Блок питания – необходимая вещь в арсенале любого радиолюбителя. И я предлагаю собрать очень простую, но в то же время стабильную схему такого устройства. Схема не трудная, а набор деталей для сборки – минимален. А теперь от слов к делу.
Для сборки нужны следующие комплектующие:
НО
! Эти все детали представлены точно по схеме, и выбор комплектующих зависит от характеристики трансформатора, и прочих условий. Ниже представлены компоненты согласно схеме, но их мы будем сами подбирать!
Трансформатор (12-25 В.)
Диодный мост на 2-6 А.
C1 1000 мкФ 50 В.
C2 100 мкФ 50 В.
R1 (номинал подбирается в зависимости от от трансформатора, он служит для запитки светодиода)
R2 200 Ом
R3 (переменный резистор, подбирается тоже, его номинал зависит от R1, но об этом позже)
Микросхема LM317T
А также инструменты, которые понадобятся в ходе работы.
Сразу привожу схему:
Микросхема LM317 является регулятором напряжения. Именно на ней я и буду собирать данное устройство.
И так, приступаем к сборке.
Шаг 1.
Для начала нужно определить сопротивление резисторов R1 и R3. Дело в том, какой трансформатор вы выберете. То есть, нужно подобрать правильные номиналы, и в этом нам поможет специальный онлайн-калькулятор. Его можно найти вот по этой ссылке:
Я надеюсь, вы разберетесь. Я рассчитывал резистор R2, взяв R1=180 Ом, а выходное напряжение 30 В. Итого получилось 4140 Ом. То есть мне нужен резистор на 5 кОм.
Шаг 3.
Сначала поясню, что куда впаивать. К контактам 1 и 2 – светодиод. 1 – это катод, 2 – анод. А резистор для него (R1) считаем тут:
К контактам 3, 4, 5 – переменный резистор. А 6 и 7 не пригодились. Это было задумано для подключения вольтметра. Если вам это не нужно, то просто отредактируйте скачанную плату. Ну а если понадобится, то установите перемычку между 8 и 9 контактами. Плату я делал на гетинаксе, методом ЛУТ, травил в перекисе водорода (100 мл перекиси + 30 г. Лимонной кислоты + чайная ложка соли).
Теперь о трансформаторе. Я взял силовой трансформатор ТС-150-1. Он обеспечивает напряжение в 25 вольт.
Шаг 4. Теперь нужно определиться с корпусом. Недолго думая, мой выбор пал на корпус от старого компьютерного блока питания. Кстати, в этом корпусе раньше был мой старый бп.
В переднюю панель я взял от бесперебойника, которая очень хорошо подошла по размерам.
Вот так примерно она будет установлена:
Чтобы закрыть дыру в центре, я вклеил небольшой кусок ДВП, и просверлил все нужные отверстия. Ну и установил разъемы Banana.
Кнопка включения питания осталась сзади. Её на фото пока нет. Трансформатор я закрепил его «родными» гайками к задней решетки вентилятора. Он точно подошел по размерам.
А на место где будет плата, тоже приклеил кусок ДВП, дабы избежать замыкания.
Шаг 5 . Теперь нужно установить плату и радиатор, припаять все необходимые провода. И не забываем про предохранитель. Его я прикрепил сверху на трансформатор. На фото это всё выглядит, как-то страшно и не красиво, но наделе это совсем не так.
Здравствуйте, сегодня я расскажу, как сделать регулируемый блок питания на базе микросхемы lm317. Схема сможет выдавать до 12 вольт и 5 ампер.
Схема блока питания
Для сборки нам понадобятся
- Стабилизатор напряжения LM317 (3 шт.)
- Резистор 100 Ом.
- Потенциометр 1 кОм.
- Конденсатор электролитический 10 мкФ.
- Конденсатор керамический 100 нФ (2 шт.).
- Конденсатор электролитический 2200 мкФ.
- Диод 1N400X (1N4001, 1N4002…).
- Радиатор для микросхем.
Сборка схемы
Собирать схему будем навесным монтажом, так как деталей немного. Сначала прикрепляем микросхемы к радиатору, так и собирать будет удобнее. Кстати, необязательно использовать три LM. Они все соединены параллельно, поэтому можно обойтись двумя или одной. Теперь все крайние левые ножки припаиваем к ножке потенциометра. К этой ножке припаиваем плюс конденсатора, минус припаиваем к другому выходу. Чтобы конденсатор не мешал, я перепаял его снизу потенциометра.
К ножке потенциометра, к которой припаяли левые ножки микросхем, также припаиваем резистор на 100 Ом. К другому концу потенциометра припаиваем средние ножки микросхем (у меня это лиловые провода).
К этой ножке резистора припаиваем диод. К другой ножке диода припаиваем все правые ножки микросхемы (у меня это белые провода). Плюс припаиваем один провод, это будет плюс входа.
