Había querido construir una fuente de alimentación durante tanto tiempo y nunca había entendido realmente los cálculos relacionados con el LM317. Encontré un kit (pcb + partes) en línea y renovó mi interés en usarlo para una fuente de alimentación simple que es ajustable: (LM317T) hoja de datos aquí :
Esquema que utiliza la PCB aquí:
Entiendo que R2 actúa como una especie de divisor de voltaje, y R1 es para enviar una corriente específica al pin ADJ (1.25V ref / 240 en R1 = 0.0052A)
El problema es que al usar la fórmula indicada, el resultado es este:
¿Por qué falla la fórmula, solo usando 1K (casi el mínimo en el potenciómetro de ajuste de voltaje) y 5k, que es el valor R2 máximo recomendado?
Ahora, suponiendo que pueda obtener 5 V en el ejemplo después de ajustar el potenciómetro en uso real, ¿la resistencia de 240 ohmios limitará la corriente, o tengo que agregar algo más además de eso después? Si es así (puedo tener voltaje variable + límite de corriente), supongo que tendré que aumentar las especificaciones de potencia de la resistencia ya que la corriente fluirá a través de ellas (o mi limitador del regulador posterior)
Específicamente, no quiero una fuente de corriente constante, porque al probar un solenoide casero o un LED aleatorio, asumo que el límite de corriente superior que establecí les permitirá funcionar y no se destruirán. Quiero esto porque deseo establecer un límite en lugar de forzar a 500 mA a pasar por algo que no quiere, elevando el voltaje muy por encima de 5 V, por ejemplo.
La fuente de alimentación LM317 que se muestra no proporcionará limitación de corriente variable.
Se puede agregar un LM317 separado para proporcionar esta función.
Un límite de corriente LM317 en un valor máximo que puede sobrevivir y si esto hace que su temperatura aumente a un límite superior establecido por el fabricante, reducirá progresivamente la corriente para mantenerse en o por debajo de la temperatura máxima permitida.
Se puede agregar un LM317 limitador de corriente entre el suministro de 28 V y el LM317 regulador de voltaje. Durante el funcionamiento normal, el CL LM317 caerá entre 3 y 4 voltios, pero no tendrá ningún efecto. Cuando se alcance su corriente máxima preestablecida, caerá cualquier voltaje que se requiera para mantener la corriente en el límite actual o por debajo de él.
El limitador de corriente que se muestra a continuación se encuentra en la parte inferior de la página 17 de la hoja de datos del LM317 a la que hizo referencia.
El IC actúa para mantener 1,25 V en R1.
Entonces Ilimit = V/R = 1.25/R y Resistor = V/I = 1.25/I
ej. ir R1 = 5 ohmios entonces Ilimit = 1.25/I = 1.25/5 = 0.25 Amp.
Y para establecer un límite de corriente de 500 mA R = V/I = 1,25/0,5 = 2,5 ohmios.
Coloque este circuito entre Vsupply (28v) y la entrada al regulador de voltaje. Tenga en cuenta que uno o ambos circuitos integrados pueden requerir disipación de calor.
El potenciómetro deja caer 1,25 V (= Vref) a través de él en todos los casos. Entonces Potencia disipada en la olla = 1.25 x Ilimit. Por ejemplo, 1 A de disipación de corriente máxima = 1,25 x 1 = 1,25 vatios.
Como señalan, R1 mínimo = 0,8 ohmios (basado en la tasa de corriente máxima supuesta del LM317 de 1,5 A nominal en algunas versiones). La potencia entonces sería de unos 1,2 vatios. Ahora suponga que el valor total del pote fue 10 veces más alto, lo que permite un límite de corriente mínimo de 150 mA. SI la corriente máxima fluyó a través de todo el potenciómetro (que no es posible en este caso), la disipación del potenciómetro sería de aproximadamente 12 vatios (10 veces la disipación de resistencia mínima. Por lo tanto, un potenciómetro lineal bobinado de 10 vatios, por ejemplo, probablemente haría un trabajo aceptable.
Si Imax = 1,5 A, entonces Rpot a 1,5 A = V/I = 1,25/1,5 = 0,83 ohmios = controles correctos. Así que el valor total del potenciómetro = 8 ohmios. Ahora barato y coloque una resistencia de 0,8 ohmios en serie con la olla y obtenga un poco menos de disipación en el peor de los casos.
Por $US 4,37/1, Digikey tiene este potenciómetro giratorio lineal de 5 vatios y 10 ohmios ; veamos cómo funciona.
Lamentablemente, la hoja de datos dice poco sobre las corrientes máximas permitidas, los márgenes de sobrecarga, etc. Entonces...
10 ohmios, 5W. P= I^2R. I5w = sqrt(P/R) = sqrt(5/10) = 0,71 A.
Cualquier sección del elemento resistivo debe tolerar 0,7 A y puede esperar fervientemente que usar solo una parte de la pista a la corriente máxima signifique que la disipación de calor será mejor y puede calificarlo un poco más alto. Incluso puede funcionar. Si decidimos limitar Ilim max a 1A digamos Rmin = Vref/Ilim = 1.25/1 = 1.25 ohm. Utilice una resistencia de serie fija de 1,25 ohmios con una clasificación de al menos 2 W y el potenciómetro se puede configurar en cero para una limitación de 1A.
SIN EMBARGO ...
Hay otras formas.
Se puede usar un FET para reemplazar la resistencia en el circuito LM317 y variar el voltaje de la compuerta. Esto no es difícil de hacer pero necesita diseño.
Se puede usar un interruptor de códigos binarios para seleccionar resistencias de potencia en una proporción de 1:2:4:8, lo que permite una selección de corriente escalonada.
PERO ...
El circuito LM317 fue una introducción fácil a lo que se puede hacer. En su lugar, al usar un MOSFET en serie y una resistencia de detección fija de bajo valor en el circuito principal y un amplificador operacional más una resistencia variable que transporta una corriente mínima, se puede proporcionar un límite de corriente infinitamente variable a un costo y una complejidad razonablemente modestos.
Diagrama feo a continuación a modo de ejemplo. El mérito principal es que el diagrama ya existía en la red :-). Puedo redactar una versión más completa del lado bajo si el tiempo lo permite.
La corriente se extrae a través de Rs. Pot Vr1 establece un punto de voltaje por debajo de Vin que se pretende que coincida con la caída en Vs. Si la caída de Vs no es lo suficientemente grande (es decir, la corriente está por debajo del límite), entonces el FET se activa con fuerza y el limitador de corriente no tiene ningún efecto aparte de la caída de Rs.
Si la corriente excede Ilim, entonces la caída a través de Vs excede la caída a través del potenciómetro y los interruptores opamp para apagar el MOSFET según sea necesario.
MOSFET puede ser de canal N siempre que la fuente de alimentación opamp sea suficiente> Vi para que se pueda conducir la puerta MOSFET. O MOSFET puede ser canal P y MOSFET solo necesita poder conducir lo suficientemente cerca de Vin para apagar FET cuando sea necesario. R2 limita el rango de Vr1 a un rango útil.
Q1 debe poder disiparse hasta aproximadamente Ilim x Vin si desea poder cortocircuitar el sistema continuamente con Vout = Vin. Es probable que se necesite una limitación de corriente plegable o un apagado térmico para un cortocircuito a más largo plazo, pero tal como está ahorrará equipo.
¡¡¡FEO!!! diagrama de ejemplo
Russel McMahon