調整可能な3V、5V、6V、9V、12V、15Vデュアル電源回路

このホワイトペーパーの目的は、1アンペアの出力電流レートで3V、5V、6V、9V、12V、および15V以上の範囲で調整可能な可変デュアルラボ電源回路について詳しく説明することです。

作成者：Dhrubajyoti Biswas

デュアル電源のコンセプト

正電圧に関しては、IC LM317 [-3V、-5V、-6V、-9V、-12V、-15V at 1A]を使用し、LM337を負電圧として使用することが好ましい。電圧はさらにS2 [+ Vout]とS3 [-Vout]で制御できます。トランスのサイズは2Aに設定されており、さらにICはヒートシンクを保持することができます。

ただし、この開発では、異なる回路で実験できるように、グランドとネガティブのデュアル正電源を開発したいと考えています。

また、実験も可能です オペアンプIC– LM741 、+ 9ボルトおよび-9ボルトの電源電圧を使用します。トーンコントロール回路やプリアンプ回路を使用する場合でも、+ 15ボルトと-15ボルトの電圧源を使用します。

それでも、ここで設計する回路は次の理由で役立ちます。a）回路には、正の電圧、さらには負の電圧を有効にする能力があります[それぞれ3ボルト、5ボルト、6ボルト、9ボルト、12ボルト、15ボルトで出力を維持します1.5アンペア未満の電流のb）

この回路は、レベル電圧を自由に選択できる回転セレクタースイッチとともに使用するのが最適です。さらに、出力の電圧を測定するために電圧計は必要ありません。c）回路は単純で、それに使用されるICはLM317と LM337 安価で、市場から簡単に調達できます。

回路図

回路のしくみ

このデュアル可変電源回路では、IN4001 –D3およびD4ダイオードが全波整流器として機能します。次に、波形をフィルタリングして、コンデンサC1（2、200uF）を緩和します。

次に、LM317T（ICI）の入力は、ICを正モードで調整するように機能します。さらに、1.2〜37ボルトの電圧を調整し、1.5アンペアの最大電流出力を提供できるようにします。

注意点

-電圧の出力は、抵抗R2の変化の値のために変化する可能性があり、さらにR3をR8に変化させます。これはS2セレクタースイッチによって実現され、3、5、6、9、12、および15ボルトから電圧レベルを取得するために、必要に応じて抵抗を選択できます。

-高インピーダンスで測定されたC2（22uF）は、ICI-LM317Tの出力でトランジェントにさらに減少します。

-C1からの距離を保ちながらIC1を取り付ける場合は、C3（0.1uF）コンデンサを使用します。

-C5（22uF）コンデンサは、増幅される前、および電圧の出力が上がると、リップル信号として機能します。

-C9コンデンサは、出力のリップルを低減するために使用されます。

-回路内のD5およびD7ダイオード（IN4001）は、入力が短絡している状況で、IC1をC7およびC5の放電から保護するために使用されます。

-ネガティブモードに関しては、ポジティブモードと同様の原理に従います。ここで、D1、D2は、整流器が全波になっているモデルの整流ダイオードです。 ICIC2-LM337Tは負のDCによって制御されます。

上記は、調整可能なデュアル電源を開発するプロセスです。ただし、電圧を本質的に可変にする必要がある場合（たとえば、4.5V、7.5V、13Vなど）、IC1-LM317ピンとIC2-LM337ピンにVR1を追加するだけです。

図に示すように、ポテンショメータの代わりにロータリースイッチを使用する場合は、必ず「ブレーク前のメイク」機能を備えたロータリースイッチを使用してください。これにより、ロータリースイッチの操作中に出力が最大に振れないようになります。スイッチ接点の瞬間的な過渡的切断中の電圧レベル。 「ブレーク前に作成」機能は、このような状況が発生しないように特別に設計されています。

抵抗値の計算：

さまざまな固定抵抗の値は、これによって計算できます。 電卓ソフトウェア または次の式を使用します。

Vまたは= VREF（1 + R2 / R1）+（IADJ×R2）

ここで、図に示されているようにR1 = 270オーム、R2 =ロータリースイッチに接続された個々の抵抗、およびVREF= 1.25

ほとんどのアプリケーションでは、ADJ値が小さすぎるため、単に無視することができます。

別のLM317シンプルデュアル電源回路

上の図は、2つのLM317 ICを使用して、シンプルでありながら汎用性が高く、調整可能なデュアル電源回路を構築する方法を示しています。

つまり、LM317のようなすぐに利用できるICを使用することで、効果的な可変デュアル電源出力を実現できます。LM317は、あらゆる電子市場で非常に簡単にアクセスできます。

この設計では、別々のブリッジ整流器と変圧器からのAC入力を介して駆動される2つの同一のLM317可変レギュレータ回路を採用しています。

これにより、2つの電源の+と-を結合して、特定の要件に従って独自に選択したデュアル電源を作成できます。

出力電圧を3つの可変範囲に調整することが可能であることを考慮すると、適用される電圧レギュレータは、回路図に示すように、少数の抵抗を使用して出力を固定できる種類です。出力電圧は次の式を使用して決定されます

Uout = 1.25（1 + R2 / R1）+ IadjR2、ここで1.25はICの基準電圧を示し、ladjはデバイスの「ADJ（ust）」ピンを通ってグランドに向かって移動する電流を示します。

IC LM317には内部コンパートメントがあり、抵抗分圧器R1 / R2によって固定された出力電圧の一部を基準電圧で常に分析します。 Uoutを高くする必要がある場合は、コンパレータ出力が高く切り替えられ、内部トランジスタの導通が強くなります。

この動作により、コレクタ-エミッタ抵抗が減少し、Uoutがブーストされます。この設定により、実質的に一定のUoutが保証されます。実際には、Iadjの値は50 µAから100 µAの間にあります。この低い値のため、係数IadjR2は通常式から削除できます。したがって、洗練された式

Uout = 1.25 [1+（1270 + 1280）280] = 12.19V。