High Voltage, High Current DC Regulator Circuit

Vi er alle ganske kjent med 78XX spenningsregulator ICer eller de justerbare typene som LM317, LM338 etc. Selv om disse regulatorene er enestående med sin spesifiserte funksjon og pålitelighet, har disse regulatorene en stor ulempe ... de vil ikke kontrollere noe over 35V.

Kretsdrift

Kretsen presentert i den følgende artikkelen introduserer en DC-regulatordesign som effektivt motvirker problemet ovenfor og er i stand til å håndtere spenninger så høye som 100V.

Jeg er en stor beundrer av de ovennevnte typer IC-er, ganske enkelt fordi de er lette å forstå, enkle å konfigurere og krever et minimum antall komponenter, og er også relativt billige å bygge.

I områder der inngangsspenning kan være høyere enn 35 eller 40 volt, blir det imidlertid vanskelig med disse IC-ene.

Mens jeg utformet en solkontroller for paneler som produserer mer enn 40 volt, søkte jeg mye over nettet etter noen kretser som ville kontrollere 40+ volt fra panelet til ønsket utgangsnivå, si til 14V, men var ganske skuffet som Jeg kunne ikke finne en eneste krets som kunne oppfylle de nødvendige spesifikasjonene.

Alt jeg kunne finne var en 2N3055 regulatorkrets som ikke kunne levere engang en ampere strøm.

Unnlater jeg å finne en passende kamp, ​​måtte jeg råde kunden til å gå til et panel som ikke ville generere noe over 30 volt ... det er kompromisset kunden måtte gjøre med en LM338 laderegulator.

Men etter litt tenking kunne jeg endelig komme med et design som er i stand til å takle høye inngangsspenninger (DC) og er mye bedre enn LM338 / LM317-kolleger.

La oss prøve å forstå designet mitt i detaljer med følgende punkter:

Med henvisning til kretsskjemaet blir IC 741 hjertet i hele regulatorkretsen.

I utgangspunktet er det blitt satt opp som en komparator.

Pinne nr. 2 er forsynt med en fast referansespenning, bestemt av verdien til zenerdioden.

Pinne nr. 3 er fastspent med et potensielt delernettverk som beregnes på riktig måte for å registrere spenningene som overskrider den spesifiserte utgangsgrensen til kretsen.

Opprinnelig når strømmen slås PÅ, utløser R1 strømtransistoren som prøver å overføre spenningen ved kilden (inngangsspenning) over den andre siden av avløpsstiften.

I det øyeblikket spenningen treffer Rb / Rc-nettverket, registrerer det stigende spenningsforhold, og i løpet av et brøkdel av et sekund utløser situasjonen IC-en hvis utgang øyeblikkelig blir høy, og slår av strømtransistoren.

Dette har en tendens til å slå AV spenningen ved utgangen og redusere spenningen over Rb / Rc, og be IC-utgangen om å bli lav igjen, slå PÅ strømtrasistoren slik at syklusen låses inn og gjentas, og initierer et utgangsnivå som er akkurat lik til ønsket verdi satt av brukeren.

Kretsdiagram

Verdiene til de uspesifiserte komponentene i kretsen kan beregnes med følgende formler, og de ønskede utgangsspenningene kan fikses og settes opp:

R1 = 0,2 x R2 (k ohm)

R2 = (Utgang V - D1 spenning) x 1k Ohm

R3 = D1 spenning x 1k Ohm.

Effekttransistoren er en PNP, bør velges som kan håndtere den nødvendige høyspenningen, høy strøm for å regulere og konvertere inngangskilden til ønsket nivå.

Du kan også prøve å erstatte krafttransistoren med en P-kanal MOSFET for enda høyere effekt.

Maksimal utgangsspenning bør ikke settes over 20 volt hvis en 741 IC brukes. Med 1/4 IC 324 kan den maksimale utgangsspenningen overskrides opp til 30 volt.