Rahasia Boosting LM317 Saat Ini!: 4 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:54

Abstrak

LM317 adalah salah satu chip regulator yang dapat disesuaikan paling populer. Tegangan keluaran regulator dapat disesuaikan dari 1,25V hingga 35V. Namun, chip dapat memberikan arus hingga 1,5A yang tidak cukup untuk beberapa aplikasi daya. Pada artikel ini, saya akan membahas dua metode penguat arus LM317, menggunakan transistor pass PNP daya dan NPN.

[A] Analisis Sirkuit

Menurut lembar data LM317: “Perangkat LM317 [1, 2] adalah regulator tegangan positif tiga terminal yang dapat disesuaikan yang mampu memasok lebih dari 1,5 A pada rentang tegangan keluaran 1,25 V hingga 37 V. Hanya membutuhkan dua eksternal resistor untuk mengatur tegangan output. Perangkat ini memiliki regulasi garis tipikal 0,01% dan regulasi beban tipikal 0,1%. Ini mencakup pembatasan arus, perlindungan kelebihan beban termal, dan perlindungan area operasi yang aman. Perlindungan kelebihan beban tetap berfungsi bahkan jika terminal ADJUST terputus.” Informasi ini membuktikan kepada kami bahwa perangkat 3-terminal murah ini cocok untuk banyak aplikasi tetapi memiliki kelemahan untuk aplikasi daya dan itu adalah keterbatasan penanganan arus keluaran regulator (1,5A dalam kondisi terbaik). Masalah ini dapat diselesaikan dengan menggunakan transistor daya lulus.

[A-1] Penguatan Arus Menggunakan Transistor Daya PNP (MJ2955)

Gambar-1 menunjukkan diagram skema rangkaian. Ini adalah rangkaian pengatur arus tinggi yang dapat diatur tegangan keluarannya dapat diatur menggunakan potensiometer 5K.

Langkah 1: Gambar 1: Rangkaian Penguat Arus LM317 Menggunakan MJ2955

Resistor 10R mendefinisikan waktu Turn-On dari pass-transistor dan menentukan berapa banyak arus yang harus melewati LM317 dan MJ2955 [3, 4]. Berdasarkan parameter ini, tingkat daya resistor harus dihitung. 1N4007 adalah dioda pelindung dan resistor 270R menyediakan arus pin ADJ yang diperlukan. Seperti disebutkan sebelumnya, potensiometer 5K menentukan tegangan keluaran. Kapasitor 1000uF, 10uF, dan 100nF telah digunakan untuk mengurangi kebisingan. Jangan lupa untuk memasang transistor pada heatsink yang besar.

[A-2] Penguatan Arus Menggunakan Transistor Daya NPN (2N3055)

Gambar-2 menunjukkan diagram skema rangkaian. Resistor 10K pada output menarik sejumlah kecil arus untuk menghindari output mengambang dan membantu menstabilkan tegangan output. Di sini 2N3055 [5, 6] memainkan peran pass-transistor juga.

Langkah 2: Gambar 2: Rangkaian Penguat Arus LM317 Menggunakan 2N3055

[B] Papan PCB

Diagram skematiknya sederhana, jadi saya memutuskan untuk menerapkannya pada papan prototipe untuk menguji dan menunjukkan operasinya. Saya memutuskan untuk menguji angka 1 (peningkatan MJ2955). Ini telah ditunjukkan pada gambar 3. Jika Anda ingin merancang tata letak PCB untuk skema dengan cepat, Anda dapat menggunakan pustaka komponen SamacSys gratis yang mengikuti standar jejak IPC industri. Untuk menginstal perpustakaan, Anda dapat mengunduh/menginstal perpustakaan secara manual, atau langsung menginstalnya menggunakan plugin CAD yang disediakan [7]. Ada pilihan untuk membeli/membandingkan harga komponen asli dari distributor resmi juga.

Langkah 3: Gambar 3: Meningkatkan Implementasi Sirkuit Menggunakan MJ2955

[C] Pengujian dan PengukuranAnda dapat menonton proses pengujian lengkap dalam video, namun, saya juga menempatkan gambar yang diambil osiloskop dari output rangkaian. Saya menggunakan osiloskop Siglent SDS1104X-E yang menawarkan front end low noise yang bagus. Saya bermaksud mengukur riak keluaran yang mungkin dari rangkaian. Gambar 4 menunjukkan derau/riak keluaran dari rangkaian penguat arus MJ2955. Sirkuit telah dibangun di papan prototyping dan koneksi ground probe osiloskop telah dibuat melalui kabel ground, jadi suara frekuensi tinggi ini normal. Jika Anda berencana untuk menggunakan salah satu dari dua sirkuit ini, rancang PCB yang tepat untuk itu, lalu ganti kabel ground probe dengan pegas ground, maka Anda dapat memeriksa kembali suara keluaran.

Langkah 4: Gambar 4: Tangkapan Osiloskop Dari Output Booster Saat Ini (baca Teksnya)

Referensi

Artikel:

[1]: Lembar Data LM317:

[2]: Perpustakaan LM317:

[3]: Lembar Data MJ2955:

[4]: Perpustakaan MJ2955:

[5]: 2N3055 Datahseet:

[6]: Perpustakaan 2N3055:

[7]: Plugin CAD: