A demanda por sistemas estabilizadores de tensão aumentou significativamente nos últimos anos. De particular interesse é mostrado em dispositivos que trabalham com fontes de iluminação artificial e, em particular, com LEDs. O estabilizador de corrente no lm317 é um dispositivo simples, barato e confiável que você pode comprar ou montar. Neste último caso, você precisa conhecer as regras básicas da instrumentação, os requisitos de segurança ao trabalhar com eletricidade e preparar um conjunto padrão de elementos.
Por que a estabilização de corrente e tensão é necessária
O número de dispositivos elétricos nas residências está em constante crescimento. Nos últimos anos, o número de aparelhos elétricos aumentou várias vezes. Como resultado, a demanda por níveis de tensão nas redes elétricas aumentou. Além disso, a maioria dos edifícios (residenciais e industriais) e usinas elétricas foram construídas há mais de 30 a 40 anos.
Alguns dispositivos modernos são feitos com estabilizadores embutidos - pequenos circuitos para evitar quebras de picos de energia. Mas a maioria deles não contém dispositivos adicionais, e mesmo uma pequena diferença na rede ameaça se esgotar. No grupo de alto risco, grandes eletrodomésticos (não digitais). Em particular, caldeiras e máquinas de lavar.
Para evitar danos e garantir uma tensão estável na rede, instale estabilizadores. Em todas as casas, isso é opcional. Se o edifício tiver um fornecimento de corrente constante sem alterações sérias (dentro de 220 volts com um erro máximo de 10%), não há sentido em dispositivos adicionais. Mas quando os saltos são constantes, a instalação de um estabilizador economiza tecnologia e fornece eletricidade.
Tipos de dispositivos estabilizadores
Antes de comprar o dispositivo, você deve se familiarizar com os principais tipos e recursos. Cada um tem vantagens e desvantagens, projetados para diferentes níveis de tensão e o número de dispositivos. Os princípios do trabalho diferem.
Retransmissão
A melhor opção para casas particulares e rurais, apartamentos. Vários enrolamentos magnéticos são instalados no transformador. No momento da queda de tensão, ocorre uma alternância entre eles, o que permite salvar o fluxo de tensão no modo anterior. As desvantagens incluem:
- mudança no fluxo de energia em um modo gradual (abruptamente, intermitentemente);
- curvatura do fluxo de tensão sinusoidal;
- baixa potência no momento do recuo.
O custo de tais dispositivos é muito menor do que outros modelos de estabilizadores. As críticas dos proprietários são boas, o dispositivo é suficiente para redes domésticas.
Eletrônico
Existem dois tipos de estabilizadores de "preenchimento" eletrônico - triac e tiristor. No primeiro, a alternância entre os enrolamentos no modo automático é realizada por um pequeno mecanismo - um triac. A eficiência do dispositivo é alta, funciona rapidamente. Uma vantagem significativa para uso doméstico é a operação silenciosa. O segundo tipo não é tão eficaz, geralmente é usado para estabilizar redes domésticas sem muita tensão. A desvantagem mais notável é o custo.
Eletromecânica
Outros nomes - servomotor, servoconversor. O princípio de operação - com a ajuda de um acionamento elétrico, um eletrodo de carbono se move ao longo dos enrolamentos, criando tensão ininterrupta.Muitas vezes comprado para necessidades domésticas e quartos pequenos (casa, chalé, escritório). Vantagens - o preço, compacidade, comutação suave. Contras - ruído, baixa velocidade de comutação.
Ferroresonant
Nos últimos anos, raramente usado devido ao advento de dispositivos mais modernos. O efeito da ferrorressonância ocorre no sistema de interação do transformador e capacitor. Dispositivos de tamanho grande, barulhentos, não funcionam com sobrecargas acentuadas e significativas. Vantagens - longa vida útil, possibilidade de uso em ambientes com alta umidade.
Inversor
Dispositivos desse tipo são poderosos e caros. Usado na vida cotidiana e grandes instalações industriais. A principal diferença é o oscilador e o controlador de cristal, que convertem a tensão na entrada em corrente contínua e na saída em alternância. A formação dupla simultânea permite trabalhar com diferentes níveis de corrente - de 115 a 300 volts. Vantagens - sem ruído, tamanho pequeno, comutação e regulação rápidas, outros recursos adicionais (por exemplo, proteção de eletrodomésticos contra tensão excessiva).
Diagramas de dispositivo de linha
O estabilizador de corrente no lm317 é um dispositivo que opera de acordo com um circuito de comutação de tensão linear. Tais microcircuitos são usados para redes onde alta eficiência e excesso de energia não são necessárias. Em particular, para apoiar a operação de LEDs. Benefícios:
- proteção contra surtos repentinos, níveis excessivos de eletricidade;
- inversão de polaridade da corrente no elemento de entrada;
- falta de peças e dispositivos adicionais.
As desvantagens incluem menor eficiência - a tensão obtida acima do necessário é transformada em aquecimento, portanto é necessário um resfriamento adicional.
Para operação estável, é necessária uma diferença positiva nas correntes na entrada e na saída - os estabilizadores lineares deixam de funcionar quando caem em 0,4V (mesmo em 0,5V). Portanto, o circuito PSU no lm317 com corrente e tensão ajustáveis não é usado para dispositivos grandes e redes "pesadas".
Características principais
O regulador de tensão no lm317 opera em uma certa faixa de fonte de alimentação. Os limites são no mínimo 1,25V, no máximo 37V. Na saída, a tensão de alimentação não excede 1,5 A, o erro na conexão instável é de até 0,1%.
O regulador de tensão no microcircuito lm317 possui sistemas adicionais de proteção interna: contra falhas de curto-circuito, sobretensão térmica, dissipação excessiva de tensão "excessiva".
