Регулятор оборотов вентилятора 12в на lm317 своими руками

Обновлено: 07.07.2024

Стабилизатор LM317 является очень популярным компонентом в построении стабилизированных источников питания. Чаще всего его называют регулятором напряжения, потому что выходное напряжение LM317 можно задавать в широком диапазоне. И все-таки, правильнее называть регулируемый линейный стабилизатор напряжения.

Помимо стабилизации напряжения, LM317 может включаться как стабилизатор тока, этому посвящена целая статья «Стабилизатор тока на LM317«.

Как говорилось выше, элемент является линейным, а это важное преимущество, в плане качества питания, перед импульсными стабилизаторами, но увы, линейные компоненты уступают импульсным по КПД.

Стабилизатор выполняется в разных корпусах, соответственно характеристики у всех разные. Я преимущественно буду писать про исполнение в корпусе TO-220.

Собственно предыстория.

На этой неделе аквариумистика, моё давнишнее хобби, потребовало срочного вмешательства в процесс перемешивания воды в стеклянных емкостях под названием аквариум.
Сегодня у нас на улище 33 градуса и суховей. В квартире 27, да и то только благодаря кондиционеру. В квартире все межкомнатные двери нараспашку и кондиционер молотит на все мои хрущевские "апартаменты" - но зато 27 и немного легче жить.
Для нормального состояния флоры и фауны в аквасе требуется температура воды (для большинства видов аквариумов) в диапазоне 24-26 градусов Ц. - мне необходимо 24 градуса т.к. у меня креветочники и при более высокой температуре им как-то непосебе. Для сохранения своей фауны и флоры в летнее время уже давно использую компьютерные кулера установленные на край аквариума и дующие на воду для увеличения испарения с поверхности и как следствие снижения температуры воды в ёмкости.

Однако у такого метода охлаждения есть несколько недостатков - основной для меня, это шум вращающихся вентиляторов в ночное время (один из аквариумов стоит в 1 метре от изголовья).
Метод включения вентиляторов на пониженное напряжение с использованием старых зарядок от мобильника себя оправдал, но если пониженная скорость вращения вполне справляется с охлаждением в ночное время, то днем её . ээээ . несколько не хватает.

Выбор схемы и исполнение.

Решил сделать регулятор скорости вращения вентилятора который бы позволял мне в любое время изменить эту скорость по желанию\по настроению\по прихоти.
Конечно можно что-то сварганить типа терморегулятора, но как-то настроения сегодня небыло (видимо нагрелся за день) и нужно было сделать всё быстро - до ночи.
Взял схему регулируемого стабилизатора напряжения на базе микросхемы-стабилизатора LM317 - её у меня оказалось в сусеках стола весьма премного.
Включил всё в типовом режиме согласно DataSheet (конденсаторы изъяты для удешевления изделия). Покорило, что данная микросхема имеет встроенную защиту от коротких замыканий и от теплового перегрева (после устранения причины самостоятельно возвращается в рабочее состояние).

И собственно вот на макетке напаял три регулятора которые вставлю в одну коробульку и запитаю от одного блока питания. Типа радиаторы навесил из прихоти - были обрезочки профилей - вот и нацепил - лишними небудут.

Блок питания необходимая вещь для каждого радиолюбителя, потому, что для питания электронных самоделок нужен регулируемый источник питания со стабилизированным выходным напряжением от 1.2 до 30 вольт и силой тока до 10А, а также встроенной защитой от короткого замыкания. Схема изображенная на этом рисунке построена из минимального количества доступных и недорогих деталей.

Схема регулируемого блока питания на стабилизаторе LM317 с защитой от КЗ

Микросхема LM317 является регулируемым стабилизатором напряжения со встроенной защитой от короткого замыкания. Стабилизатор напряжения LM317 рассчитан на ток не более 1.5А, поэтому в схему добавлен мощный транзистор MJE13009 способный пропускать через себя реально большой ток до 10А, если верить даташиту максимум 12А. При вращении ручки переменного резистора Р1 на 5К изменяется напряжения на выходе блока питания.

Так же имеется два шунтирующих резистора R1 и R2 сопротивлением 200 Ом, через них микросхема определяет напряжение на выходе и сравнивает с напряжением на входе. Резистор R3 на 10К разряжает конденсатор С1 после отключения блока питания. Схема питается напряжением от 12 до 35 вольт. Сила тока будет зависеть от мощности трансформатора или импульсного источника питания.

А эту схему я нарисовал по просьбе начинающих радиолюбителей, которые собирают схемы навесным монтажом.

Схема регулируемого блока питания с защитой от КЗ на LM317

Сборку желательно выполнять на печатной плате, так будет красиво и аккуратно.

Печатная плата регулируемого блока питания на регуляторе напряжения LM317

Печатная плата сделана под импортные транзисторы, поэтому если надо поставить советский, транзистор придется развернуть и соединить проводами. Транзистор MJE13009 можно заменить на MJE13007 из советских КТ805, КТ808, КТ819 и другие транзисторы структуры n-p-n, все зависит от тока, который вам нужен. Силовые дорожки печатной платы желательно усилить припоем или тонкой медной проволокой. Стабилизатор напряжения LM317 и транзистор надо установить на радиатор с достаточной для охлаждения площадью, хороший вариант это, конечно радиатор от компьютерного процессора.

Желательно прикрутить туда и диодный мост. Не забудьте изолировать LM317 от радиатора пластиковой шайбой и тепло проводящей прокладкой, иначе произойдет большой бум. Диодный мост можно ставить практически любой на ток не менее 10А. Лично я поставил GBJ2510 на 25А с двойным запасом по мощности, будет в два раза холоднее и надёжнее.

А теперь самое интересное… Испытания блока питания на прочность.

Регулятор напряжения я подключил к источнику питания с напряжением 32 вольта и выходным током 10А. Без нагрузки падение напряжения на выходе регулятора всего 3В. Потом подключил две последовательно соединенные галогеновые лампы H4 55 Вт 12В, нити ламп соединил вместе для создания максимальной нагрузки в итоге получилось 220 Вт. Напряжение просело на 7В, номинальное напряжение источника питания было 32В. Сила тока потребляемая четырьмя нитями галогеновых ламп составила 9А.

Радиатор начал быстро нагреваться, через 5 минут температура поднялась до 65С°. Поэтому при снятии больших нагрузок рекомендую поставить вентилятор. Подключить его можно по этой схеме. Диодный мост и конденсатор можно не ставить, а подключить стабилизатор напряжения L7812CV напрямую к конденсатору С1 регулируемого блока питания.

Схема подключения вентилятора к блоку питания

Что будет с блоком питания при коротком замыкании?

При коротком замыкании напряжение на выходе регулятора снижается до 1 вольта, а сила тока равна силе тока источника питания в моем случае 10А. В таком состоянии при хорошем охлаждении блок может находится длительное время, после устранения короткого замыкания напряжение автоматически восстанавливается до заданного переменным резистором Р1 предела. Во время 10 минутных испытаний в режиме короткого замыкания ни одна деталь блока питания не пострадала.

Радиодетали для сборки регулируемого блока питания на LM317

Стабилизатор напряжения LM317
Диодный мост GBJ2501, 2502, 2504, 2506, 2508, 2510 и другие аналогичные рассчитанные на ток не менее 10А
Конденсатор С1 4700mf 50V
Резисторы R1, R2 200 Ом, R3 10K все резисторы мощностью 0.25 Вт
Переменный резистор Р1 5К
Транзистор MJE13007, MJE13009, КТ805, КТ808, КТ819 и другие структуры n-p-n

Друзья, желаю вам удачи и хорошего настроения! До встречи в новых статьях!

Рекомендую посмотреть видеоролик о том, как сделать регулируемый блок питания своими руками

Принципиальная схема стабилизатора с регулировкой по напряжению

Печатная плата стабилизатора с регулировкой по напряжению

Достоинства данного стабилизатора.

простота в изготовлении
надежность
дешевизна
доступность компонентов

Недостатки

низкий КПД.
необходимость использования массивных радиаторов.
не смотря на компактность самой платы. Размеры стабилизатора с радиатором достаточно внушительного размера.

Для изготовления данного устройства Вам понадобится:

Стабилизатор LM317 -1шт.
Транзистор КТ818 -1шт. в пластиковом корпусе (TO-220)
Диод КД522 или аналогичный -1шт.
Резистор R1 -47ОМ желательно от 1Вт -1шт.
Резистор R3 220Ом от 0.25 Вт -1шт.
Переменный резистор линейный — 5кОм -1шт.
Конденсатор электролитический 1000мФ от 50В -1шт.
Конденсатор электролитический 100мФ от 50В -1шт.
Диодный мост током от 5А

Данная схема не критична к точному соблюдению номиналов радио элементов. Например резистор R1 может быть от 30 до 50 Ом, резистор R3 от 200 до 240Ом. Диод можно не ставить.

Фильтрующие конденсаторы можно поставить и большей емкостью, однако стоит учитывать, что конденсатор дает небольшой прирост по напряжению.

Транзистор КТ818 можно заменить аналогичными импортного производства 2N5193, 2N6132, 2N6469, 2N5194, 2N6246, 2N6247.

Сборка стабилизатора на LM317

Сборка стабилизатора выполняется на одностороннем стеклотекстолите и выглядит примерно так.

Диодную сборку следует выбирать исходя из максимального тока способного дать трансформатор.

Транзистор и микросхему я установил на радиатор через изолирующие прокладки. Радиатор выбрал максимально большой из имеющихся и подходящий под мой корпус. Закрепил его двумя болтами к нижней крышке корпуса.

На радиатор установил кулер от старой видеокарты, для более эффективного охлаждения. В верхней и задней крышке просверлил вентиляционные отверстия.

У выбранного мной трансформатора для стабилизатора на LM317 только одна вторичная обмотка на 27В. По этому для питания вольтметра и вентилятора я использовал плату от зарядного устройства мобильного телефона. Она выдает напряжение 5В и ток до 900мА.

Готовый блок питания выглядит так.

Простой двух полярный стабилизатор напряжения на LM317.

За основу устройства взята схема описанная в выше, и добавлено плечо стабилизации отрицательного напряжения.

Характеристики и достоинства двух полярного стабилизатора

напряжение стабилизации от 1,2 до 30 В;
максимальный ток до 5 А;
используется малое количество элементов;
простота в выборе трансформатора, так как можно использовать вторичную обмотку без центрального отвода;

Детали устанавливаются на односторонний стеклотекстолит. Транзистор VT1, VT2 и микросхемы LM317 и LM337 следует устанавливать на радиаторы. При установке на общий радиатор следует использовать изолирующие прокладки и втулки.

На этом все. Если у Вас есть замечания или предложения по данной статье, прошу написать администратору сайта.

Читайте также: