人気のあるLM317電圧レギュレータICは、1.5アンペア以下を供給するように設計されていますが、回路に外部電流ブーストトランジスタを追加することにより、レギュレータ回路をアップグレードして、はるかに高い電流を任意のレベルまで処理できるようになります。

あなたはすでに出くわしたかもしれません 78XX固定電圧レギュレータ回路アウトボードパワートランジスタを追加することでより高い電流を処理するようにアップグレードされたICLM317も例外ではなく、大量の電流を処理するための仕様をアップグレードするために、この多用途の可変電圧レギュレータ回路にも同じことが適用できます。

標準のLM317回路

次の画像は標準を示しています ICLM317可変電圧レギュレータ回路、単一の固定抵抗器の形の最小限のコンポーネントと10Kポットを使用します。

このセットアップは、30Vの入力電源で0〜24Vの可変範囲を提供することになっています。ただし、電流範囲を考慮すると、入力電源電流に関係なく1.5アンペア以下です。これは、チップが内部に装備されており、最大1.5アンペアしか許容せず、この制限を超える要求が発生する可能性があるものをすべて禁止するためです。

1.5アンペアの最大電流で制限されている上記の設計は、入力電源電流と同等の電流をブーストするために、外部PNPトランジスタでアップグレードできます。つまり、このアップグレードが実装されると、上記の回路は可変電圧レギュレーションを保持します。この機能は、ICの内部電流制限機能をバイパスして、負荷に全電源入力電流を提供することができます。

出力電圧の計算

LM317電源回路の出力電圧を計算するには、次の式を使用できます。

Vまたは= VREF（1 + R2 / R1）+（IADJ×R2）

ここで= VREF = 1.25

現在のADJは通常約50µAであり、無視できるため、実際には無視できます。

船外機MOSFETブースターの追加

この電流ブーストアップグレードは、以下に示すように、パワーBJTまたはPチャネルMOSFETの形式の外部PNPトランジスタを追加することで実装できます。ここでは、MOSFETを使用して、物事をコンパクトに保ち、スペック。

上記の設計では、RxがMOSFETのゲートトリガーを提供する役割を果たし、LM317 ICと連携して導通し、入力電源で指定された追加の電流でデバイスを強化できるようにします。

最初に電源入力が回路に供給されると、1.5アンペアよりはるかに高い定格の接続負荷がLM317 ICを介してこの電流を取得しようとし、その過程でRXの両端に比例した量の負電圧が発生し、 mosfetが応答し、スイッチをオンにします。

MOSFETがトリガーされるとすぐに、入力電源全体が余剰電流で負荷を横切って流れる傾向がありますが、電圧もLM317ポット設定を超えて上昇し始めるため、LM317は逆バイアスされます。

このアクションにより、LM317がオフになり、LM317がRxとMOSFETのゲート電源の両端の電圧を遮断します。

したがって、MOSFETも、サイクルが再び永続するまで瞬時にオフになる傾向があり、プロセスが意図された電圧調整と高電流仕様で無限に持続できるようにします。

MOSFETゲート抵抗の計算

Rxは、次のように計算できます。

Rx = 10 / 1A、

“回路基板のトラブルシューティング方法 ”

ここで、10は最適なMOSFETトリガー電圧であり、1アンペアはRxがこの電圧を発生する前のICを流れる最適な電流です。

したがって、Rxは10オームの抵抗器であり、ワット数定格は10 x 1 = 10ワットです。

電源BJTを使用する場合は、図10を0.7Vに置き換えることができます。

MOSFETを使用した上記の電流ブーストアプリケーションは面白そうに見えますが、この機能がICを電流制限機能から完全に取り除くため、出力が短い場合にMOSFETが吹き飛ばされたり、焼けたりする可能性があるため、重大な欠点があります。回路。

この過電流または短絡の脆弱性に対抗するために、次の図に示すように、Ryの形式の別の抵抗をMOSFETのソース端子に導入することができます。

抵抗器Ryは、出力電流が所定の最大制限を超えると、MOSFETのソースでのカウンタ電圧がMOSFETのゲートトリガー電圧を抑制し、MOSFETの完全な遮断を強制するように、それ自体の両端にカウンタ電圧を発生させることになっています。、したがって、MOSFETが焼けるのを防ぎます。

この変更は非常に単純に見えますが、Ryの計算は少し混乱する可能性があり、説明したLM317アウトボードブーストトランジスタの完全な電流制御を実行することも期待できる、より適切で信頼性の高いアイデアがあるため、深く調査したくありません。アプリケーション回路。

電流制御にBJTを使用する

ブースト電流と短絡および過負荷保護を備えた上記の設計を作成するための設計を以下に示します。

必要なものを挿入するために必要なのは、2つの抵抗とBC547BJTだけです。 LM317ICの変更された電流ブースト回路への短絡保護。

これで、Ryの計算が非常に簡単になり、次の式で評価できます。

Ry = 0.7 /電流制限。

ここで、0.7はBC547のトリガー電圧であり、「電流制限」はMOSFETの安全な動作のために指定できる最大有効電流です。たとえば、この制限が10アンペアに指定されている場合、Ryは次のように計算できます。

Ry = 0.7 / 10 = 0.07オーム。

ワット= 0.7 x 10 = 7ワット。

したがって、電流が上記の制限を超える傾向があるときはいつでも、BC547が導通し、ICのADJピンを接地し、LM317のVoutを遮断します。

現在のブーストにBJTを使用する

MOSFETの使用にあまり熱心でない場合は、次の図に示すように、必要な電流ブーストにBJTを適用できます。

礼儀：テキサスインスツルメンツ

“伝達関数ハイパスフィルター ”

調整可能な電圧/電流LM317高電流レギュレータ

次の回路は、高度に安定化されたLM317ベースの大電流電源を示しています。これは、5アンペアを超える出力電流と、1.2 V〜30Vの可変電圧を提供します。

上の図では、電圧レギュレーションが、LM317のADJピンに接続されているR6ポットを介して標準のLM317構成で実装されていることがわかります。

ただし、オペアンプ構成は、最小から最大の5アンペア制御までの範囲の便利なフルスケール大電流調整を特徴とするために特別に含まれています。

この設計から得られる5アンペアの高電流ブーストは、MJ4502 PNPアウトボードトランジスタを適切にアップグレードすることにより、さらに10アンペアに増やすことができます。

オペアンプの反転入力ピン＃2は、ポットR2によって設定される基準入力として使用されます。もう一方の非反転入力は、電流センサーとして使用されます。電流リミッタ抵抗R3を介してR6の両端に発生する電圧は、最大設定電流を超えるとすぐにオペアンプの出力が低くなることを可能にするR2リファレンスと比較されます。

オペアンプからの低出力は、LM317のADJピンを接地し、出力電源も遮断します。これにより、出力電流が急速に減少し、LM317の動作が回復します。連続的なON / OFF動作により、R2で調整された設定しきい値を超える電流が発生することはありません。

最大電流レベルは、電流制限抵抗R3の値を微調整することによっても変更できます。

前：ブザー付きバスルームランプタイマー回路次へ：バッテリーの内部抵抗は何ですか