Ко второму выходу потенциометра припаиваем два провода (у меня они черные). Это будет минус входа и выхода. Также припаиваем провод (у меня он красный) к резистору там, где ранее припаивали диод. Это будет плюс выхода.
Теперь осталось припаять к плюсу и минусу входа, плюсу и минусу выхода по конденсатору на 100 нФ (100 нФ = 0,1 мкФ, маркировка 104).
На вход следом припаиваем конденсатор на 2200 мкФ, плюсовая нога припаивается к плюсу входа.
На этом изготовление схемы готово.
Так как схема выдает 4,5 Ампер и до 12 Вольт, входное напряжение должно быть как минимум таким же. Потенциометром уже будем регулировать выходное напряжение. Для удобства советую поставить хотя бы вольтметр. Делать полный корпус я не буду, все, что я сделал, это прикрепил радиатор к отрезку ДВП и прикрутил потенциометр. Провода выхода я также вывел и прикрутил к ним крокодильчиков. Это вполне удобно. Далее я это прикрепил все это к столу.
LM317 как никогда подходит для проектирования несложных регулируемых источников и , для электронной аппаратуры, с различными выходными характеристиками, как с регулируемым выходным напряжением, так и с заданным напряжением и током нагрузки.
Для облегчения расчета необходимых выходных параметров существует специализированный LM317 калькулятор, скачать который можно по ссылке в конце статьи вместе с datasheet LM317.
Технические характеристики стабилизатора LM317:
- Обеспечения выходного напряжения от 1,2 до 37 В.
- Ток нагрузки до 1,5 A.
- Наличие защиты от возможного короткого замыкания.
- Надежная защита микросхемы от перегрева.
- Погрешность выходного напряжения 0,1%.
Эта не дорогая интегральная микросхема выпускается в корпусе TO-220, ISOWATT220, TO-3, а так же D2PAK.
Назначение выводов микросхемы:
Онлайн калькулятор LM317
Ниже представлен онлайн калькулятор для расчета стабилизатора напряжения на основе LM317. В первом случае, на основе необходимого выходного напряжения и сопротивления резистора R1, производится расчет резистора R2. Во втором случае, зная сопротивления обоих резисторов (R1 и R2), можно вычислить напряжение на выходе стабилизатора.
Калькулятор для расчета стабилизатора тока на LM317 смотрите .
Примеры применения стабилизатора LM317 (схемы включения)
Стабилизатор тока
Данный стабилизатор тока можно применить в схемах различных зарядных устройств для аккумуляторных батарей или регулируемых источников питания. Стандартная схема зарядного устройства приведена ниже.
В данной схеме включения применяется способ заряда постоянным током. Как видно из схемы, ток заряда зависит от сопротивления резистора R1. Величина данного сопротивления находится в пределах от 0,8 Ом до 120 Ом, что соответствует зарядному току от 10 мА до 1,56 A:
Источник питания на 5 Вольт с электронным включением
Ниже приведена схема блока питания на 15 вольт с плавным запуском. Необходимая плавность включения стабилизатора задается емкостью конденсатора С2:
Схема включения с регулируемым выходным напряжением
Vin (входное напряжение): 3-40 Вольт
Vout (выходное напряжение): 1,25-37 Вольт
Выходной ток: до 1,5 Ампер
Максимальная рассеиваемая мощность: 20 Ватт
Формула для расчета выходного (Vout) напряжения: Vout = 1,25 * (1 + R2/R1)
*Сопротивления в Омах
*Значения напряжения получаем в Вольтах
Данная простая схема позволяет выпрямить переменное напряжение в постоянное благодаря диодному мосту из диодов VD1-VD4, а затем точным подстрочным резистором типа СП-3 выставить нужное вам напряжение в пределах допустимых интегральной микросхемы-стабилизатора.
В качестве выпрямительных диодов взял старые FR3002 , которые когда-то давно выпаял из древнейшего компьютера 98-го года. При внушительных размерах (корпус DO-201AD) их характеристики (Uобратное: 100 Вольт; Iпрямой: 3 Ампера) не впечатляют, но мне и этого хватает с головой. Для них даже пришлось расширять отверстия в плате, уж больно выводы у них толстые (1,3мм). Если немного изменить плату в лейоте можно впаять сразу готовый диодный мост.
Радиатор для отведения тепла от микросхемы 317 обязателен, даже лучше небольшой вентилятор поставить. Еще, в месте соединения подложки корпуса TO-220 микросхемы с радиатором капните немного термопасты. Степень нагрева будет зависеть от того, сколько мощности рассеивает микросхема, а также от самой нагрузки.
Микросхему LM317T я не устанавливал прямо на плату, а вывел от неё три провода, с помощью которых и соединил этот компонент с остальными. Это было сделано для того, чтобы ножки не расшатывались и вследствие чего не были переломанными, ведь данная деталь будет прикреплена к рассеивателю тепла.
