IRF9530 Mosfet ile 5 Volt 3 Amper Switching Regülatör

Mosfetli regülatör devresi basit bir yapıya sahip 24v giriş voltajı ile çıkışda 5v 3 amper güç verebiliyor yazar giriş voltajının 11v altında olmaması konusunda uyarmış düşük giriş voltajında mosfet iyi sürülmüyor verim düşük oluyor.

5V 3A mosfetli anahtarlama regülatörü Süper basit regülatör çok iyi çalışıyor ama onu geliştirmek mümkün mü? Belki bir mosfet transistörü ile özellikleri gelişecektir.

Prensip olarak, önceki tasarımda mosfet kapısını etkinleştirmek için birinci transistörün çıkışında yeterli bir voltaj elde etmenin mümkün olup olmadığını kontrol etmek gerekir. Bir çift direnci değiştirerek, BD136 yerine yerleştirilmiş bir P-kanalı mosfet’i etkinleştirmek için yeterli voltajı elde edebilirim. AÇIK direnci çok düşük olduğu için genel performansı artırır ve iki kutuplu bir transistörden çok daha yüksek çıkış akımlarına izin verir.

Bu, mosfet’i kullanmak için uyarlanmış regülatörün şemasıdır:

Kapasitör değerini 2.2nF’den 6.8nF’ye yükselterek anahtarlama frekansını yaklaşık 25Khz’ye düşürdüm. Bu şekilde daha iyi sonuçlar alıyorum, belki çıkış bobininin endüktansının arttırılması gerekiyor olsa da, bu konuda testler yapmadım. Kayda değer bir kıvrılma ölçmedim. Yüksek çıkış akımları ile çalışacaksanız 1N5819 diyodunu 1N5822 için değiştirmek gerekir ve bobin teli de bunları ısınmadan veya çok fazla voltaj düşüşü üretmeden desteklemelidir.

Orijinal 5.6V zener diyodunu, 5.8V referans elde etmek ve böylece çıkışı her zaman referanstan daha yüksek, daha düşük yapan BC337’nin Vbe voltajını telafi etmek için geleneksel 1N4148 diyotlu seri halinde 5.1V zener ile değiştirdim. Bu aynı zamanda orijinal devre için de geçerlidir.

Bu, devrenin farklı noktalarındaki bileşenlerin değerlerini, voltajları ve dalga formlarını test etmek için bir “örümcek” planında birleştirilmiş prototiptir.

Fotoğrafta gördüğünüz o küçük soğutucu ile mosfette neredeyse hiç ısınma olmadan 24V’tan 3A’den fazla çıkışla 5V’a düşürebilirsiniz. Bu montajda kullandığım bobin bu akıma dayanamıyor ve çok ısınıyor. Daha büyük bir bölüme sahip başka bir iplik gerekli olacaktır. Filtrelemeyi iyileştirmek için girişe başka bir elektrolitik kondansatör ekledim, anahtarlamayı rahatsız eden bir gürültü vardı, bu, tehlikeli montajdan kaynaklanıyor olabilir.

Kaynak testlerinde:

Soldan sağa: osiloskop, A (üst) çıkış voltajı 5V/bölüm, B (alt) mosfet kapısındaki voltaj 5V/bölüm, çıkış ampermetresi 707mA ve çıkış voltmetresi 4,88V. 13V’a ayarlanmış değişken güç kaynağının arkasında ve sağda, değişken yük olarak kullandığım 10 Ohm’luk ve birçok watt’lık devasa bir potansiyometre var. Sondaların marabuntaları arasında kaynağın montajı.

Bu bileşenlerin listesi:

1 Direnç 1/4 W 3K3 %5
1 Direnç 1/4 W 100 %5
1 Direnç 1/4 W 1K %5
1 5.1V 400mW zener diyot
1 Diyot 1N4148
1 5.6nF seramik disk kondansatörü
1 6.8nF seramik disk kondansatörü
1A için 1 Schotky diyot 1N5819 (elimde olan 3A için 1N5822 kullandım).
1 BC337 NPN Transistörü
1 adet P-Channel IRF9530 Mosfet Transistör (Elimde o vardı…)
1 470 mikrohenry şok bobini
2 Elektrolitik kondansatör 100 mikrofarad 25V
Küçük bir baskılı devre parçası
500mA’dan daha fazla kullanılırsa bir radyatör

Sonuç olarak, 4,95 V’ta (2,366 W) 478 mA ilettiğinde kaynaktan 12 V’ta (2,64 W) 220 mA emer. 24V’a kadar besleme ve 5V’ta 3A çıkışa kadar testler yaptım ve çıkışta neredeyse 200mV’lik bir değişiklik var ve mosfet ısıtması neredeyse hiç fark edilmiyor. 11V’un altında iyi çalışmaz çünkü yüksek akımlarla tamamen geçiş yapması için mosfetin kapısında 10V gerekir. Düzenleme çok iyi olmasa da, çok yüksek bir voltajı bir LM78xx için kabul edilebilir minimum değere düşürmek ve böylece toplam dağılımı ve enerji kaybını azaltmak için bir önceki adım olarak hizmet edebilir.

Hepsi bu. Bileşenleri değiştirerek ona daha fazla kararlılık veya daha iyi performans vermek mümkündür. Çok iyi düzenleme yapmasalar da çok geniş bir voltaj aralığında çalışan bazılarını seçtim. Genel ısıda neredeyse hiç enerji kaybetmeden 3A ile 24V’tan 5V’a düşebilmek hiç de fena değil…

Kaynak: heli.xbot.es/regulador/regulador2.htm (kapalı)