Dc-Regulator Sederhana Dengan Tegangan Variabel 3V-12V, Arus 5A-10A
Rangkaian ini cocok untuk dipakai sebagai power-supply banyak sekali perangkat elektronik yang biasa memakai baterai dengan cukup baik lantaran memiliki derau dan faktor ripple yang rendah, tegangannya pun relatif stabil.
Bagi para praktisi dan hobbyst elektro rangkaian DC-regulator ini cukup berkhasiat sebagai power-supply untuk keperluan test rangkaian yang sedang dibuat.
Dasarnya ialah rangkaian IC regulator LM317 yang ditambahkan transistor daya sebagai penguat arus keluaran.
Sejak beredarnya banyak IC regulator tegangan termasuk LM317, menciptakan rancangan sebuah DC-regulator menjadi lebih gampang lantaran tidak banyak pernak-pernik pemanis yang rumit.
IC LM317 ialah IC regulator tegangan faktual yang memiliki arus output maksimal sebesar 1,5A. Lebih terperinci wacana data spesifik LM317 silahkan lihat di sini :
Datasheet LM317 .
Dengan arus keluaran sebesar itu (1,5A max) bekerjsama tidak perlu lagi menghitung seberapa besar arus basis bagi transistor daya bila hanya untuk menghasilkan arus keluaran sebesar 5A atau 10A, lantaran masih terdapat toleransi yang longgar dari arus yang bisa dihasilkan oleh LM317. Sembarang transistor daya dengan banyak sekali besaran hFE pun sanggup saja dipasang di bab alhasil selama kemampuan arusnya memenuhi persyaratan.
Namun demikian tidak ada salahnya untuk tetap dikemukakan di sini wacana perhitungan arus keluaran semoga lebih jelas, yaitu :
Iout = IbT x hFET
Iout ialah arus keluaran regulator, IbT ialah arus basis transistor dan hFET ialah besarnya faktor penguatan arus transistor.
Di sini IbT ialah juga arus output yang dihasilkan oleh IC1 (LM317) lantaran basis transistor terangkai pribadi dengan bab output IC1 (pin 2). Dari persamaan di atas arus basis bagi transistor daya sanggup diketahui :
IbT = Iout / hFET.
Jika transistor yang dipakai ialah type 2N3055 dengan hFE sebesar 20, maka arus basis-nya semoga arus keluaran regulator mencapai 5A ialah sebesar : IbT = 5 / 20 = 0,25A.
Untuk arus keluaran hingga 10A arus basis akan dua kali dari itu, dan ini masih tetap berada di bawah arus maksimal yang bisa dihasilkan oleh IC1, yaitu 1,5A.
Rangkaian DC-regulator 3-12V dengan LM317 plus.
Daftar komponen :
R1 = 3k6 (3k3 + 330 disambung seri)
R2 = 200Ω (100Ω + 100Ω disambung seri)
R3a = 1k
R3b = 470Ω
R3c = 270Ω
R3d = 180Ω
R3e = 100Ω
R4 = 680Ω/0,6W
R5, R6 = 0,1Ω/7W
R7 = 300Ω/2W
C1, C2 = 100µF/25V
C3 = 470µF/25V
D1 = 1N4002
T1, T2 = 2N3055 / TIP3055
IC1 = LM317
Fuse = sikring 5A untuk versi 5A atau 10A untuk versi 10A
Sw1 = Rotary-switch 6 posisi
Pada gambar di atas diperlihatkan dua versi rangkaian DC-regulator. Gambar bab (A) ialah rangkaian untuk versi 5A dan gambar bab (B) ialah rangkaian untuk versi 10A. Perbedaan antara versi 5A dengan versi 10A terdapat pada penggunaan transistor daya, yaitu satu transistor daya untuk versi 5A dan dua transistor daya untuk versi 10A (tersusun paralel).
Dua resistor pemanis dipasang di emitor setiap transistor untuk mengupayakan semoga kedua transistor itu akan bekerja seimbang tolong-menolong ketika mengeluarkan arus yang besar.
Pin untuk pengaturan tegangan keluaran/output pada LM317 terdapat pada pin 1 (adjust).
Perbandingan nilai dari resistor-resistor pembagi tegangan pada pin 1 akan menentukan besarnya tegangan keluaran.
Dengan nilai-nilai resistansi yang tertera tegangan keluaran akan sanggup dipilih sesuai tegangan standar yang umumnya diperlukan, yaitu 3V, 4,5V, 6V, 7,5V, 9V dan 12V.
Di sini sengaja dipakai saklar putar (rotary-switch) 6 posisi untuk memudahkan dalam menentukan tegangan keluaran yang dibutuhkan, tinggal arahkan saja posisi saklar ke tegangan yang diinginkan maka regulator sudah siap untuk digunakan.
Menggunakan potentiometer untuk menentukan tegangan keluaran terasa kurang praktis, lantaran sebelum regulator dipakai harus dilakukan penyetelan tegangan keluaran terlebih dahulu sambil mengukur besar tegangan keluaran itu dengan Volt-meter DC. Sedangkan tegangan keluaran yang dibutuhkan untuk banyak sekali keperluan umumnya sudah standar, yaitu pada angka-angka yang telah disebutkan di atas.
