Линейный стабилизатор напряжения

[RadioWolf]

Предыстория: У меня был советский трансформатор. Подумал сделать из него блок питания с регулировкой напряжения от 0 до 30 вольт на 5 ампер, хотел им запитать самодельный электролизёр по урокам Alex Burkan. Раз в составе блока уже есть признак линейности (трансформатор), рационально было бы сделать его полностью линейным. Трансформатор не подходил мне по напряжению на вторичной обмотке и я решил его перемотать. Раз уж перематывал решил поэкспериментировать и сделал 3 вывода: 2 по 15В и 1 на 30v. От обмоток по 15В я поставил две Xl4016, тем самым получил "полулинейный" блок питания (для каких-то небольших нагрузок), а от обмотки на 30В решил поставить линейный стабилизатор, чтобы как и задумывалось раньше, пусть хоть одна линия питания будет полностью линейной.

Стабилизатор:
Требования: 0-30В, 5А, регулировка тока, защита от КЗ.
Схема:


Выход после диодного моста с конденсатором на 10000мкФ - 36.8В.
VD1 - стабилитрон, 1N4751A.
R1 - Резистор, 430 Ом, 0.25 Вт.
R2 - Потенциометр, 10 КОм, 0.125 Вт.
VT1 - транзистор Дарлингтона BDX33C, npn.
VT2, R3, R4 - ???
Нужна помощь с выбором комплектующих для стабилизатора и проверкой тех, которые я выбрал.
Сильно не судите, в этом деле я новичок, схему взял с канала ЭлектоХобби https://dzen.ru/video/watch/60f283056169c246f9b5ba3d. Про сильный нагрев транзистора в курсе, будет стоять хорошее охлаждение.

[Николай_С]

Понятие "линейный стабилизатор" определяется так:

Wiki писал(а):

Линейный стабилизатор напряжения представляет собой делитель напряжения, на вход которого подаётся входное (нестабильное) напряжение, а выходное (стабилизированное) напряжение снимается с нижнего плеча делителя. Стабилизация осуществляется путём изменения сопротивления одного из плеч делителя.
В зависимости от включения элемента с изменяемым сопротивлением линейные стабилизаторы классифицируются на два типа:
- Последовательный: регулирующий элемент включен последовательно с нагрузкой.
- Параллельный: регулирующий элемент включен параллельно нагрузке.
В зависимости от способа стабилизации: параметрический и компенсационный.

Поэтому не бывает "полулинейных" и "четвертьлинейных" стабилизаторов. Представленная вами схема является последовательным параметрическим стабилизатором. Трансформатор (ненасыщенный) вообще не относится к стабилизаторам и присутствует в любом блоке питания.

RadioWolf писал(а):

я поставил две Xl4016, тем самым получил "полулинейный" блок питания (для каких-то небольших нагрузок), а от обмотки на 30В решил поставить линейный стабилизатор, чтобы как и задумывалось раньше, пусть хоть одна линия питания будет полностью линейной.

В этом нет никакого смысла, т.к. наличие в схеме импульсного стабилизатора сводит на нет все преимущества линейной схемы.

Стабилитрон 1N4751A нормально работать не будет, т.к. его напряжение стабилизации равно действующему напряжению после выпрямителя и фильтра. Под нагрузкой оно просядет и стабилизатор выйдет из рабочего режима. Стабилитрон выбирают несколько ниже, номинал можно рассчитать или подобрать опытным путём.

Токовая защита в таком виде нормально работать не будет. Связано это с отсутствием смещения на базе транзистора VT2. Но даже если его туда и добавить, то линейности регулировки ждать не приходится.

P.s. Как я понимаю, схема учебная, но обучаться Вы начали не с того конца - сначала нужно изучить теорию, а потом приступать к практике. Даже после этого никто не гарантирует полного их совпадения. Вот тогда и будете задавать свои вопросы на форуме.

[oldbulb]

RadioWolf - Требования: 0-30В, 5А
Во-первых, получение регулировки "от нуля" требует введения специальных мер по компенсации начальных напряжений.
Во-вторых, при таком желаемом токе регулятор VT1 будет рассеивать на минимальном напряжении в атмосферу порядка 35В * 5А = 175 ватт.
Так что либо осетра урежьте, либо запасайтесь огромным трансформатором и радиатором с хорошим ветродуем, также BDX33C в качестве регулятора не подойдёт (можно поставить три штуки впараллель, либо отказаться от идеи стабилизации "от нуля").
Защита от перегрузки по току будет мешать нормальной работе стабилизатора, напряжение будет плавать, а шунт будет рассеивать дополнительные четыре ватта на максимальном токе.
Посмотрите схему Б5-44А - в качестве примера не самого плохого линейного стабилизатора на рассыпухе, просто для сравнения с вашей "схемой".
Рекомендую также глянуть на схему источника питания "Марс", он же "ИПС-1" - минималистичный стабилизатор с неплохими параметрами, который можно попробовать масштабировать под ваши хотелки с учётом вышесказанного. Он также собран на рассыпухе.

