Ток на выходе блока питания может увеличиться вследствие уменьшения сопротивления нагрузки (простой пример, короткое замыкание), также изменение тока нагрузки происходит из-за изменения напряжения питания её. Стабилизатор тока на lm317 обеспечивает стабильность тока (ограничение тока) на выходе в случаях описанных выше.
Данный стабилизатор может быть применён в схемах питания светодиодов, зарядных устройствах (ЗУ), лабораторных источников питания и так далее.
Если, к примеру, рассматривать светодиоды, то необходимо учитывать тот факт, что для них нужно ограничивать ток, а не напряжение. На кристалл можно подать 12В и он не сгорит, при условии, что ток будет ограничен до номинального (в зависимости от маркировки и типа светодиода).
Основные технические характеристики LM317
Максимальный выходной ток 1.5А
Максимальное входное напряжение 40В
Выходное напряжение от 1.2В до 37В
Более подробные характеристики и графики можно посмотреть в на стабилизатор.
Схема стабилизатора тока на lm317
Плюс данного стабилизатора в том, что он является линейным и не вносит высокочастотные помехи, например как некоторые импульсные стабилизаторы. Минусом является низкий КПД (в счёт своей линейности), и поэтому происходит значительный нагрев кристалла микросхемы. Как вы уже поняли, микросхему необходимо обеспечить хорошим радиатором.
За величину тока стабилизации (ограничения) отвечает резистор R1. С помощью данного резистора можно выставить ток стабилизации, например 100мА, тогда даже при коротком замыкании на выходе схемы будет протекать ток, равный 100мА.
Сопротивление резистора R1 рассчитывается по формуле:
R1=1,2/Iнагрузки
Изначально необходимо определиться с величиной тока стабилизации. Например, мне необходимо ограничить ток потребления светодиодов равный 100мА. Тогда,
R1=1,2/0,1A=12 Ом.
То есть, для ограничения тока 0,1A необходимо установить резистор R1=12 Ом. Проверим на железе… Для проверки собрал схему на макетной плате. Резистор на 12 Ом искать было лень, зацепил в параллель два по 22 Ома (были под рукой).
Выставил напряжение холостого хода, равное 12В (можно выставить любое). После чего, я замкнул выход на землю, и стабилизатор LM317 ограничил ток 0,1А. Расчеты подтвердились.
При увеличении или уменьшении напряжения ток остается стабильным.
Резистор можно припаять на выводы микросхемы, но не стоит забывать, что через резистор протекает весь ток нагрузки, поэтому при больших токах нужен резистор повышенной мощности.
Если использовать данный стабилизатор тока на LM317 в лабораторном блоке питания, то необходимо устанавливать переменный резистор проволочного типа, простой переменный резистор не выдержит токи нагрузки протекающие через него.
Для ленивых представляю таблицу значений резистора R1 в зависимости от нужного тока стабилизации.
| Ток | R1 (стандарт) |
| 0.025 | 51 Ом |
| 0.05 | 24 Ом |
| 0.075 | 16 Ом |
| 0.1 | 13 Ом |
| 0.15 | 8.2 Ом |
| 0.2 | 6.2 Ом |
| 0.25 | 5.1 Ом |
| 0.3 | 4.3 Ом |
| 0.35 | 3.6 Ом |
| 0.4 | 3 Ома |
| 0.45 | 2.7 Ома |
| 0.5 | 2.4 Ома |
| 0.55 | 2.2 Ома |
| 0.6 | 2 Ома |
| 0.65 | 2 Ома |
| 0.7 | 1.8 Ома |
| 0.75 | 1.6 Ома |
| 0.8 | 1.6 Ома |
| 0.85 | 1.5 Ома |
| 0.9 | 1.3 Ома |
| 0.95 | 1.3 Ома |
| 1 | 1.3 Ома |
Таким образом, применив галетный переключатель и несколько резисторов, можно собрать схему регулируемого стабилизатора тока с фиксированными значениями.
Справочники по компонентам (или datasheets) являются необходимейшим элементом
при разработке электронных схем. Однако, у них есть одна, но неприятная особенность.
