Hoge-Stroom Spanningsregelaar: De Complete Expert-gids

Spanningsregelaars

Er is nauwelijks een elektrisch product dat geen type spanningsregelaar vereist. En dit feit maakt de spanningsregelaar een van de meest gebruikte elektrische componenten voor schakelingen. Tenzij je schakeling rechtstreeks van een batterijspanning of een DC/AC-adapterspanning kan draaien, heb je een spanningsregelaar nodig om schade te voorkomen door stroomtoename en piekstroom. Ook moet je een goed begrip hebben van hoge-stroom spanningsregelaars voordat je er een voor je schakelingen kiest of maakt. In dit artikel leer je hoe een hoge-stroom spanningsregelaar werkt, de typen spanningsregelaars, toepassingen, en enkele spanningsregelaar-schakelingen die je voor je project kunt bouwen.

Laten we beginnen!

Hoe Werkt Een Hoge-Stroom Regelaar?

Het primaire doel van een spanningsregelaar is stroombegrenzing. Met andere woorden: het creëert en handhaaft een vaste uitgangsspanning. Zelfs als je de belastingstoestand of de invoerspanningen verandert, blijft de constante uitgangsspanning hetzelfde.

Spanningsregelaar

Ook handhaven spanningsregelaars de nominale spanning die een schakeling ontvangt van een geschakelde-modus voeding binnen een geschikt bereik voor de normale werking van andere elektronische componenten in een schakeling.

De meeste spanningsregelaars werken voor DC-naar-DC-omzettingen, maar sommige kunnen ook AC-naar-DC en AC-naar-AC-omzettingen aan.

Typen Spanningsregelaars: Lineair vs. Schakelend

We hebben twee typen spanningsregelaars die je moet overwegen voordat je er een kiest of maakt. Deze typen omvatten lineaire regelaars en schakelende regelaars.

Lineaire regelaars zijn goedkope en eenvoudige typen regelaars met ruisvrije kenmerken. Echter, lineaire buck-regelaars hebben lage of gemiddelde vermogensniveaus, en dus zijn ze het meest nuttig bij het aftrappen van spanningen van lichte belasting. Een lineaire regelaar heeft ook een compacte grootte.

Lineaire Regelaar Schakelingsschema

Aan de andere kant hebben schakelende regelaars een hoge vermogens-efficiëntheid, maar hebben complexere ontwerpen en kosten ze meer dan lineaire regelaars. Om het af te maken, hebben ze een hogere ruisuitgang. Echter, je kunt een schakelende regelaar gebruiken als opwaarts- of neerwaarts-regelaar.

Schakelende Regelaar diagram met terugkoppelingcontrole

Toepassingen van Spanningsregelaars

Hier zijn enkele toepassingen van de lineaire en schakelende spanningsregelaars:

• Je kunt lineaire regelaars gebruiken voor laagbudget, ruisgevoelige, beperkte ruimte, of lage-stroom toepassingen zoals wearables, internet-of-things (IoT), en oortelefoonapparaten.

Oortelefoons

• Je kunt schakelende regelaars gebruiken voor meer algemene toepassingen. En je kunt ze ook gebruiken voor hoge-prestaties en efficiënte toepassingen, zoals consumenten, automotive, enterprise, en industriële toepassingen.

Auto's

Hoge-Stroom Spanningsregelaar Schakelingen Projecten

Deze sectie bekijkt twee typen spanningsregelaar-schakelingen die je voor je project kunt maken. We bespreken de twee schakelingen: de hoge-spanning 7812-spanningscontroller-schakeling en de hoge-stroom aanpasbare spanningsregelaar-schakeling met LM338.

Hoge-Stroom 7812 Spanningsregelaar Schakeling

Hoge-stroom 7812 spannings-schakelingsschema

Bron: DC-spanningsregelaar blogspot

Je kunt een hoge-stroom 7812-spanning bouwen met een transistor, en de transistor zou helpen de belastingstroomkracht van de regelaar-schakeling te verhogen. Houd er rekening mee dat positieve regelaar-typen NPN-transistoren gebruiken, terwijl negatieve regelaars PNP-transistoren gebruiken.

Bovendien is deze schakeling een perfect voorbeeld van een 12V DC-spanningsstroom-controller-schakeling. En het komt met IC 7812 met de bedoeling de belastingsspanning van een 1A IC 7812 te verbeteren (tot 15A).

Let op: Als je meer externe transistoren gebruikt, krijg je hogere belastingstromen.

Daarom kun je een hoge-stroom 7812-spanningsregelaar produceren door 3 MJ2955 complementaire transistoren te koppelen.

