Mały liniowy zasilacz: Stabilizatory trzykońcówkowe

Oto czwarty artykuł serii pokazującej, jak elektronik dla swej ogromnej satysfakcji może zaprojektować i zrealizować niewielki zasilacz liniowy do swojej pracowni. Jeszcze raz podkreślam: liniowy, czyli nie wytwarzający zakłóceń, które są zmorą zasilaczy impulsowych, dominujących dziś na rynku.

W poprzednich artykułach tego cyklu omawialiśmy kwestie doboru transformatora, prostownika i głównego kondensatora filtrującego i doszliśmy do zasilacza niestabilizowanego. Taki niestabilizowany zasilacz może być użyteczny, ale do pracowni elektronika pożądany jest zasilacz stabilizowany, najlepiej z regulacją napięcia wyjściowego.

Liniowy stabilizator napięcia

Do dziś w podręcznikach można znaleźć schematy prymitywnych, bardzo niedoskonałych liniowych stabilizatorów z diodami Zenera i nielicznymi tranzystorami. Przykłady na rysunku 1.

 

Zapomnij o nich!

Od wielu lat wykorzystujemy nieporównanie lepsze, gotowe stabilizatory, będące układami scalonymi. Najpopularniejsze były i są wersje o ustalonym napięciu (dawniej z rodziny 78xx, dziś wersje zwane LDO). W rodzinie 78xx dwie ostatnie cyfry oznaczają napięcie wyjściowe; 7805 to stabilizator 5-woltowy, a 12-woltowy to 7812. Wszystkie pracują w takim samym układzie aplikacyjnym, według rysunku 2a. Wystarczy taki układ scalony i dwa kondensatory.

Analogicznie mamy stabilizatory napięcia ujemnego względem masy rodziny 79xx o schemacie aplikacyjnym według rysunku 2b. To w prosty sposób pozwala zrealizować zasilanie symetryczne napięciem dodatnim i ujemnym względem masy.

Trzykońcówkowe stabilizatory regulowane

Ale my chcemy zrealizować zasilacz warsztatowy i interesują nas liniowe scalone stabilizatory napięcia dodatniego o napięciu wyjściowym regulowanym, które są zbudowane inaczej. Interesują nas popularne od wielu lat trzykońcówkowe stabilizatory regulowane LM317 i pokrewne.

Nie są to układy nowoczesne – dziś powszechnie wykorzystywane są, działające podobnie, tak zwane stabilizatory LDO, które omówię w kolejnych artykułach. W tej serii artykułów nie zajmiemy się też mniej popularnymi, scalonymi stabilizatorami pracującymi na innych zasadach, np. skądinąd bardzo interesującymi układami rodziny LT308x czy LT304x.

Rysunek 3 pokazuje podstawowy układ aplikacyjny, oznaczenia i układ wyprowadzeń najpopularniejszych stabilizatorów LM317 w obudowie TO-220. Stabilizatory LM317 i pokrewne, w tym także trzykońcówkowe LDO, pracują według prostej, sprytnej, a nieoczywistej idei: taki stabilizator stara się utrzymać napięcie 1,25 V między swoimi końcówkami OUT, ADJ.

Rysunek 4 przedstawia mocno uproszczony schemat blokowy stabilizatora LM317.

Natomiast rysunek 5 pokazuje szczegóły budowy wewnętrznej, których raczej nie warto szczegółowo analizować.

(…)

——– ciach! ——–

To jest tylko fragment artykułu, którego pełna wersja ukazała się w lipcowym numerze czasopisma Zrozumieć Elektronikę (ZE 7/2025). Czasopismo aktualnie nie ma wersji drukowanej na papierze. Wydawane jest w postaci elektronicznej (plików PDF). Pełną wersję czasopisma znajdziesz na moim profilu Patronite i dostępna jest dla Patronów, którzy wspierają mnie kwotą co najmniej 10 zł miesięcznie. Natomiast niepełna, okrojona wersja, pozwalająca zapoznać się z zawartością numeru ZE 7/2025 znajduje się tutaj.

Piotr Górecki

 

Uwaga! Wskazówki, jak nabyć archiwalne numery znajdują się na stronie: https://piotr-gorecki.pl/n11

Chodzi o ZE 7/2025.