Dalam pengaturan tegangan keluaran, resistor yang dibentuk variabel ialah R2+R3 dan bukan R1 sebagaimana banyak rancangan DC regulator dengan LM317 yang telah dibentuk orang. Ini dimaksudkan semoga apabila kontak-kontak pada Sw1 suatu ketika mengalami permasalahan (kondisi kontak memburuk lantaran faktor usia atau lantaran yang lainnya), efeknya ialah tegangan keluaran hanya akan drop (turun mengecil). Jika yang dibentuk variabel ialah R1 maka apabila kontak-kontak pada Sw1 suatu ketika bermasalah efeknya ialah tegangan keluaran akan membesar hingga mendekati harga Vin maksimal (sekitar 24V), dan itu bisa merusakkan perangkat elektronik bila sedang tersambung kepada regulator dengan seketika!
Cara yang ditempuh ini mudah-mudahan akan lebih baik dan sanggup lebih menjamin keamanan bagi perangkat elektronik yang disambungkan kepada regulator.
Berkaitan dengan itu disarankan semoga memakai rotary-switch berkwalitas bagus, atau senantiasa menyemprot bab kontak pada rotary-switch dengan “contact-cleaner” secara terjadwal ketika regulator telah dibentuk dan telah digunakan.
Tentang komponen dan perakitan DC-regulator.
Untuk R1 hingga dengan R3 yang terbaik ialah memakai resistor bertoleransi kecil, contohnya 1%. Namun bila sulit mendapat resistor bertoleransi kecil, tidak terlalu bermasalah memakai resistor dengan toleransi standar 5%.
R7 perlu dipasang untuk mengalirkan sedikit arus keluaran dari IC1 untuk menjaga kestabilan, begitu pula dengan R4.
Hal yang perlu diketahui sehubungan dengan ini dalam rancangan DC-regulator memakai LM317 ialah bahwa IC harus mengeluarkan arus minimal sebesar 10mA semoga pengaturan tegangan melalui pin 1 beroperasi secara normal. Dengan dipasangnya resistor 300Ω (R7) IC1 akan masih memiliki arus output sebesar 10mA meskipun tegangan keluaran ialah yang terendah, yaitu 3V.
T1 dan T2 memerlukan heatsink (keping pendingin) yang cukup lantaran akan panas ketika regulator dipakai mulai dari 2A atau lebih. Kedua transistor dilekatkan pada heatsink dengan dilapisi isolator mika terlebih dahulu semoga tidak terjadi kontak elektrik antara kolektornya dengan heatsink yang biasanya dihubungkan ke ground.
IC1 juga memerlukan heatsink. Ketika regulator mengeluarkan arus yang cukup besar IC akan ikut panas.
Perlu dikatakan bahwa secara perhitungan regulator ini memang bisa mengeluarkan arus hingga 5A (dengan satu transistor daya) atau 10A (dengan dua transistor daya); di antara pertimbangannya ialah dengan melihat karakteristik SOAR (Safe Operating Area) dari transistor daya yang digunakan. Namun lantaran banyaknya transistor daya yang beredar tidak memenuhi syarat sebagaimana yang tercantum di dalam datasheet-nya, maka sebaiknya regulator ini tidak dipakai untuk konsumsi arus yang mendekati bilangan maksimal. Regulator akan cukup kondusif untuk penggunaan yang mengkonsumsi arus 3A (untuk versi 5A) atau 6A (untuk versi 10A). Batasi saja pemakaian arus dengan fuse 3,5A atau 7A.
Solusi lainnya untuk permasalahan ini ialah dengan menambahkan satu lagi transistor daya diparalel-kan bersama dengan transistor daya yang sudah ada semoga tidak terlalu banyak timbul panas.
Untuk unit trafo dan dioda-dioda penyearah bisa dipakai rangkaian berikut ini :
Komponen pemanis :
R8 = 2k7
C4 = 6800µF ... 10000µF/35V
D2, D3 = Dioda 6A (versi 5A) atau dioda 12A (versi 10A)
D4 = Led indikator merah
Trf1 = Transformator 2x18V CT, 5A atau 10A
Sw2 = Switch on-off (terserah pilihan)
Tentang unit transformator dan dioda-dioda penyearah tidak dibahas lagi di sini. Bagi yang lebih serius ingin mengerti wacana itu bisa mengikuti ulasannya secara khusus di :
Penyearahan gelombang penuh dengan kondensator perata .
Terakhir, perlu juga untuk disampaikan bahwa fuse dihentikan diganti dengan yang diluar ketentuan apalagi menyambungkannya secara pribadi dengan beberapa serabut kabel.
Cara ibarat itu ialah cara “barbar” yang lebih banyak merugikannya dari pada menguntungkan.
Rangkaian DC-regulator ini memang belum dilengkapi dengan perlindungan otomatis terhadap hubung-singkat. Karena itu perlindungan dilakukan dengan penggunaan sikring.
Jika menginginkan versi lain DC-regulator yang telah dilengkapi dengan perlindungan terhadap hubung-singkat silahkan ikuti ulasannya di :
DC regulator dengan tegangan yang bisa dipilih dan tahan terhadap terjadinya hubung singkat .
Rangkaian DC-regulator LM317-plus ini telah ditest dan dicoba, yaitu pada versi 5A dan berfungsi secara normal.
Keep happy soldering!
Posting Komentar untuk "Dc-Regulator Sederhana Dengan Tegangan Variabel 3V-12V, Arus 5A-10A"