Здравствуйте мои читатели! И особенно начинающие электронщики!!!
Продолжаем лабораторную работу. Во второй части мы разберём, как правильно подключать линейные стабилизаторы «о трёх ногах». В интернете очень много схем и видео по этому вопросу, остановимся на основных правилах применения микросхем-стабилизаторов. Основных три.
Первое ( а возможно и не первое в заводских рекомендациях ) правило о конденсаторах. Сглаживающий конденсатор после выпрямителя С1 может быть любой ёмкости ( в разумных пределах ), но С4 должен быть меньше, минимально в три раза, а как рекомендуют производители – в 10 раз!!!
Второе правило: конденсаторы С2 и С3 также должны отличаться минимум в три раз, но должны устанавливаться на печатной плате по возможности рядом с микросхемой. Задача этих конденсаторов подавить возникновение генерации на высокой частоте.
Третье правило простое: микросхема должна быть зашунтирована диодом, в непроводящем направлении. Его задача защитить микросхему в том случае если напряжение на выходе стабилизатора превысило напряжение на входе стабилизатора.
И третье правило предусматривает установку ещё одного диода, если параллельно регулировочному резистору подключен конденсатор ( на схеме он обозначен С5 ). Его задача также защитить микросхему если напряжение на выводе Adj станет выше чем на выводе Out.
Ситуации, при которых диоды будут «спасать» микросхему представить трудно, но они могут возникнуть, поэтому эти правила необходимо соблюдать! Несоблюдение может вывести микросхему из строя, а она при пробое подаст напряжение выпрямителя на схему и последствия непредсказуемы!
Переходим к рассмотрению исследуемой схемы. Приведу её более подробный фрагмент, чтобы было удобнее её изучать.
К трансформатору ( обмотки соединены согласовано и выдают два независимых напряжения ~15В ) мы подключили диодные мосты и при этом не забыли про предохранители, после диодных мостов подключили электролитические конденсаторы 2200 мкФ 35В и провели нагрузочные испытания. И подключили, и проверили китайские вольт-амперметры в работе под нагрузкой.
Теперь собираем схему стабилизатора положительного напряжения. Сглаживающий конденсатор 2200 мкф – на схеме он обозначен С3 установлен. Добавляем:
- конденсатор С1 ёмкостью 330 нФ;
- конденсатор С9 ёмкостью 100 нФ;
- микросхему LM317 на радиаторе;
- два диода 1N4007;
- конденсатор С5 – 10 мкФ 25В;
- конденсатор С7 – 220 мкФ 25В;
- резистор R1 – 7,5 кОм ( номинал уточним при наладке );
- резистор R3 – 100 Ом;
- резистор R7 – 50 Ом, подстроечный, многооборотный;
- резистор R8 – 2 кОм;
- резистор R10 – 1 кОм.
Подаём питание и проверяем работу стабилизатора на нагрузке R10 – 1 кОм. Переменным резистором R8 изменяем выходное напряжение. Напряжение регулируется в пределах 1,2 …17 Вольт. Теперь подключаем нагрузку 19 Ом и проверяем, как изменяется напряжение под нагрузкой. Предел изменения 1,2 … 16,5 Вольт. Нормальный результат!
Переходим с сборке стабилизатора отрицательного напряжения. Схема полностью идентична схеме стабилизатора положительного напряжения, но есть одно большое НО!!! Как подключить китайский вольт-амперметр для измерения отрицательного напряжения и тока нагрузки. Всё как обычно, за исключением проводников: VA+ и VA- . Эти проводники придется подключить к отдельному источнику напряжения 3,5 … 30 Вольт. Главное условие: он должен быть отдельным от остальной схемы! В трансформаторе есть две свободные обмотки с напряжением 2,63В. В итоге схема стабилизатора отрицательного напряжения получает незначительное усложнение.
- конденсатор С2 ёмкостью 330 нФ;
- конденсатор С11 ёмкостью 100 нФ;
- микросхему LM337 на радиаторе;
- два диода 1N4007;
- конденсатор С6 – 10 мкФ 25В;
- конденсатор С8 – 220 мкФ 25В;
- резистор R2 – 7,5 кОм ( номинал уточним при наладке );
- резистор R6 – 100 Ом;
- резистор R9 – 2 кОм;
- резистор R11 – 1 кОм.
Соединяем обмотки и собираем выпрямитель:
- диодный мост любой маломощный ( ток потребления V/A < 30 мА);
- конденсатор С12 – 220 … 470 мкФ 16В.
Резистором R9 регулируем выходное напряжение на резисторе R11 и определяем диапазон регулирования напряжения. Получилось 1,1 …17 Вольт. Подключаем вторую нагрузку 19 Ом и проверяем диапазон регулировки. Есть незначительные различия с положительным стабилизатором: 1,15 … 16,75В.
Выключаем питание и проверяем синхронную работу двух стабилизаторов. Для этого соединяем «корпуса» стабилизаторов, а выводы «1» резисторов R8 и R9 отпаиваем от «корпусов» и соединяем между собой. Получилось два переменных резистора соединённых последовательно! Устанавливаем оба на треть шкалы. Нагрузки не отключаем.
Включаем питание и что же видим? Один стабилизатор ( положительный ) выдает 11,5В, а отрицательный 4,2В. И где же ошибка? Её нет. Вспоминаем формулу расчета выходного напряжения стабилизатора, приведенную на Рис.2. Резисторы R3 и R6 должны быть равны между собой, но это лишняя работа подбирать два идентичных резистора если микросхемы также имею разброс параметров. Поэтому резистор R3 выбираем меньше чем R6 и последовательно с ним устанавливаем резистор R7. Резистор подстроечный многооборотный. Медленно вращаем винт настройки и уравниваем напряжения по величине.
После этого определяем диапазон регулировки выходных напряжений, но регулировка производится уже двумя регуляторами. Небольшое неудобство, но зато применяем два регулировочных резистора вместо трех при простой схеме коммутации.
Изменяя выходное напряжение во всем диапазоне регулировки при нагрузке 19 Ом для каждого канала, записываем напряжения и токи в каждом канале и строим график синхронности напряжений.
Как видно из графиков, при одинаковой нагрузке выходные напряжения имеют незначительные различия. В следующей части лабораторной работы постараемся уменьшить эти различия до минимума и определим синхронность регулировки при разных нагрузках в каналах.
Если материал понравился, и Вы нашли в нём полезное для себя не посчитайте за труд и оставьте свой отзыв! Очень буду рад прочитать Ваши комментарии.
Чаще заходите на мой канал, подписывайтесь! Информация учебного и познавательного характера будет регулярно пополняться!
Желаю Всем читателям здоровья и успехов в творчестве!!!