A limitação térmica é garantida por microssensores especiais que garantem que a proteção do equipamento exceda a potência dissipada - se isso acontecer, o dispositivo simplesmente desligará e não sofrerá.
Tensão de alimentação e entrada
Para que o regulador de corrente funcione no circuito lm317, a tensão na parte de entrada não deve ser superior a 40 volts. Nesse caso, a diferença mínima de corrente nas entradas e saídas deve exceder 2 Volts.
Para que o regulador de tensão funcione no lm317, o circuito não deve receber uma carga superior a 1,5A. Se não houver refrigeração adicional, o nível diminuirá. A potência aproximada é calculada multiplicando dois indicadores - a potência da eletricidade na saída e a diferença nos potenciais de entrada e saída.
Em temperaturas ambientes de até 30 ° Celsius, é permitida uma dissipação de energia de até 1,5 W (se não houver dissipador de calor). Em um nível normal de dissipação de calor, é permitida a dispersão de até 20W.
Design do dispositivo
O circuito de fonte de alimentação do estabilizador no lm317 com ajuste de corrente e tensão com um arranjo mínimo possui dois resistores, cuja diferença de resistência regula a tensão de saída e os capacitores. O valor médio atual dos elementos de suporte é de 1,25 V. A resistência não deve exceder 240 Ohms.
O corpo do estabilizador no circuito lm317 é feito de plástico. Opções possíveis: TO 220 e 220FP, SOT23 e D2PAK. Os sistemas de proteção interna permitem que o dispositivo funcione no caso de uma desconexão da entrada de ajuste.
Drivers de impulso
Drivers com sistema de pulso são os mesmos estabilizadores de tensão. A tensão CA permite ajustar a operação do dispositivo. Se o nível for menor que 2 a 2 ampères, não será necessária remoção adicional de calor.
Os dispositivos de pulso "cortam" a corrente de entrada para obter o nível de tensão desejado na saída. Pode trabalhar com redes de alta carga. Contras - você precisa de uma fonte de energia, custo, campo eletromagnético externo "excessivo". É difícil montar em casa.
Esquemas de comutação
O circuito de fonte de alimentação no lm317 com corrente e tensão ajustáveis permite usar o estabilizador em redes com voltagem não padrão. Para que o dispositivo funcione, são necessários pelo menos dois resistores. Os indicadores mais importantes são a tensão do ponto de referência, o nível de corrente na saída.
A fonte de alimentação estabilizada mais simples
Os estabilizadores de tensão são necessários não apenas para proteger equipamentos domésticos e industriais. No laboratório, os dispositivos ajudam a evitar fluxos excessivos de energia e redes de exaustão. Portanto, iniciantes e técnicos profissionais se esforçam para usar pelo menos blocos estabilizadores simples.
As principais vantagens:
- montagem simples;
- trabalho confiável;
- peças baratas e acessíveis.
As desvantagens incluem baixa eficiência de saída, o uso de radiadores grandes, o tamanho grande do dispositivo.
Um dispositivo padrão exigirá vários elementos:
- circuito lm317;
- transistor com uma caixa de plástico;
- diodo;
- dois resistores;
- dois capacitores;
- ponte de diodos.
O número mínimo de peças e o design simples permitem montar rapidamente um regulador de tensão e usá-lo em uma pequena rede.
As métricas de item não são críticas. Por exemplo, os resistores em R1 podem ter valores de 30 a 50 Ohms, mas não instalam um diodo.
Fonte de alimentação do estabilizador integrado
Dispositivos com um sistema operacional integrado são usados em estabilizadores de tensão, sistemas de áudio, amplificadores, fontes de alimentação e outros. Todos os detalhes estruturais são conectados por meio de um cristal de silício, de modo que sua sequência constitua um estabilizador. Na engenharia elétrica, dois tipos são usados:
- usando um semicondutor;
- usando elementos de filme (híbrido).
O circuito padrão inclui várias partes típicas: uma fonte de referência, um amplificador, um elemento regulador, um mecanismo de proteção para desconectar e prevenir curtos-circuitos.
Circuitos integrados são dispositivos com um ciclo funcional completo. Cada um tem caminhos de entrada, saída e solo.
Você pode usar esses esquemas apenas com determinados indicadores de tensão. Os limites permitidos são de 5 a 24V, para corrente - inferior a 1A.
Os circuitos integrados possuem um limitador de tensão de saída. Proteção adicional contra superaquecimento também está instalada.
Circuito estabilizador com fonte de alimentação ajustável
A ponte retificadora nesses dispositivos permite converter um fluxo de corrente alternada em um constante. Um dos capacitores filtra a energia com características de ondulação, o outro torna a transição de tensão mais suave. Esse tipo possibilita que o estabilizador funcione no nível de baixas frequências de corrente contínua.
A escolha do resistor é realizada de acordo com o valor da classificação aceitável para o estabilizador. O erro deve ser mínimo. A melhor opção é um cálculo preciso.
Area de aplicação
Os estabilizadores baseados no chip LM317 são utilizados para estabilizar os principais indicadores de dispositivos técnicos.Esse dispositivo é fácil de montar, e um dispositivo fabricado na fábrica é barato. Para esta classe, possui excelentes dados operacionais e vida útil se não houver picos de energia excessivamente fortes.
A desvantagem é o limite de tensão - não superior a 3V. O estabilizador baseado no gabinete TO 220 é o modelo mais acessível usado em várias áreas:
- redes domésticas;
- condições de laboratório;
- Iluminação LED (LEDs).
Os sistemas de estabilização de tensão baseados no chip LM317 são dispositivos confiáveis, simples e convenientes. O custo é pequeno, mas as características são positivas. Tais estabilizadores são frequentemente usados para LEDs em carros.