[RadioWolf]

Посмотрел я разные схемы, остановился на схеме с LM317:

1145410846_.GIF.061d95fbb75cf8860a696727b94cb938.gif

(8.19 КБ) 87 скачиваний

Но не могу понять одного - как рассчитать сопротивление R1?

Добавлено after 4 minutes 44 seconds:
Хотя есть ещё вопрос: для чего резисторы R3 и R5?

[Нефертити]

А просто купить DPS3005 нет?

[RadioWolf]

Нет,у что-то такого типа покупать не хочу, хочу собрать сам на lm317.Так мог бы и готовый ЛБП купить, но так не интересно

[АлександрЛ]

Подумал сделать из него блок питания с регулировкой напряжения от 0 до 30 вольт на 5 ампер, хотел им запитать самодельный электролизёр по урокам Alex Burkan.

Вот только я не понимаю, зачем вам стабилизатор напряжения? Электролизёру, как и гальванованне, нужен стабилизатор тока, а напряжение само получится такое, какое нужно.
https://www.kondratev-v.ru/stabilizator ... oka-2.html

[Нефертити]

Так, а при чём здесь тогда "электролизёр"? Вы изначально сами не знаете, чего хотите.

[RadioWolf]

Схема не только для электролизёра, электролизёр это одна из причин, почему я хочу собрать линейную схему питания. Сейчас вопрос в другом, как рассчитывать сопротивление R1, и какое значение имеют резисторы R3 и R5?

[piligrim130]

Поищите lt1084 ,сложить 2-3 стабилизатора для надежности и не надо всякие транзисторы навешивать

[Нефертити]

почему я хочу собрать линейную схему питания

Почему?
Или, правильнее, зачем?

PS Я не хочу Вас как-то приунизить. Лишь только Ваши денежные средства Вам сэкономить.

[Novice user]

RadioWolf писал(а):

как рассчитать сопротивление R1?

А зачем его рассчитывать если его сопротивление указано на схеме?Просто спаяйте и проверьте.

[Нефертити]

RadioWolf писал(а):

Схема не только для электролизёра, электролизёр это одна из причин, почему я хочу собрать линейную схему питания. Сейчас вопрос в другом, как рассчитывать сопротивление R1, и какое значение имеют резисторы R3 и R5?

Очень просто. R=U/I.

[andrey-v-g]

Вот почитайте.
https://www.radiokot.ru/forum/viewtopic ... 11&t=41109
и вот
https://forum.cxem.net/topic/76820-%D0% ... 50-%D0%B2/
или вот
https://www.radiokot.ru/forum/viewtopic ... 6599619681

[RadioWolf]

Почитал, но ничего про расчёт резистора не нашёл

[oldbulb]

RadioWolf
Это просто шунт в цепи базы. Написано 22 - ставим 22. Нет 22 - ставим 27. Сильно уменьшать смысла нет, будет большой отсос тока на сторону LM317. Для точного расчёта этого резистора необходимо строить выходные ВАХ регулирующего транзистора и по ним выбирать рабочую точку и величину резистора. Никакого прямого расчёта там нет. При указанном значении предполагается ток через этот резистор не более 30 мА, остальное обеспечит транзистор. А обеспечит ли он - будет зависеть от выходных ВАХ. От выходных ВАХ также будет зависеть, какое количество миллиампер LM317 должна будет загнать в базу плюсом к тем 30 мА, которые потекут через резистор.

[RadioWolf]

Понял, спасибо

[Croma]

Бумажка в клеточку с расчетами в столбик чуток устарела.
Нынче всякими Протеусами и Мультисимами принято пользоваться.

При ремонте китайтехники вместо ихних дарлингтонов применяю КТ829, КТ825.

[oldbulb]

Ну вот, накидал схемку в Мультисиме.
Всё ожидаемо. Схема запущена при входном напряжении 30 вольт, установлено подстроечником выходное 12 вольт. Нагрузка 6 Ом, выходной ток 2 ампера. Ток через R1 - 31 миллиампер:


Так как симуляция срывается при использовании индикаторов в цепи LM317, убрал индикаторы и измерил ток элэмки отдельным мультиметром:


Таким образом, в базу транзистора всаживается 10 мА и hfE транзистора VT1 в этой точке равен 2/0,01=200.

При использовании транзистора с меньшим hfE от LM317 потребуется больший токоотбор.