Zasilacz stabilizowany

[edi_pg]

Witam!

Mam pytanie dotyczące zasilacza na LM317. Juz kiedys sie pytałem o cos na ten temat. Do tej pory rezystory ustalające napięcie obliczałem korzystając z programu komputerowego. Ale jak to sie powinno robic? tzn. na kartce? Jakie są sposoby obliczania rezystorów?

pozdrawiam

[Romekd]

Witam.
Sprawa przedstawia się dość trywialnie. Układ LM317 jest tak zaprojektowany, że przez wyprowadzenie nr. 1 (regulacyjne) płynie stała wartość prądu wynosząca 50 μA, natomiast między wyprowadzeniem pierwszym i trzecim mamy stałą referencyjną wartość napięcia które, w zależności od zastosowanego egzemplarza układu zawarte jest w przedziale od 1,2V do 1,3V. Bardzo ważną rzeczą jest zapewnienie układowi właściwego obciążenia (Pin3), które nie może być mniejsze niż 5 mA, gdyż ta właśnie wartość zapewnia układowi odpowiednią „polaryzację”. To właśnie ze względu na potrzebę zapewnienia układowi co najmniej takiego obciążenia (5mA) wartość rezystora włączonego między Pin1 i Pin3 wynosi 240Ω, co przy minimalnym napięciu referencyjnym równym 1,2V zapewnia przepływ prądu z wyjścia układu 5mA. Taki (5mA+50 μA) prąd płynie przez potencjometr regulacyjny powodując na nim proporcjonalny do jego oporności spadek napięcia, który powiększony o wartość referencyjną napięcia układu (1,2 do 1,3V) daje nam wartość napięcia jakie występuje na wyjściu stabilizatora.
Jeżeli zastosujemy dużo większą od 240Ω wartość rezystora R1 to, aby układ funkcjonował poprawnie musimy zapewnić odpowiednie „dociążenie” wyjścia stabilizatora tak, aby prąd wyjściowy (wypływający z Pin3), dla najniższej wartości ustawionego potencjometrem napięcia nie był niższy niż 5mA. Niespełnienie tego warunku może powodować wzrost napięcia wyjściowego stabilizatora gdy jego wyjście nie będzie obciążone.
Pozdrawiam,
Romek

[edi_pg]

W moim wypadku regulacja powinna wynosic 9-30V. Wartości rezystorów wyszły mi takie:

1) wyliczone przez program:
- rezystor z wyjscia do Adj = 220ohm
- potencjometr regulacyjny = 3,3Kohm
- rezystor w gałezi Adj, miedzy potencjometrem a masą = 1,2kohm

I tu jest problem bo potencjometr 3,3K jest praktycznie nie do kupienia.

2) zamiast rezystorów zastosowałem potencjometry:
- rezystor z wyjscia do Adj = 340ohm
- potencjometr regulacyjny = 4,7 Kohm(bo taki mozna bylo kupic najbliższy 3,3k)
- rezystor w gałezi Adj, miedzy potencjometrem a masą = 1584ohm

Które wartości są poprawne?

pozdrawiam

[_idu]

Popierwsze to lpeiej jest sie stosowac do pewnych zalecen producenta. Jelsli producenci LM317 zalecaja by wartosc jednego z opornikow wynosila 240 omow to nie dletgo ze maja taka a nie inna fanaberie. Uklad jest zoptymalizowany przy pewnych wartoscia elemntow.

Twoj przyklad z wartosciami 220 omo i 3,3k jest OK.

Masz problem z potencjometrem? A jaki?
Czy potrzebujesz gerulacje od bardzo malych wartosci? Bo jesli nie to przelicz co uzyszkasz gdy zastosuje potencjometr 2k5 (o dziwo typowa wartosc na dalekim wschodzie!!!!!) i rezystor polaczony z nim w szereg 330 omow.

A jelsi twoj stabilizator bedzie mial wiekszy zakres regulacji to bedzie jakis problem?

I jeszcze jedno. Zapomniales od woch diodach. Zastosuje je wedlug kazdego zalecenia w karcie katalogowej tych scalakow. Bo LM317 nie lubi jesli do jego wyjcia podlaczysz np. kondesator naladowany dop wyzszego napiecia niz ma ustawione na wyjsciu. Efekt murowany scalaczek zamienia sie w grzaleczke.

Dwei zwykle diody. Jedna zapobiega przed wyzszym napieciem na wyjsciu. Druga zapobiega przez pradem wstecznym gdy zewrzemy wejscie stabilizatora do masy. Dwie diody to maly koszt, a niezawodzons ukladu wzrasta.

[edi_pg]

Wszystko fajnie, ale problem polega na tym ze ragulacja musi byc 9-30V, nie 5-30V, nie 10-35V ale dokładnie od 9V do 30V najlepiej z dokładnością do 0,1V. Nie jest to mój wymysł tylko narzucono mi to odgórnie. Zasilacz bedzie działał w układzie pomiarowym z czujnikiem pojemnościowym.

