高電圧、高電流DCレギュレータ回路

私たちは皆、78XX電圧レギュレータICまたはLM317、LM338などの調整可能なタイプにかなり精通しています。これらのレギュレータは、指定された機能と信頼性で優れていますが、これらのレギュレータには1つの大きな欠点があります....何も制御しません35V以上。

回路動作

次の記事で紹介する回路は、上記の問題に効果的に対抗し、100Vもの高電圧を処理できるDCレギュレータの設計を紹介しています。

私は、上記のタイプのICが理解しやすく、構成が簡単で、必要なコンポーネントの数が最小限であり、構築も比較的安価であるという理由だけで、非常に賞賛しています。

ただし、入力電圧が35または40ボルトを超える可能性がある領域では、これらのICでは問題が発生します。

40ボルトを超える電力を生成するパネル用のソーラーコントローラーを設計しているときに、パネルからの40ボルト以上を目的の出力レベル（たとえば14V）に制御する回路をネット上でたくさん検索しましたが、必要な仕様を満たすことができる単一の回路を見つけることができませんでした。

私が見つけたのは、1アンペアの電流さえ供給できない2N3055レギュレータ回路だけでした。

適切な一致を見つけることができなかったので、30ボルトを超えるものを生成しないパネルを選ぶように顧客にアドバイスしなければなりませんでした...それは顧客がLM338充電器レギュレーターを使用してしなければならなかった妥協です。

しかし、少し考えた結果、高入力電圧（DC）に対応でき、LM338 / LM317よりもはるかに優れた設計を最終的に思いつくことができました。

以下の点で、私のデザインを詳しく理解してみましょう。

回路図を参照すると、IC741はレギュレータ回路全体の心臓部になります。

基本的にはコンパレータとして設定されています。

ピン＃2には、ツェナーダイオードの値によって決定される固定基準電圧が供給されます。

ピン＃3は、回路の指定された出力制限を超える電圧を検出するために適切に計算された分圧器ネットワークでクランプされます。

最初に電源がオンになると、R1はパワートランジスタをトリガーし、電源の電圧（入力電圧）をドレインピンの反対側に転送しようとします。

電圧がRb / Rcネットワークに当たると、電圧の上昇状態が検出され、ほんの一瞬でICがトリガーされ、出力が瞬時にハイになり、パワートランジスタがオフになります。

これにより、出力の電圧が瞬時にオフになり、Rb / Rcの両端の電圧が低下し、IC出力が再びローになり、パワートランジスタがオンになり、サイクルがロックされて繰り返され、まったく同じ出力レベルが開始されます。ユーザーが設定した希望の値に。

回路図

回路内の指定されていないコンポーネントの値は、次の式で計算でき、必要な出力電圧を固定して設定できます。

R1 = 0.2 x R2（kオーム）

R2 =（出力V-D1電圧）x1kオーム

R3 = D1電圧x1kオーム。

パワートランジスタはPNPであり、入力ソースを調整して目的のレベルに変換するために、必要な高電圧、高電流を処理できる適切な選択を行う必要があります。

さらに高い出力を得るために、パワートランジスタをPチャネルMOSFETに置き換えることもできます。

741 ICを使用する場合は、最大出力電圧を20ボルト以上に設定しないでください。 1/4 IC 324を使用すると、最大出力電圧を最大30ボルトまで超えることができます。