Я экспериментирую с конструкцией источника питания с двойным отслеживанием, используя LM317/LM337. Я помню анализ цепей, но мои навыки проектирования какое-то время не использовались, поэтому у меня есть вопросы уровня новичка. У меня есть два разных источника питания, и я хочу понять ожидаемую производительность каждого из них. Мне нужно лучше понять схемы, чтобы заказать детали для дальнейших экспериментов и сборки проекта.
Источником номер один является старый блок питания ATX, который выдает постоянный ток 11,9 В на желтый провод и -11,2 В на синий провод с нагрузочным резистором 10 Ом 10 Вт на шине 5 В. Я бы использовал этот источник, чтобы получить +/- 9,5 В или более на выходе при любом доступном токе с соответствующими радиаторами и относительно небольшими конденсаторами входного фильтра перед LM317/LM337.
Второй источник — сетевой трансформатор с двумя вторичными выходами на 4-контактном разъеме mini-DIN. Паспортная табличка трансформатора на два выхода (1) 15 В 800 мА; и (2) 15 В 800 мА. Каждый из этих выходов имеет предохранитель на 1 ампер внутри забора для домашних животных, который я воспроизвел бы в своей схеме регулятора для защиты от короткого замыкания. Схема забора домашних животных использует общий узел заземления (центральный ответвитель на уровне платы, но не выходит из 4-контактного разъема DIN) и генерирует +/- 8 вольт для логических цепей с использованием LM317/LM337 без радиаторов. Он генерирует +/- 20 вольт на шинах питания двух конденсаторов по 2200 мкФ. Шины высокого напряжения питают две интегральные схемы звуковых драйверов с гигантскими радиаторами, поэтому эти шины питания подаются на вход регулятора LM317/LM337, как показано на рисунке 1 ниже.
См. эту ссылку:
https://diyodemag.com/education/the_classroom_part_three_the_linear_power_supply
Рисунок 1А:
Рисунок 1B (как работает контур управления слежением с LM337 в цепи обратной связи?):
Смотрите также:
https://pe2bz.philpem.me.uk/Power/-%20LV/LV-110-DandyPowerSupply/supply-2.html
Рисунок 2 (как работает этот контур управления слежением, полученный из положительного регулировочного штифта?):
Мои основные вопросы:
Каковы ожидаемые ограничения по напряжению и выходному току для каждого источника с радиаторами или без них на устройствах LM317/LM337?
Как две разные схемы обратной связи на операционных усилителях, показанные соответственно на рисунках 1B и 2 выше, обеспечивают отслеживание двойного выхода? Какой дизайн, вероятно, будет более точным или менее дорогим для использования потенциометра для точной настройки?
Как я могу обеспечить наименьшую стоимость точной и корректировки курса, используя два или три триммера, когда я хочу отрегулировать до нуля вольт и, возможно, триммер для точного отслеживания с помощью двух или трех регулировочных ручек?
До сих пор у меня есть макетная плата, хорошо работающая с LM317, без радиатора и резистором 1 кОм для светодиода в качестве небольшой нагрузки на регулируемый выход. Источником являются шины постоянного тока 12 В и заземление от блока питания ATX. Схема аналогична схеме LM317(2), показанной ниже, за исключением того, что я не использую транзистор Q2. Вместо этого я использую банк 4k для настройки 2 (2k кажется пределом диапазона для этого банка, но у меня его пока нет). Кроме того, я использую многооборотный подстроечный резистор 1 кОм и резистор около 7 кОм вместо Q2, что обеспечивает точную настройку выходного напряжения выше или ниже 0 вольт. Он имеет буфер повторителя напряжения операционного усилителя между двумя диодными «регуляторами» и выводом регулировки LM317 для устранения нагрузки резистора. У меня осталось 3 операционных усилителя для использования в микросхеме LM324. Максимальное выходное напряжение на положительной стороне составляет около 10. 5 вольт только со светодиодом и резистором 1 кОм между положительным выходом и землей. У меня LM337 под заказ. Рисунок 1 зависит от LM337 для контура обратной связи, поэтому я пока не могу экспериментировать с этой конструкцией. Итак, далее я планирую подключить операционный усилитель с обратной связью, показанный на рис. 2, и посмотреть, насколько хорошо он отражает положительное напряжение регулировки.
Рисунок 1B (как работает контур управления слежением с LM337 в цепи обратной связи?):
LM317 и LM337 являются плавающими стабилизаторами (они поддерживают напряжение между OUT и ADJ на уровне 1,25 В). Если вы установите напряжение на контакте ADJ, последует OUT (на 1,25 В выше ADJ для положительного регулятора или ниже для отрицательного). 741 (давайте забудем о возрасте...) сэмплирует два выхода и управляет отрицательной шиной, чтобы обе шины были симметричными (входы операционных усилителей при ~0 В).
Рисунок 2 (как работает этот контур управления слежением, полученный из положительного регулировочного штифта?):
То же, что и выше, но напряжение на положительном выводе ADJ поступает на инвертирующий усилитель (коэффициент усиления = -1) и подается на отрицательный вывод ADJ. Положительное стабилизированное напряжение будет на 1,25 В выше вывода ADJ+, а отрицательное стабилизированное напряжение будет на 1,25 В ниже вывода ADJ-. ADJ+ и ADJ- будут иметь напряжения с практически одинаковым модулем и противоположными знаками.
- [...] Какая конструкция, вероятно, будет более точной или менее дорогой для использования горшка для точной настройки?
Оба игнорируют тот факт, что + и - входы напряжения доступны с общим опорным сигналом 0 В с низким импедансом, и реализуют отслеживание, пытаясь зеркально отразить положительный выход в отрицательном. У меня нет модели для LM337, поэтому ниже приведен пример проблемы с использованием очень плохого управления «опорное напряжение + операционный усилитель + биполярный транзистор»:
Приведенная выше схема представляет собой просто решение с «раздельным питанием», аналогичное схеме с использованием 741. Тестируются три переходных процесса нагрузки: сначала нагрузка между V+ и V-; секунда между V+ и 0V; наконец, между V- и 0 В. Каждый раз нагрузка отключается через 5 мс. Как видно ниже, нагрузка между V+ и 0 В влияет на напряжение V-, как и ожидалось.
Вариант, в котором этот эффект может быть значительно уменьшен, заключается в использовании одного опорного напряжения для обоих контуров управления (опять же, это не законченный проект, а просто способ показать, как независимые контуры управления могут дать вам лучшие результаты). Далее для простоты используется фиксированная ссылка. Вам просто нужно изменить его, чтобы он был регулируемым (одна настройка влияет на оба выхода).
Очевидно, что источник опорного напряжения не полностью защищен от изменений положительного нестабилизированного напряжения, но разница очевидна, если мы увеличим отклик на второй переходный процесс:
BeB00
Системная Теория
Маркус Мюллер
Маркус Мюллер
BeB00