طراحی یک منبع تغذیه با رگولاتور 317

طراحی یک منبع تغذیه با رگولاتور 317

 واضح است که تقریبا هر دستگاه الکترونیکی به یک تغذیه ی DC نیاز دارد که این منبع DC باید در مقابل تغییرات ورودی (برق شهر) و همچنین تغییرات بار(مصرف کننده) تثبیت شده باشد، در واقع مدارات مجتمع رگولاتور از عناصر ولتاژ مرجع (مثل دیودهای زنر) برای تثبیت ولتاژ استفاده می کنند. آی سی های رگولاتور متداول معمولا 3 پایه (مثل سری 78xx) یا 5 پایه (مثل L200) یا بیشتر (مثل LM723 با 14 پایه) دارند. دسته ای از رگولاتور های سه پایه مثل سری 78xx دارای ولتاژ ثابت اند و گروهی دیگه از سری LM، ولتاژ خروجی شان قابل تنظیم است. آی سی های سری 78xx که دو رقم آخر بیانگر ولتاژ ثابت خروجی است جریان 1 آمپر رو تامین می کنن و از 5 تا 24 ولت موجودند. مثلا شماره ی 7824 دارای ولتاژ 24 و جریان 1 آمپر است. xx می تونه اعداد 05، 06، 08، 10، 12، 15، 18 یا 24 باشه. رگولاتور های سری LM با ولتاژ های متغیر موجودند و رگولاتور بسیار دقیق و جالب LM723 که دارای 14 پایه است، ولتاژ خروجی متغیر 2 تا 37 و جریان 150 میلی آمپر را بدون ترانزیستور خارجی تامین میکند که با افزودن ترانزیستور تا 10 آمپر قابل افزایش می باشد.

رگولاتوری که در اینجا می خواهیم در ساخت یک منبع تغذیه استفاده کنیم، آی سی سه پایه LM317 است. این رگولاتور مشخصات مناسبی دارد که براحتی می تواند به عنوان یه منبع تغذیه ی آزمایشگاهی یا به عنوان منبع تغذیه ی پروژه های الکترونیکی استفاده شود. ولتاژ متغیر خروجی که این آی سی در اختیار می گذارد در رنج 1.2 تا 37 قابل تغییر می باشد، همچنین حداکثر جریان خروجی تا 1.5 آمپر و درصد رگولاسیون 0.1 درصد بسیار مناسب می باشد. اگر جریان 1.5 آمپر براتون کافی نیست می توانید از LM338 با 5 آمپر جریان استفاده کنید و همچنین زوج منفی LM317، آی سی LM337 است که ولتاژ منفی 1.2- تا 37- رو تامین میکند.
 

 اجزا مورد نیاز

F1 - 2A فیوز با عملکرد سریع

R3 - 4700 Ohms پتانسیومتر

F2 - 250mA فیوز با عملکرد سریع

C1 - 4700uF/35v
S1 - سوییچ

C2 - 1uF/35v

T1 - ترانسفورماتور 3 آمپر با ثانویه ی 9-0-9

C3 - 1000uF/35v

U1 - LM 317 آی سی رگولاتور

U2 - PIV پل یکسوساز 4 آمپر و 100 ولت

R2 - 1700 Ohms 1/2 Watt

R1 - 220 Ohms 1/2 Watt

Voltmeter - ولت 30-0

Ampmeter - 1.5-0 آمپر

Heatsink - حداقل 8 سانت در 8 سانت

Blower - فن کوچک 12 ولتی

مشخصه که بعضی از اجزا می توانند بدون اینکه خللی در کار مدار ایجاد کنند حذف شوند، مثلا فیوزها فقط برای محافظت مدار هستند و وجودشان الزامی ندارد. همچنین ولت متر و آمپر متر در صورتی مفید هستند که بخواهیم یک منبع تغذیه ی آزمایشگاهی بسازیم ولی در مورد پروژه ها وجودشان الزامی ندارد. در مورد فن هم در صورت وجود، در جریان های بالا منبع خنک تر خواهد بود و می تواند بسته به نظر شما حذف شود و Heatsink کفایت میکند. واضح است که به جای پل یکسوساز می توانید از چهار دیود به صورت مجزا استفاده کنید و پل رو خودتون بسازید اما PIV و جریان رو در نظر بگیرید.

 شماتیک مدار

همون طور که ملاحظه می کنید عملکرد این مدار بسیار ساده است. ترانسفورماتور برق شهر رو به دو خروجی 9 ولت (18 ولت در مجموع) تبدیل میکنه و 18 ولت سینوسی وارد پل یکسوساز می شود و به صورت تمام موج یکسو می شود و خازن ظرفیت بالای C1 ریپل ولتاژ را کم میکند و در واقع به عنوان صافی می باشد. بعد از آن ولتاژ رگوله نشده ی DC وارد رگولاتور میشود و پس از تثبیت شدن، خروجی از پایه ی Out گرفته می شود و مقدارش بوسیله پتانسیومتری که در پایه Adjust وجود دارد تنظیم می شود و خازن C2 که به صورت موازی با بار قرار دارد هم به صورت یک صافی عمل میکند. بقیه ی المان ها عناصر جانبی هستند، مثلا دیود D2 و خازن C3 یک منبع DC از ترانس برای فن تامین میکند. و همچنین LED و R2 وضیعت روشن یا خاموش بودن منبع را نشون میدهد و دیود D1 به عنوان محافظ عمل میکند.

توضیح:

این مدار کاملا عملیه و قطعاتش به وفور در بازار تهران پیدا می شود و می تواند بسته به نیاز شما قابل انعطاف باشد، ولتاژ خروجی 37 ولت تنها در صورتی قابل دسترس است که ثانویه ی ترانس در این حدود باشد. در صورتی که از رگولاتور LM338 استفاده می نمائید، سعی کنید حتما از فن استفاده کنید در صورتی که برای LM317 استفاده از فن چندان ضرورتی ندارد.