Šiame straipsnyje bus aptarta, kaip stabilizuoti srovę naudojant LM317 stabilizatorių, bei trumpai palyginamos srovės stabilizavimo problemos su paprastais rezistoriais.
Srovės stabilizavimo būtinybė ir problemos
Daugeliui šviesos diodų (LED) yra reikalinga stabili srovė. Patys šviesos diodai yra srovės vartotojai. Paprasčiausias sprendimas - pajungti rezistorių, kuris apriboja srovę per LED ir ant jo nusodinti perteklinę galią. Tačiau čia iškyla keletas problemų:
- Maitinimo įtampa gali kisti (pvz., automobilyje: išjungus variklį - 12V, užkūrus - artėja prie 14V).
- Srovė, tekanti per diodą, gali šokinėti.
- Jungiant daugiau diodų, kiekvienam jų reikėtų atskiro rezistoriaus, arba, nuosekliai jungiant identiškus diodus, srovė gali viršyti leistinas vertes, kas gali lemti diodų perdegimą. Pavyzdžiui, jei naudojame 4 diodus, didelė tikimybė, kad jie perdegs.
Jei nenorima naudoti sudėtingų, modernių balastų, yra paprastesnis ir pigesnis sprendimas.
Srovės stabilizavimas naudojant LM317
Optimalus sprendimas srovės stabilizavimui su minimaliomis išlaidomis - panaudoti dvi detales: vieną rezistorių ir LM317 stabilizatorių.
LM317 stabilizatorius
- LM317 yra gaminamas įvairaus galingumo ir įvairiuose korpusuose.
- Jo pagalba srovė bus stabilizuota.
- Svarbu atsižvelgti, kad pats reguliatorius turi tam tikrą minimalų įtampos kritimą (apie 3V, gal mažiau).
- Ši schema tinkama tiek baltiems, tiek mėlyniems diodams, ir net lazeriams, svarbu neviršyti reguliuojamos galios (kuri priklauso nuo LM317 korpuso).
Rezistoriaus parinkimas
Reikia parinkti rezistorių pagal reikiamą srovę.
Triukšmo mažinimas elektroniniuose įrenginiuose
Dvipolių tranzistorių savuosius triukšmus lemia bazės varžos šiluminis triukšmas ir kolektoriaus bei bazės srovės šratiniai triukšmai. Naikvisto formulėje (fv - fa) skirtumas, esant fv >> fa, pakeičiamas į fv.
Kolektoriaus srovės įtaka triukšmams
Palyginus etrBT ir itrBT, pastebima, kad padidinus kolektoriaus srovę IC, triukšmo evj mažėja, o triukšmo srovė yra tiesiogiai proporcinga. Lygiagretus n dvipolių tranzistorių jungimas yra ekvivalentus bazės varžos (rB) sumažėjimui.
Mažatriukšmio stiprintuvo konstrukcija
Mažatriukšmio stiprintuvo pirminėje stiprinimo pakopoje panaudotas lauko tranzistorius bendros ištakos schemoje, nes tokios schemos užtikrina minimalius triukšmus plačiame signalo šaltinio įėjimo varžų diapazone.
SPE14 Vertimas į galą ir pasirinktą šoną
Suprojektuota mažatriukšmio stiprintuvo schema susideda iš:
- Bendros santakos kartotuvo.
- Stiprinimo pakopos su dviem lauko tranzistoriais.
- Operacinio stiprintuvo.
- Valdomo įtampos šaltinio.
Buvo apskaičiuoti mažatriukšmio stiprintuvo komponentų nominalai ir surinkta bei išbandyta reali konstrukcija.
Srovės valdymo grandinė
Šios grandinės paskirtis - diskretiškai valdyti srovės, tekančios per bandinį stiprį, stiprumą. Tam naudojamas „Texas Instruments“ firmos gaminamas 12-bitų skaitmeninis-analoginis keitiklis DAC7616U, tranzistorius bendro emiterio schemoje ir operacinis stiprintuvas LMH6655.
Šių komponentų pagalba galima keisti iš mikrovaldiklio arba kompiuterio siunčiamą kodą į įtampą, kuri yra proporcinga iš valdymo įrenginio siunčiamam skaičiui. Nors tokį valdymo mechanizmą gali atrodyti sunku pritaikyti stiprintuve, skirtame matuoti mažus triukšmus, tai yra įmanoma, nes pašaliniai triukšmai atsiranda tik siunčiant kodą. Kai skaitmeninė dalis neveikia (t.y., kodas nesiunčiamas), parazitinių triukšmų praktiškai nesusidaro. Be to, yra galimybė visai atjungti valdomą įtampos šaltinį, tam tikslui schemoje yra įdėti trumpikliai. Vietoje trumpiklio galima prijungti paprastą rezistorių ir tokiu būdu valdyti diodu tekančią srovę.
tags: #stabilizatoriaus #isejimo #varza #formule