de energía, por lo que agregó un comparador para encender el ventilador solo cuando la temperatura del disipador de calor del regulador principal alcance un valor preestablecido.

¡¡¡Vamos a ponerlo en marcha!!!

Paso 1: recopilación de los componentes

Nosotros necesitamos, 1. LM317 (2)

2. Disipadores de calor (2)

3. algunas resistencias (verifique los esquemas para los valores)

4. condensadores electrolíticos (verifique los valores en schmatics)

5. Perf Board (proyecto PCB)

6. MOSFET IRF540n

7. VENTILADOR

8. algunos conectores

9. Potenciómetros (10k)

10. Termistor

Paso 2: Reunir a todos

Elija el tamaño de la placa PCB con la que se sienta cómodo.

Lo hice un poco compacto de 6 cm por 6 cm, si eres bueno soldando puedes elegir un tamaño aún más pequeño;)

manteniendo el conector Vin a la izquierda y Vout a la derecha, el IC comparador en el centro y los reguladores en la parte superior con el ventilador en la parte superior hace que sea fácil de manejar y usar.

Simplemente siga los esquemas, siga revisando la verificación de continuidad de vez en cuando para ver si hay cortocircuitos y conexiones adecuadas.

Paso 3: Colocación de la retroalimentación del termistor

Coloque el termistor en contacto con el disipador de calor, lo mantuve en las crestas del disipador de calor.

Dado que el termistor está en serie con otra resistencia de 10K, es un divisor de voltaje de 10 a 10 V exactos, cuando la temperatura sube, la resistencia del termistor se reduce pero el voltaje sigue subiendo hacia los 20V.

Este voltaje se le da al terminal no inversor del opamp 741 y el terminal inversor se mantiene a 11 V, por lo que cuando el voltaje del termistor supera los 11 V, el opamp genera una salida ALTA en el pin6.

Paso 4: Debería verse algo así …

Vamos a probarlo !!!

dando una entrada de 20 V desde mi transformador a través de FOOOLLBRIDGE RECIFIER !! y ajustando el O / p a alrededor de 15V, conecté una resistencia de 5W 22ohm en O / p que estaba consumiendo alrededor de 2.5A.

El disipador de calor comenzó a calentarse y se acercó a 56 ° C, el voltaje del termistor aumentó más allá de 11 V, por lo que el comparador lo detectó y encendió el Mosfet en la región de saturación y luego encendió el VENTILADOR para enfriar el disipador de calor.

¡¡¡Y eso es todo !!! acaba de hacer un regulador de voltaje variable que puede usar como fuente de alimentación de banco LAB, para cargar baterías, para suministrar voltaje a circuitos prototipo y la lista continúa …

Si tiene alguna pregunta relacionada con el proyecto, ¡no dude en preguntar!

¡nos vemos!