Hier is het beste deel.

Je kunt de belastingstroomkracht aanpassen door meer MJ2955-transistoren toe te voegen (verhogen) of er enkele te verwijderen.

Bovendien kun je een weerstand met 100R-waardering of lager gebruiken om je systeem te beschermen tegen stroomoverlast. Zo kun je met deze weerstand de spanning stabiliseren die de IC 7812 ontvangt.

Omdat de belastingstroom van de 7812 niet hoger is dan 1A, kun je het gebruiken als een beschermende zekering voor de 1A-uitgangsspanning van de IC. Dus, de IC beschermen tegen hoge continue stroom of constante stroom.

Ook moet je een koelrib installeren voor zowel de IC MJ2955 als 7812-transistoren om een efficiënt koelsysteem te hebben voor extra koeling voor de belastingsspanning of een thermische afsluitfunctie.

Koelrib

Let op: koelen voorkomt ook temperatuurstijging. Je kunt ook temperatuurafsluitfuncties toevoegen bij het bereiken van de maximumtemperatuur.

Bovendien kun je een negatieve regelaar 7912 voor deze schakeling gebruiken. Maar je moet de MJ2955-transistoren veranderen naar andere transistoren zoals de MJ3055, TIP3055 of 2N3055.

Hoge-Stroom Aanpasbare Spanningsregelaar Schakeling met LM338

Hoge-spanningsregelaar schakeling met LM338

Bron: 320volt.com

Deze flexibele spanningsregelaar-schakeling met LM338 kan een geregelde DC-werkelijke uitgangsspanning tussen 1,2V tot 32V leveren met een ongeregelde DC-ingangsspanning van 1,5V tot 35V.

De LM338 is een IC met een instelbare voeding met een drie-terminal positieve spanningscontroller. Plus, het kan vijf ampère leveren over 1,2 – 32 volt. Ook heb je alleen twee weerstanden nodig om deze schakeling te gebruiken. Ook, hier is de doel-uitgangsspanning die je kunt krijgen met een variabele weerstand:

Vout = 1,25 Volt (1 + R2/R1) + Iadj R2

Benodigde Componenten

Hier zijn de componenten die je nodig hebt voor deze schakeling:

1. C1 – 10µF/25V – CP Radial D4.0mm – P2.00mm (1)

2. C2 – 4,7µF/25V – CP Radial D4.0mm – P2.00mm (1)

3. R1 – 120Ω – R Axial DIN0204 D1.6mm L3.6mm – P5.08mm Horizontaal (1)

4. D1, D2 – 1N4007 – D-DO-41 SOD81 P10.16mm Horizontaal (2)

5. U1 – LM338 – TO-220-3 Verticaal (1)

6. RV1 – 1kΩ – Potentiometer Bourns 3266Y Verticaal (1)

7. J1, J2 – Schroef Ter 01×02 – JWT A3963 1×02 P3.96mm Verticaal (1)

De LM338 is het significante component van deze flexibele spanningsregelaar-schakeling. Je kunt invoerminal 3 direct verbinden met de positieve terminal (Vin). Ook verbind je pin 2 (Vout) met de schroefterminal, een uitgangsbereik. Vervolgens verbind je pin 1 met de GND via de variabele weerstand RV1.

Dus, je kunt de geregelde uitgangsspanning van de LM338 van deze schakeling wijzigen door de waarden van R1 en RV1 te veranderen. Ook voeren condensators C2 en C1 filteroperaties uit, en D1 en D2 werken als "omgekeerde beschermingselementen".

Afsluiting

Tot slot kijken we naar wat je moet overwegen voordat je de perfecte spanningsregelaar kiest als je er geen gaat maken. Eerst moet je de essentiële kenmerken begrijpen zoals Vout, Vin, Iout, en zelfs systeemprioriteiten.

Zodra je deze parameters begrijpt, vind je uit welk apparaat aan je toepassingsvereisten voldoet. Je kunt een parametrische zoektabel en stroomgrafiek gebruiken om dit te doen. En je kunt ook een efficiëntiegrafiek gebruiken om de werkelijke efficiëntie van je gewenste spanningsregelaar te vinden.

Parametrische Zoektabel

Ook zou een geschikte spanningsregelaar de batterijlevensduur van je schakelingen verhogen als ze op batterijstroom draaien.

Nou, dit was het voor dit artikel. Vergeet niet contact met ons op te nemen als je verdere assistentie nodig hebt of meer vragen hebt. We helpen altijd graag.