Робимо своїми руками регульований блок живлення на LM 317

Рано чи пізно будь-який початківець радіоаматор стикається з необхідністю отримати простий, надійний і недорогий регульований блок живлення для перевірки власних виробів, ну і, звичайно ж, тестування нових «пацієнтів». Варіантів небагато – або купити вже готовий блок з необхідними характеристиками в магазині або ж у більш досвідченого колеги по ремеслу, або зібрати пристрій самостійно з підручних матеріалів. З урахуванням цін на більш-менш якісні ПІП з регулюванням напруги (в середньому від 15 до 80 у. Е.) Висновок напрошується сам собою.

Чи не хочемо купувати, хочемо створювати!

Один з найпростіших і універсальних варіантів – блок живлення на LM 317. Це популярний і недорогий регульований лінійний стабілізатор напруги, Зазвичай виготовляється в корпусі ТО-220. Дізнатися, яка ніжка за що відповідає, можна з картинки нижче.

Основні характеристики такі:

• Вхідна напруга до 40 В.
• Струм на виході до 2,3 А.
• Мінімальна вихідна напруга – 1,3 В.
• Максимальна вихідна напруга – Uвх-2 В.
• Робоча температура – до 125 градусів Цельсія.
• Похибка стабілізації – не більше 0,1% від U вих.

Трохи докладніше зупинимося на максимальному струмі. Справа в тому, що LM 317 – лінійний стабілізатор. «Зайве» напруга на ній перетворюється в тепло, а максимальний теплопакет мікросхеми з додатковим радіатором охолодження становить 20 Вт, без нього – близько 2,5 Вт. Знаючи формулу розрахунку потужності, ми можемо порахувати, який струм реально отримати при різних умовах. Наприклад, Uвх = 20 В, U вих = 5 В – падіння напруги Uпад = 15В.

При теплопакет 20 Вт це означає максимально допустимий струм в 1,33 А (20 Вт / 15 В = 1,33 А). А без радіатора – всього 0,15А. Так що крім радіодеталей слід потурбуватися про пошук радіатора – підійде який-небудь помассивнее, від старого підсилювача потужності, та й до вибору джерела живлення потрібно підійти з розумом.

Комплектуючі та схема

Деталей потрібно зовсім небагато:

• 2 резистора: постійний, номіналом 200 Ом 2 Вт (краще могутніше) і змінний настроювальний 6,8 кОм 0,5 Вт;
• 2 конденсатора, напруга відповідно до вимог, ємність – 1000 … 2200 мкФ і 100 … 470 мкФ;
• діодний міст або діоди, розраховані на напругу від 100В і струм не менше 3..5 А;
• вольтметр і амперметр (діапазон вимірювань, відповідно, 0 … 30 В і 0 … 2 А) – зійдуть аналогові і цифрові, на ваш смак.
• трансформатор з відповідними характеристиками – на виході не більше 25 … 26 В і струм не менше 1 А – по потужності краще підібрати з хорошим запасом, Щоб не виникло перевантаження.
• радіатор з гвинтовим кріпленням і термопаста.
• корпус майбутнього блоку живлення, в який влізуть всі деталі, і, що важливо, з хорошою вентиляцією.
• опціонально: гвинтові затискачі, ручки регулювання, «крокодили» для висновків, ну і інша дрібнота – тумблери, індикатори роботи, запобіжники, які вбережуть блок живлення від серйозних поломок і зроблять роботу з ним більш зручною.

Про всяк випадок окремо роз'яснимо, чому напруга трансформатора не більше 25 В. При випрямленні з використанням фільтруючого конденсатора напруга на виході підвищується на корінь з двох, тобто приблизно в 1,44 рази. Таким чином, маючи на виході обмоток 25 В змінного струму, після діодного моста і згладжує конденсатора напруга складе близько 35-36 В постійного струму, що досить близько до межі мікросхеми. Пам'ятайте про це, коли будете вибирати конденсатори і трансформатор!

Як бачите, роботи дуже мало – розпаювання деталей може виконуватися навіть навісним монтажем, без шкоди якості, за умови акуратного ізолювання всіх контактів і живучості блоку живлення.

Після складання не поспішайте підключати до блоку навантаження – спочатку перевірте напруга живлення на виході діодного моста, А потім запустіть блок на холостому ходу і пальцем перевірте температуру стабілізатора – він повинен бути прохолодним.Після підключіть живлення від блоку до якої-небудь навантаженні і перевірте показання напруги на виході – вони не повинні змінюватися.

трохи нюансів

LM 317 має безліч аналогів як хороших, так і не дуже – будьте пильні, обираючи товар на ринку! Якщо важлива точність регулювання, можна змінити номінал настроечного резистора до 2,4 кОм – діапазон вихідних напруг, звичайно, зменшиться, зате випадкове торкання ручки майже не змінить напругу на виході – а іноді це дуже важливо! Експериментуйте з різними номіналами, щоб зробити свій блок живлення зручним.

Ще потрібно дотримуватися температурного режиму – оптимальна температура роботи LM 317 становить 50 … 70 градусів Цельсія, і чим сильніше гріється мікросхема, тим гірше точність стабілізації напруги.

Якщо передбачаються постійні великі навантаження, скажімо запітиванія підсилювачів потужності або електродвигунів – бажано не тільки закріпити мікросхему на радіаторі, а й збільшити ємність згладжує конденсатора до 4700 мкФ і вище. При правильно підібраною ємності під навантаженням напругу не буде просідати.

Коли ви вирішите обзавестися власними універсальним джерелом живлення, подумайте, що для вас буде краще – віддати пристойну суму за готове рішення або ж зібрати пристрій своїми руками, використовуючи недорогі комплектуючі та потішивши власне самолюбство хай невеликим, але, все ж, досягненням.

Вартість регульованого блоку харчування, зробленого своїми руками, невелика – від собівартості самої мікросхеми (близько 20 рублів) до 700-800 рублів при покупці нових деталей в магазині.