📌 Введение
💥 Подключаешь нагрузку — а резистор регулировки греется как утюг?
Хотел просто сделать стабилизатор тока на LM317, но столкнулся с проблемой:
🔌 чтобы регулировать ток, нужен мощный переменный резистор.
А он либо дорогой, либо горит, либо не влезает в корпус. Знакомо?
Есть простой, но малоизвестный способ:
📌 вынести регулировку — в слаботочную цепь
В классической реализации стабилизатора тока на базе LM317 значение тока задаётся мощным низкоомным резистором, включённым между выходом (OUT) и управляющим выводом (ADJ). Но такая схема не позволяет просто и удобно регулировать ток — для этого потребовался бы мощный переменный резистор, рассчитанный на значительный ток.
В этой статье рассмотрим альтернативную, элегантную схему стабилизатора тока, в которой регулировка осуществляется с помощью обычного подстроечного резистора. Такое решение удобно, безопасно и практично для любительского и лабораторного применения.
Загляните на мой Телеграмм КАНАЛ Азбука РадиоСхем
⚙️ Принцип работы LM317 как стабилизатора тока
Микросхема LM317 — это регулируемый стабилизатор напряжения, но её можно использовать и как стабилизатор тока, если включить никоомный мощный резистор между выводами OUT и ADJ и последовательно с нагрузкой (класическая схема). В такой конфигурации микросхема будет поддерживать постоянную разность напряжений между выходом (OUT) и управляющим входом (ADJ), которая составляет около 1,25 В.
Ток, протекающий через нагрузку, определяется по формуле:
I = 1,25 В / R
где R — сопротивление резистора, установленного между OUT и ADJ. Таким образом, величина тока задаётся только этим резистором и не зависит от напряжения питания (в пределах допустимого диапазона работы LM317).
Простейший измеритель ESR на микросхеме 74HC00
🧩 Схема устройства
Изменённая относительно классической вариант схемы
Обозначения:
| Обозначение | Назначение | Купить |
|---|---|---|
| LM317 | Регулируемый стабилизатор напряжения | Купить |
| R1 = 1 Ом | Токообразующий резистор | Купить |
| RP2 = 1 кОм | Подстроечный резистор | Купить |
| D1 | Диод (например, 1N5408) | Купить |
| RL1 | Нагрузка | |
| V1 = 5 В и выше | Источник питания постоянного тока |
🔍 Подробный анализ схемы
В данной схеме ток в нагрузке стабилизируется с помощью R1, как в классической схеме, но с возможностью регулировки. Отличие заключается в добавлении:
- Диода D1, включённого последовательно с R1 и нагрузкой. Он создаёт стабильное падение напряжения (~0.6–0.7 В).
- Подстроечного резистора RP2, подключённого одним концом к катоду диода, вторым — к аноду, а его средняя точка (ползунок) соединена с управляющим входом LM317 (ADJ).
Благодаря такому включению RP2 регулирует напряжение на выводе ADJ, не участвуя в силовой цепи, и позволяет плавно менять стабилизируемый ток.
🔄 Как RP2 влияет на ток
| Положение RP2 | Напряжение на ADJ | Действие LM317 | Ток |
|---|---|---|---|
| Вверх (анод D1, ≈ 0 В) | Низкое | LM317 повышает V_OUT → классическая стабилизация | Максимальный ток (до 1.5 А) |
| Вниз (катод D1, ≈ 0.6 В) | Повышенное | LM317 считает, что нужно меньшее V_OUT → уменьшает ток | Минимальный ток (например, ~300 мА) если нужно уменьшить до нуля ставятся два последовательно включённых диода |
Таким образом, при регулировке ползунка RP2 мы фактически «обманываем» LM317, подавая смещённое напряжение на ADJ. Чем выше напряжение на ADJ — тем меньше ток, и наоборот.
🧪 Практические результаты
На практике схема работает стабильно в диапазоне токов:
- Минимум: ~300 мА (RP2 в нижнем положении) если нужно уменьшить до нуля ставится два последовательно включённых диода
- Максимум: ~1.5 А (RP2 в верхнем положении) зависит от номинала резистора R1. Который рассчитывается по классической формуле
Всё это достигается без применения мощных переменных резисторов, поскольку RP2 работает только с управляющим током, а не силовым.
Умная защита от перенапряжения на TL431 и IRFZ44
✅ Преимущества схемы
- 🔧 Регулируемый ток без мощных компонентов
- 💡 Точная настройка с помощью недорогого подстроечного резистора
- 🔒 Надёжная работа, LM317 защищён от перегрузки
- 🛠 Простота сборки, отлично подходит для лабораторных блоков питания и зарядных устройств
🔄 Возможные улучшения
- К диоду D1 добавить последовательно ещё один такой же диод D2 это расширит диапазон регулируемых токов от нуля.
- Добавить амперметр на выход — для индикации тока.
- Добавить радиатор на lm317 микросхему
📦 Заключение
Представленная схема — это удачный пример, как можно перевести управление током из силовой части в слаботочную, сохранив точность и надёжность. Благодаря такому подходу, LM317 раскрывает дополнительные возможности и становится отличной основой для регулируемого стабилизатора тока.
Эта схема надёжная конструкция которую я хочу применить и показать вам в следующих своих проектах
