Двухполярный блок питания построен на регулируемых линейных стабилизаторах LM317 и LM337, которые способны выдавать ток до 1.5А, регулировать выходное напряжение в диапазоне ±1.25?37В и обладают защитами от КЗ, перегрузки, а также от превышения температуры. Таким образом, регулируемый блок питания на LM317+LM337 может быть применен для запитывания различной радиоэлектронной аппаратуры стабилизированным двухполярным напряжением, с возможностью установки необходимого значения.
Я изготовил данный БП для удобства проверки маломощных УМЗЧ.
Основные технические характеристики
Входное напряжение (AC), В ….. не более 25-0-25
Максимальный выходной ток, А ….. 2.2
Номинальный выходной ток, А ….. 1.5
Выходное напряжение (DC), В ….. регулируемое от ±1.25 до ±30
Примечание. Номинальный и максимальный токи указаны при разнице до 15В между входным и выходным напряжением стабилизатора. Если эта разница будет больше, то максимальный и номинальный токи будут снижаться в соответствии с графиком, приведенным ниже.
Также важно знать, что согласно технических описаний на LM317 и LM337, чтобы получить необходимый ток, рассеиваемая мощность на стабилизаторе не должна превышать 20Вт, иначе будет срабатывать защита по перегрузке и будет происходить ограничение выходной мощности.
Расположение выводов LM317 и LM337
Схема двухполярного регулируемого блока питания на LM317+LM337
Напряжение переменного тока с вторичной обмотки трансформатора поступает на помехоподавляющий конденсатор C1, а после него на диодный мост VDS1, где выпрямляется и поступает на линейные стабилизаторы LM317 и LM337. Регулируемый стабилизатор LM317 стабилизирует положительное плечо, а стабилизатор LM337 стабилизирует отрицательное плечо.
Регулировка напряжения осуществляется подстроечными резисторами R5 и R6. Рассчитать необходимое значение можно по формуле (для положительного плеча):
Vout=1.25(1+R5/R3)
Для отрицательного плеча:
Vout=1.25(1+R6/R4)
Электролитические конденсаторы C8 и C9 подавляют шум на выходе за счет сглаживания пульсаций на выводе обратной связи (на управляющем выводе).
Резисторы R1 и R2 ограничивают ток светодиодов HL1 и HL2, которые сигнализируют о присутствии питания на входе стабилизатора.
Емкости C6 и C7 сглаживают пульсации на входе, а C10-C13 на выходе блока питания.
Диоды VD3 и VD4 защищают микросхемы (LM317 и LM337) от разряда емкостей C8 и C9 в случае замыкания выхода на общий провод. Диоды VD1 и VD2 разряжают через себя конденсаторы C8 и C9 в случае замыкания на входе стабилизатора, за счет этого ток разряда протекает в общий провод, минуя микросхемы и тем самым защищая их от выхода из строя.
Емкости C2-C5 шунтируют элементы диодного моста для подавления мультипликативных помех при переключении (фон 100Гц). Это особенно актуально при использовании данного блока для питания радиоприемной аппаратуры.
Трансформатор
Для увеличения КПД и поддержания на выходе блока питания тока 1.5А применяют трансформатор с несколькими вторичными обмотками и используют для них коммутацию, чтобы уменьшить разницу между напряжением входа и выхода блока питания. Например, отечественные трансформаторы серии ТН, для накальных ламп, имеют несколько вторичных обмоток по 6.3В.
Трансформаторы ТН60-127-50 и ТН61-127-50 имеют по 4 вторичных обмотки (6.3В каждая), рассчитанные на ток 6А и 8А, что очень удобно для применения в качестве понижающих трансформаторов в лабораторных и регулируемых блоках питания.
Я применил трансформатор с двумя вторичными обмотками 25В+25В 1.8А.
Также необходимо знать, что выпрямленное напряжение на конденсаторе будет равняться амплитудному значению напряжения переменного тока. То есть, если трансформатор имеет обмотку 25В, то выпрямленное напряжение на конденсаторе будет в ?2 раз больше, то есть 25В?1.41=35.25В.
Максимальное входное напряжение для LM317 составляет +40В, а для LM337 -40В. Я настоятельно рекомендую взять запас и поэтому рекомендую применять трансформаторы с максимальным напряжением 25В. Можно установить трансформатор и с меньшим значением, например, 9В+9В.
У трансформатора должно быть две вторичные обмотки, либо одна вторичная обмотка со средним выводом. Также можно соединить два одинаковых трансформатора.
Охлаждение
На стабилизаторы необходимо установить теплоотводы. Площадь теплоотводов будет зависеть от тока потребления и от разности входного и выходного напряжения. Например, если на входе стабилизатора ±34В, а на выходе ±5В и ток нагрузки 0.4А, то на каждом из стабилизаторов (LM317/LM337) будет рассеиваться (34В-5В)?0.4А=11.6Вт, что очень даже немало. Но если на входе ±34В, а на выходе ±27В с током нагрузки 0.4А, то на стабилизаторах будет рассеиваться всего (34В-27В)?0.4А=2.8Вт.
Поэтому, площадь поверхности теплоотвода лучше подобрать экспериментально.
Встроенная защита
Защиту от перегрева микросхем LM317 и LM337 я не проверял, но в техническом описании о ней упомянуто производителем.
Печатную плату двухполярного регулируемого блока питания на LM317+LM337 можно скачать обратившись по E-mail: yuriyk1@yandex.ru (к Юрию).
Datasheet на LM317 СКАЧАТЬ
Datasheet на LM337 СКАЧАТЬ