Aktywny rozdzielacz zasilania x3 LM317

Rozdzielacz zasilania

Oferowany przez nasz sklep rozdzielacz zasilania LM317 jest niedrogim rozwiązaniem dla osób potrzebujących liniowego stabilizatora z trzema wyjściami napięciowymi. Aby uczynić urządzenie możliwie najbardziej uniwersalnym, na płytce drukowanej umieszczono komplet złączy: bananowe, block terminal oraz goldpiny. Moduł może służyć do zasilania prototypów, jak i gotowych układów, a ilość złączy umożliwia bezpośrednią współpracę z płytkami typu „bread board” (płytki prototypowe). Terminale blokowe umożliwiają zamocowanie przewodów podłączanych do wejścia lub wyjść. Wtyki bananowe, stosowane w elektronice od dawna, pozwalają na uzyskanie kompatybilności z wszelkimi projektami elektronicznymi. Napięcie na każdym kanale ustalane jest osobno przez trzy potencjometry, po jednym na kanał. Dołączony woltomierz z wyświetlaczem LED pozwala na obserwację napięcia na każdym kanale (po odpowiednim ustawieniu zwory).

opisywalne 2 wersje aktywnego rozdzielacz zasilania do kupienia w sklepie gotronik.pl:
wersja z obudową: http://www.gotronik.pl/aktywny-rozdzielacz-zasilania-x3-lm317-obudowa-p-4057.html
bez obudowy: http://www.gotronik.pl/aktywny-rozdzielacz-zasilania-x3-lm317-p-4058.html

Opis wejść i wyjść modułu

Wybrane parametry:

• regulacja napięcia wyjściowego w zakresie od 1,25 V do 26,5 V
  (przy napięciu wejściowym 30 V)
• maksymalne napięcie wejściowe DC: 30 V
• złącza zasilania (wejściowe) i wyjściowe:
  –> gniazdo typu banan do podłączenia wtyków banan 4 mm
  –> gniazdo ARK-2 5,08 mm terminal block do przykręcenia przewodów
  –> wtyk typu GOLD_PIN 2,54 mm do popularnych gniazd
• cyfrowy woltomierz LED napięcia
  (woltomierz działa od napięcia 2,5 V)
• wybór źródła pomiaru napięcia przełączany zworką jumper:
  –> IN pomiar napięcia na zaciskach wejściowych
  –> numer 1 2 3 pomiar napięcia na odpowiednim kanale
• napięcie wejściowe musi być wyższe niż napięcie wyjściowe
• wymiary zewnętrzne: 155 x 50 x 45 mm

Aby układ działał poprawnie, napięcie wejściowe należy dobrać (np. z zasilacza laboratoryjnego) w taki sposób, aby było ono większe od najwyższego ustawionego napięcia wyjściowego o około 2 – 3 V, w zależności od obciążenia. Jest to spowodowane konstrukcją wewnętrzną zastosowanych w naszym rozdzielaczu układów LM317. To zjawisko opisywane jest w notach katalogowych stabilizatorów liniowych jako (Dropout Voltage). Na rynku istnieją także inne, specjalizowane stabilizatory, zwane LDO (ang. Low DropOut). Są one stosowane na przykład wtedy, gdy z 5V chcemy uzyskać 4,3V.

Układ pomiarowy:

Do wejścia rozdzielacza podajemy napięcie z zasilacza laboratoryjnego RPS-3005DB. Ustawione napięcie wynosi 25 V. Do kanału pierwszego podpięliśmy w celach pokazowych żarówkę małej mocy na napięcie 24 V. Drugi kanał został użyty jako źródło napięcia 5 V w celu zasilenia modułu arduino. Na trzecim kanale ustawiliśmy napięcie ok. 3,3 V do zasilenia modułu z diodami LED.

Układ pomiarowy

Dołączony wyświetlacz w zależności od pozycji zworki wyświetla kolejno napięcia: wejściowe, kanał pierwszy, kanał drugi, kanał trzeci.

Pomiar napięcia na poszczególnych kanałach

Napięcie wyświetlane przez moduł woltomierza, zgadza się z napięciem odczytanym na multimetrze cyfrowym.

Pomiar napięcia

Radiatory umieszczone na stabilizatorach liniowych służą do odprowadzania ciepła z układów. Zauważmy, że robiąc prototyp na bazie ardiuno, który wymaga zasilania tylko 5 V, pobierający 50 mA, potrzebujemy 0,25 W. Aby uzyskać 5 V z naszego modułu, musimy dostarczyć na wejście około 7 – 8 V. Z prawa Ohma oraz zapoznawszy się z budową stabilizatora liniowego szeregowego, wiemy, że 50 mA prądu wejściowego w przybliżeniu odpowiada 50 mA (w praktyce nieco więcej) prądu wejściowego. Moc w postaci ciepła wydzielana na radiatorze układu będzie w przybliżeniu równa iloczynowi prądu płynącego w obwodzie i spadku napięcia na wejściu i wyjściu układu.
Przykładowo: (8 V – 5 V ) * 50 mA = 150 mW

Oznacza to, że nasz radiator podgrzeje się o parę-paręnaście stopni względem temperatury otoczenia.

Weźmy teraz inny, skrajny przypadek. Załóżmy, że mamy dokładnie ten sam układ, jak w poprzednim przypadku, lecz napięcie wejściowe jest równe 25 V. Wtedy moc w postaci ciepła wydzielana na radiatorze układu, interesującego nas kanału wyjściowego naszego modułu, będzie w przybliżeniu równa ( 25 V – 5 V ) * 50 mA = 1W

Taka wartość jest już dość spora, spowoduje ona nagrzanie się niewielkiego radiatora o kilkadziesiąt stopni. Oczywiście zastosowanie dodatkowego wentylatora poprawi jego sytuację. Możemy przykładowo „poświęcić” jeden kanał tylko na niewielki standardowy wentylator np. 12 V.