Dla opornika 240ohm, potencjometr powinien mieć wartośc 3,3Kohma. ALE NIE MOZNA GO NIGDZIE DOSTAĆ. Wiec jak tu jeszcze zaradzic?

[Romekd]

Witam.
Ja w takim wypadku odpuściłbym sobie idealną liniowość regulacji i zastosowałbym dwa dziesięcioobrotowe precyzyjne potencjometry nastawne 10kΩ (jeden szeregowo a drugi równolegle z potencjometrem regulacyjnym) i potencjometr 4,7kΩ, bo chyba będzie w układzie jakiś miernik napięcia. A jeżeli nie będzie miernika to jak zamierzasz dokonywać pomiaru i ustawienia napięcia z dokładnością do 0,1V?
Pozdrawiam,
Romek

[edi_pg]

Oczywiście ze miernik bedzie. Tylko jeszcze co do tych potencjometrów. Po co wieoloobrotowe? Jaką rolę mają spełniac? Mają zastępowac rezystory?

Pozdrawiam

[Romekd]

Witam.
Potencjometry nastawne posłużą do ustalenia zakresu regulacji. Jeden z nich podłączony z potencjometrem szeregowo pozwoli Ci ustawić dolą wartość regulacji (9V), gdy potencjometr regulacyjny 4,7kΩ będzie ustawiony w jednym skrajnym położeniu zapewniającym jego zerową oporność. Ten potencjometr nastawny (10kΩ lub 4,7kΩ) musisz ustawić jako pierwszy. Gdy już ustawisz dolny zakres regulacji to przekręć potencjometr regulacyjny na maksymalną oporność (4,7kΩ) i drugim potencjometrem nastawnym (10kΩ), podłączonym równolegle do potencjometru regulacyjnego ogranicz maksymalne napięcie uzyskiwane ze stabilizatora do 30V.
Poleciłem Ci potencjometry nastawne precyzyjne 10-cio obrotowe gdyż z tego co podajesz wynika, że dokładność ustawienia napięć, jakiej oczekujesz musi być lepsza niż 1% (0,1V w stosunku do 30V maksymalnego napięcia). Zwykłe potencjometry nastawne nie zapewnią Ci takiej dokładności, a ponadto sprawią dużą trudność przy ustawianiu przedziału regulacji. Te 10-cio obrotowe cechują się dużą dokładności i małą zależnością rezystancji w funkcji temperatury i przyłożonego napięcia (50ppm). Są więc idealne do tego zastosowania.
Rezystor 240Ω pozostaw nie zmieniony.
Pozdrawiam,
Romek

[edi_pg]

OK! Dzieki za informacje. Chyba tak zrobie, chociaz te 10-cio obrotowce są troche drogie, ale cos sie wymyśli.

dzieki za odpowiedz.

[Romekd]

Witam.
Na Allegro użytkownik o nazwie „Javoreczek” ma te małe precyzyjne potencjometry nastawne 10kΩ (w ciągłej sprzedaży) po 1zł za sztukę ( http://www.allegro.pl/show_item.php?item=43694099 ). Gorzej gdybyś chciał zastosować porządny 10-cio obrotowy potencjometr do właściwej regulacji napięcia (a byłoby to wskazane przy tak dużej dokładności), bo te faktycznie do najtańszych nie należą i choć czasami udaje się je gdzieś dostać w cenie od kilkunastu do około 30 złotych to w sklepach ich ceny potrafią niekiedy dochodzić do 50zł .

Pozdrawiam,
Romek

[edi_pg]

Pomeczyłem sie troche potencjimetrami zwykłymi i jakos sie udało. Teraz usiąde z miernikiem i bede mierzył rezystory, zeby dobrac idealna wartość i zastąpić potencjometry. A tak w roli scisłości, ten równoległy musi miec wiecej niż 10K bo wypadkowa rezsytancja jest za mała.


pozdrawiam

[Romekd]

Witam.

A tak w roli scisłości, ten równoległy musi miec wiecej niż 10K bo wypadkowa rezsytancja jest za mała.

Masz zupełną słuszność. Wziąłem kalkulator do ręki i policzyłem wartości rezystorów dla podanego przez Ciebie zakresu regulacji (9-30V). Rezystory dla LM317T oblicza się w bardzo prosty sposób więc zajmuje to najwyżej dwie minuty. Należy policzyć dwie wartości rezystancji oporników gdyż producent układu LM317T podaje pewien rozrzut jego parametrów, a rozrzut ten dotyczy wartości napięcia referencyjnego, które to napięcie może zawierać się w przedziale od 1,2 do 1,3V oraz wartości prądu wypływającego z wyprowadzenia oznaczonego jako ADJ, który może wynosić od 50 do 100 μA. Parametry te rzutują na prąd płynący z wyprowadzenia ADJ z podłączonym opornikiem 240Ω przez rezystory regulacyjne (potencjometr) do masy. Możemy więc dla policzenia rezystorów wziąć pod uwagę dwa skrajne przypadki czyli pierwszy, w którym wartość napięcia referencyjnego wyniesie 1,3V a prąd wyprowadzenia ADJ 100μA i drugi, gdy napięcie referencyjne wyniesie 1,2V a prąd 50uA (takie założenie pozwoli nam określić przedział rezystancji oporników pasujący do dowolnego egzemplarza stabilizatora LM317T). Policzmy zatem: w pierwszym przypadku prąd płynący do masy wyniesie 5,5166 mA a napięcie dla tego prądu na wyprowadzeniu ADJ podczas regulacji będzie musiało się zmieniać od 7,7V do 28,7V co zapewnią nam rezystory 1395,77Ω (szeregowy z potencjometrem 4,7kΩ) oraz 20027,15Ω (równolegle z potencjometrem); w drugim skrajnym przypadku prąd płynący do masy wyniesie 5,05mA, a napięcie na wyprowadzeniu ADJ będzie musiało się zmieniać od 7,8V do 28,8V co zapewnią rezystory 1544,55Ω (szeregowy z potencjometrem 4,7kΩ) oraz 36088,06Ω (równolegle do potencjometru). Cały problem ustawiania zakresu regulacji załatwiłyby więc dwa PR-ki o wartościach 2,2kΩ (szeregowo z potencjometrem) oraz 47kΩ (równolegle do potencjometru). Po ustawieniu wartości napięć można by je zakleić bądź zalakierować i potraktować jako rezystory stałe, bo po co męczyć się jeszcze z dobieraniem w ich miejsca oporników (no chyba, że w projektowanym przez Ciebie układzie zachodzi taka konieczność).
Pozdrawiam,
Romek

[edi_pg]

Niestety w projektowanym przeze mnie układzie muszą być rezystory a nie potencjometry, dlatego musze je podobierać. Ale jako że mam dostęp do złóż rezystorów MŁT które jak wiadomo mają dosyć dużą tolerancje, to napewno nie bedzie problemu.

Pozdrawiam

[_idu]

Ale to co ty mówisz to wpraktyce oznacza sprzeczność. Czyżby jakiś wredny nauczyciel zadał Tobie pracę dyplomową i postawił wg mnie idiotyczne wymagania?

Przecież taniej jest wstawić PR-ki nawet wielobrotowe i dokładnie z miernikiem wyregulować zakres regulacji niz probówac dobierać rezystory. Nawet jak mają duża tolerancję to i tak nie znajdzisz opornika o dowolnej oporności.

Chyba że chodzi o ponkazanie na obronie ze dziła to możesz sobie poradzić tak. Podajesz wartości jakie wyliczysz. Bierzesz opornik o wikeśzej rezystancji i ołówkiem rysując po obudowie opornika zmiejszasz jego rezystancje. Na pokaz wystarczy. Jesłi któs Tobie zagrywa nie fair to w sumie....

Nie ma żadnego sensownego uzasadnienia na Twoje wymaganie że musi byc tylk poentcjometr i nieregulowane oporniki. Zważ że podzespoły pórzewodnikowe maja bardzo duży rozrzut parametrów. Nie ma możłiwosci pogodzenia uwzględnieniem tolerancji elementów (i nie oporniki MŁT nawet 20% sa tu problemem) z założeniami okręslającymi parametry zasilacza.

Takie podejście jest totlenie poronione. Takie jest zdanie. To ma być co co można tanio złożyć, szybko uruchomić i ąłtwo naprawić. Ropzy Twoich wymaganiach w prpapadku padu scalak albo zestarzeniu siuę nawet elektorlita na wyjściu naprawa edzie oznaczała kosztowna i czasochłonną czesto bezowocną próba przywrócenia urządzenia do działania.

Gdzie tu sens i logika?

A czy nie pomyślałeś o tym że napiećie na wyjściu stabilizatora też zależy od obciążenia? Jak złe zaprojektujesz płytkę to nawet dośc znacznie.

[edi_pg]

Witam!

Akurat co do obciążenia, to maxymalny pobór prądu przez czujnik pojemnościowy, który bedzie nim zasilany to 0,5A. Nie ma problemu. A co do poronionych pomysłów, to to ma byc regulowany dokładnie w takim zakresie to nic!
1. Gość chciał w zasilaczu mostek 20A, a transformator 1,75A.(gdzie logika??).
2. scalak to nie LM317T, ale....317HVKpraktycznie nie do kupienia, został sprowasdzony przosto z National Semiconductors z USA.
3. Obudowa T0-3 i duży radiator, bo niby ma sie grzac(max prąd w układzie 0,5A). )
Mało?

A co do zakresu regulacji, to jest usprawidliwione, bo temat mojej pracy dyplomowej to "model do badania czujników pojemnościowych" i zakres musi byc dokładnie taki, bo taki zakres zasilania ma czujnik. A potencjometrów nie mozna zastosowac, bo ma on byc używany przez uczniów, czyli powinien byc kulodoporny.