Биполярный источник питания с регулируемыми регуляторами | Проект электроники

LM317T и LM337T Микросхемы — это хорошо известные и недорогие регулируемые стабилизаторы напряжения, способные выдавать выходной ток до 1,5 А при рассеиваемой мощности до 20 Вт. LM317T выдает положительное выходное напряжение, while LM337T выдает отрицательное выходное напряжение.

Полезно иметь биполярный источник питания с LM317T и LM337T, обеспечивающие симметричную выходную мощность. Однако одновременная регулировка обоих выходных напряжений является проблемой.

Обычным решением является создание следящего стабилизатора напряжения с операционным усилителем, который отслеживает положительный или отрицательный выход источника питания. Но здесь ограничивающими факторами для требуемой выходной мощности могут быть блоки питания и другие параметры операционного усилителя.

Другое решение — использовать стереопотенциометр (потенциометр) для одновременной регулировки обоих выходных источников питания. У качественных стереопотенциометров разница между двумя выходами небольшая (около ±5%). Если эта разница слишком велика, вы можете использовать дополнительные потенциометры для регулировки выходных напряжений до точно такого же значения.

Здесь мы представляем схему биполярного источника питания с регулируемыми стабилизаторами LM317T и LM337T. Схема обеспечивает возможность более точной регулировки выходного напряжения с помощью отдельных потенциометров. Кроме того, выходные напряжения можно регулировать от уровня, близкого к земле, а не от типичного ±1,25 В.

Цепь и работа

Принципиальная схема биполярного источника питания с LM317T и LM337T представлена на рис. 1. Он построен на основе понижающего трансформатора 18В-0-18В (Х1), мостового выпрямителя на 1А (BR1), регулируемого стабилизатора положительного напряжения LM317T (IC1), регулируемого стабилизатора отрицательного напряжения LM337T (IC2), восьми диодов 1N4001 (через D1). D8) и несколько других компонентов.

Рис. 1: Схема биполярного источника питания с регулируемыми регуляторами

Сеть переменного тока напряжением 230 В подается на первичную обмотку трансформатора X1. Вы можете выбрать трансформатор в соответствии с вашими требованиями к максимальному выходному напряжению и току. Здесь трансформатор Х1 используется для получения регулируемого выходного напряжения до ±15В.

Мостовой выпрямитель BR1 должен быть рассчитан на ток не менее 1 А. Основные фильтрующие конденсаторы C5 и C6 должны быть не менее 2200 мкФ, 40 В. Нестабилизированное положительное напряжение подается на контакт 3 IC1, while нестабилизированное отрицательное напряжение подается на контакт 2 IC2.

Секция регулируемого источника питания включает LM317T, LM337T и стереопотенциал

VR2(A)+VR2(B) для одновременной регулировки выходных напряжений. Выходное напряжение LM317T обычно начинается примерно с 1,25 В, а LM337T — примерно с -1,25 В. Здесь D1 и D2 создают положительное опорное напряжение около +1,3 В, которое используется в качестве смещения для IC2. Кроме того, D3 и D4 создают отрицательное опорное напряжение около -1,3 В, которое используется в качестве смещения для IC1.

Поэтому выходные напряжения V3 и V4 могут начинаться почти с уровня земли. Если вам нужна более высокая стабильность, используйте опорные диоды на 1,2 В, например LM385-1,2, вместо обычных диодов от D1 до D4. Диоды D5–D8 защищают стабилизаторы от обратного напряжения.

Радиаторы

Монтаж IC1 и IC2 на соответствующих радиаторах, значение теплового сопротивления которых составляет менее 4°C/Вт. Максимальная рассеиваемая мощность может достигать 10 Вт. if вам нужен выходной ток выше 0,5 А при самых низких выходных напряжениях. При расчете необходимого размера радиатора учитывайте, что максимальная рассеиваемая мощность LM317T и LM337T в корпусе TO-220 составляет 20 Вт, тепловое сопротивление перехода к case составляет 4 °C/Вт, а максимальная температура перехода составляет +125 °C.

Создание и тестирование

Реальная схема PCB для биполярного источника питания показана на рис. 2, а схема его компонентов — на рис. 3. После сборки схемы на PCB подключите вторичные выводы трансформатора к точкам, отмеченным X1 в PCB. Закрепите потенциометры VR1–VR3 на передней стороне шкафа, чтобы можно было легко регулировать напряжение.

Рис. 2: PCB схема биполярного источника питания

Рис. 3: Расположение компонентов для PCB

Загрузите PCB и PDF-файлы компоновки компонентов: нажмите здесь

Для проверки подключите схему к сети переменного тока 230 В. Далее к выходному разъему подключите нагрузочные резисторы сопротивлением от 33 до 51 Ом с рассеиваемой мощностью не менее 10 Вт (желательно выше 20 Вт). Установите дворники VR1 и VR3 в среднее положение. Изменяя стереопотенциал VR2(A)+VR(B), отрегулируйте выходное напряжение до требуемого значения, например, около ±10 В. Измените VR1 и/или VR3 в case, требуется дальнейшая регулировка выходного напряжения. Теперь if вы подключаете и отключаете нагрузки, выходные напряжения V3 и V4 должны немного измениться около исходного значения ±10В.

Эта статья была впервые опубликована 25 января 2018 г. и обновлена 27 марта 2020 г.