Impulsor de corriente LM317

El LM317 es uno de los chips reguladores ajustables más populares. El voltaje de salida del regulador se puede ajustar de 1,25 V a 35 V. Sin embargo, este chip puede entregar hasta 1,5 A de corriente, lo que es insuficiente para algunas aplicaciones de energía. Este artículo describe dos métodos para aumentar la corriente del LM317 utilizando transistores de paso PNP y NPN de potencia.

análisis de circuitos

De acuerdo con la hoja de datos LM317, “LM317 [1, 2] Este dispositivo es un regulador de voltaje positivo ajustable de 3 terminales capaz de suministrar más de 1,5 A con un rango de voltaje de salida de 1,25 V a 37 V. Solo se requieren dos resistencias externas para establecer el voltaje de salida. El dispositivo cuenta con una regulación de línea típica del 0,01 % y una regulación de carga típica del 0,1 %. Esto incluye el límite de corriente, la protección contra sobrecarga térmica y la protección del área de operación segura. La protección contra sobrecarga continúa funcionando incluso si se retira el terminal ADJUST. ”

Esta información demuestra que este dispositivo económico de 3 terminales es adecuado para muchas aplicaciones, pero para aplicaciones de potencia existe un inconveniente, que es el manejo de la corriente de salida del regulador (1,5 A en el mejor de los casos), es una limitación. Este problema se puede resolver utilizando un transistor de potencia de paso.

Aumento de corriente por transistor de potencia PNP (MJ2955)

La figura 1 muestra el diagrama del circuito. Este es un circuito regulador de alta corriente ajustable que puede ajustar el voltaje de salida usando un potenciómetro de 5K.

FIGURA 1: CIRCUITO DE ELEVACIÓN DE CORRIENTE LM317 CON MJ2955

La resistencia 10R define el tiempo de encendido del transistor de paso y, por cierto, la cantidad de corriente que pasa por el LM317 y el MJ2955. [3, 4]En base a este parámetro se debe calcular el factor de potencia de la resistencia. El 1N4007 es el diodo de protección y la resistencia 270R proporciona la corriente de pin ADJ requerida. Como se mencionó anteriormente, el potenciómetro de 5K define el voltaje de salida. Se utilizan condensadores de 1000uF, 10uF y 100nF para reducir el ruido. No olvide montar el transistor en un disipador de calor grande.

Aumento de corriente con transistor de potencia NPN (2N3055)

La figura 2 muestra el diagrama del circuito. Una resistencia de 10K en la salida consume una pequeña cantidad de corriente para evitar salidas flotantes y ayuda a estabilizar el voltaje de salida. Haga clic aquí 2N3055 [5, 6] También actúa como un transistor de paso.

FIGURA 2: CIRCUITO DE ELEVACIÓN DE CORRIENTE LM317 CON 2N3055

Placa PCB

Dado que el esquema es simple, decidí implementarlo en una placa prototipo y probarlo en acción. Decidí probar la Figura 1 (MJ2955 boost). Se muestra en la Figura 3.

Si desea diseñar rápidamente un diseño de PCB para su esquema, puede usar nuestra biblioteca de componentes SamacSys gratuita, que cumple con los estándares de huella industrial IPC. Para instalar la biblioteca, descárguela/instálela manualmente o instálela directamente usando el complemento CAD proporcionado. [7]También tiene la opción de comprar/comparar precios de componentes originales de revendedores autorizados.

Figura 3: Implementación del circuito de impulso usando MJ2955

prueba y medida

Puede ver el proceso de prueba completo en el video, pero también he incluido una imagen capturada por el osciloscopio de la salida del circuito. Utilizamos el osciloscopio Siglent SDS1104X-E que ofrece una excelente interfaz de bajo ruido. Iba a medir la posible ondulación de salida del circuito. La Figura 4 muestra el ruido/ondulación de salida del circuito amplificador de corriente MJ2955.

Estos ruidos de alta frecuencia son normales ya que el circuito se construyó en una placa de prototipos y la conexión a tierra de la sonda del osciloscopio se realiza a través del cable de tierra. Si usa cualquiera de estos dos circuitos, puede reconsiderar el ruido de salida diseñando una PCB adecuada y reemplazando el cable de tierra de la sonda con un resorte de tierra.