Подстрочный резистор для возможности использования полного вольтажа микросхемы, то есть регулировки от 1,25 и аж до 37 Вольт устанавливаем с максимальным сопротивлением 3432 кОма (в магазине самый близкий номинал 3,3кОм.). Рекомендуемый тип резистора R2: подстрочный многооборотный (3296).
Саму микросхему-стабилизатор LM317T и подобные ей выпускает множество, если не все компании по производству электронных компонентов. Покупайте только у проверенных продавцов, потому что встречаются китайские подделки, особенно часто микросхемы LM317HV, которая рассчитана на входное напряжение аж до 57 Вольт. Опознать ненастоящую микросхему можно по железной подложке, в фейке она имеет множество царапин и неприятный серый цвет, также неправильную маркировку. Еще нужно сказать, что микросхема имеет защиту от короткого замыкания, а также перегрева, но на них сильно не рассчитывайте.
Не забываем, что данный (LM317Т) интегральный стабилизатор способен рассеивать мощность с радиатором только до 20 Ватт. Плюсами этой распространённой микросхемы являются её маленькая цена, ограничение внутреннего тока короткого замыкания, внутренняя тепловая защита
Платку можно нарисовать качественно даже обычным пергаментным маркером, а потом вытравить в растворе медного купороса/хлорного железа…
Фото готовой платы.
В последнее время интерес к схемам стабилизаторов тока значительно вырос. И в первую очередь это связано с выходом на лидирующие позиции источников искусственного освещения на основе светодиодов, для которых жизненно важным моментом является именно стабильное питание по току. Наиболее простой, дешевый, но в то же время мощный и надежный токовый стабилизатор можно построить на базе одной из интегральных микросхем (ИМ): lm317, lm338 или lm350.
Datasheet по lm317, lm350, lm338
Прежде чем перейти непосредственно к схемам, рассмотрим особенности и технические характеристики вышеприведенных линейных интегральных стабилизаторов (ЛИС).
Все три ИМ имеют схожую архитектуру и разработаны с целью построения на их основе не сложных схем стабилизаторов тока или напряжения, в том числе применяемых и со светодиодами. Различия между микросхемами кроются в технических параметрах, которые представлены в сравнительной таблице ниже.
| LM317 | LM350 | LM338 | |
|---|---|---|---|
| Диапазон значений регулируемого выходного напряжения | 1,2…37В | 1,2…33В | 1,2…33В |
| Максимальный показатель токовой нагрузки | 1,5А | 3А | 5А |
| Максимальное допустимое входное напряжение | 40В | 35В | 35В |
| Показатель возможной погрешности стабилизации | ~0,1% | ~0,1% | ~0,1% |
| Максимальная рассеиваемая мощность* | 15-20 Вт | 20-50 Вт | 25-50 Вт |
| Диапазон рабочих температур | 0° - 125°С | 0° - 125°С | 0° - 125°С |
| Datasheet | LM317.pdf | LM350.pdf | LM338.pdf |
* - зависит от производителя ИМ.
Во всех трех микросхемах присутствует встроенная защита от перегрева, перегрузки и возможного короткого замыкания.
Выпускаются интегральные стабилизаторы (ИС) в монолитном корпусе нескольких вариантов, самым распространенным является TO-220. Микросхема имеет три вывода:
- ADJUST. Вывод для задания (регулировки) выходного напряжения. В режиме стабилизации тока соединяется с плюсом выходного контакта.
- OUTPUT. Вывод с низким внутренним сопротивлением для формирования выходного напряжения.
- INPUT. Вывод для подачи напряжения питания.
Схемы и расчеты
Наибольшее применение ИС нашли в источниках питания светодиодов. Рассмотрим простейшую схему стабилизатора тока (драйвера), состоящую всего из двух компонентов: микросхемы и резистора. 
На вход ИМ подается напряжение источника питания, управляющий контакт соединяется с выходным через резистор (R), а выходной контакт микросхемы подключается к аноду светодиода.
Если рассматривать самую популярную ИМ, Lm317t, то сопротивление резистора рассчитывают по формуле: R=1,25/I 0 (1), где I 0 – выходной ток стабилизатора, значение которого регламентируется паспортными данными на LM317 и должно быть в диапазоне 0,01-1,5 А. Отсюда следует, что сопротивление резистора может быть в диапазоне 0,8-120 Ом. Мощность, рассеиваемая на резисторе, рассчитывается по формуле: P R =I 0 2 ×R (2). Включение и расчеты ИМ lm350, lm338 полностью аналогичны.
Полученные расчетные данные для резистора округляют в большую сторону, согласно номинальному ряду.
Постоянные резисторы производятся с небольшим разбросом значения сопротивления, поэтому получить нужное значение выходного тока не всегда возможно. Для этой цели в схему устанавливается дополнительный подстроечный резистор соответствующей мощности. 
Это немного увеличивает цену сборки стабилизатора, но гарантирует получение необходимого тока для питания светодиода. При стабилизации выходного тока более 20% от максимального значения, на микросхеме выделяется много тепла, поэтому ее необходимо снабдить радиатором.