Дело в том, что документация на любой электронный компонент (например, микросхему)
всегда должна быть готова еще до того, как эта микросхема начнет выпускаться.
В итоге, реально мы имеем ситуцию, когда микросхемы уже поступили в продажу,
а еще ни одно изделие на их основе не было создано.
А, значит, все рекомендации и особенно схемы приложений, приводимые в datasheets,
носят теоретический, рекомендательный характер.
Эти схемы в основном демонстрируют принципы работы электронных компонентов,
но они не проверены на практике и не должны поэтому слепо приниматься во внимание
при разработке.
Это нормальное и логичное положение дел, если только со временем и по мере
накопления опыта в документацию вносятся изменения и дополнения.
Практика же показывает обратное,- в большинстве случаев все схемные решения,
приводимые в datasheet, так и остаются на теоретическом уровне.
И, к сожалению, частенько это не просто теории, а грубые ошибки.
И еще большее сожаление вызывает несоответствие реальных (и важнейших)
параметров микросхемы, заявленным в документации.
В качестве типичного примера подобных datasheets приведем справочник на LM317,-
трех-выводной регулируемый стабилизатор напряжения, который, кстати, выпускается
уже лет 20. А схемы и данные в его datasheet все те же …
Итак, недостатки LM317, как микросхемы и ошибки в рекомендациях по ее использованию.
1. Защитные диоды.
Диоды D1 и D2 служат для защиты регулятора,-
D1 для защиты от короткого замыкания на входе, а D2 для защиты от разряда
конденсатора C2 “через низкое выходное сопротивление регулятора” (цитата).
На самом деле, диод D1 не нужен, поскольку никогда не бывает ситуации, когда
напряжение на входе регулятора меньше, чем напряжение на выходе.
Поэтому, диод D1 никогда не открывается, а значит и не защищает регулятор.
Кроме, конечно, случая короткого замыкания на входе. Но это – нереальная ситуация.
Диод D2 может открываться, конечно, Но, конденсатор C2 прекрасно разряжается
и без него, через резисторы R2 и R1 и через сопротивление нагрузки.
И как-то специально его разряжать нет необходимости.
Кроме того, упоминание в Datasheet о “разряде С2 через выход регулятора”
не более, чем ошибка, потому, как схема выходного каскада регулятора –
это эмиттерный повторитель.
И конденсатору C2 просто нет может разряжаться через выход регулятора.
2. Теперь — о самом неприятном, а именно о несоответствии реальных
электрических характеристик заявленным.
В Datasheets всех производителей есть параметр Adjustment Pin Current
(ток по входу подстройки). Параметр весьма интересный и важный, определяющий,
в частности, максимальную величину резистора в цепи входа Adj.
А также и значение конденсатора C2. Заявленное типовое значение тока Adj равно 50 мкА.
Что весьма впечатляет и полностью устраивало бы меня, как схемотехника.
Если бы на самом деле оно не было бы в 10 раз больше, т.е. 500 мкА.
Это — реальное несоответствие, проверенное на микросхемах разных производителей
и на протяжении многих лет.
А началось все с недоумения — почему это на выходе во всех схемах такой низкоомный делитель?
А вот потому и низкоомный, что иначе невозможно получить на выходе LM317
минимальный уровень напряжения.
Самое интересное, что в методике измерения тока Adj низкоомный делитель
на выходе так же присутствует. Что фактически означает, что этот делитель включен
параллельно с электродом Adj.
Только с таким хитрым подходом и можно «влезть» в рамки типовой величины в 50 мкА.
Но это — довольно изящная, но уловка. «Особые условия измерения».
Я понимаю, весьма трудно добиться стабильного тока заявленной величины в 50 мкА.
Так не пишите липу в Datasheet. Иначе — это обман покупателя. А честность — лучшая политика.
3. Еще о самом неприятном.
В Datasheets LM317 есть параметр Line Regulation, который определяет
рабочий диапазон напряжений. И диапазон указан таки не плохой — от 3 до 40 Вольт.
Вот только одно маленькое НО …
Внутренняя часть LM317 содержит стабилизатор тока, в котором использован
стабилитрон на напряжение 6,3 В.
Поэтому, эффективное регулирование начинается с напряжения Вход-Выход в 7 Вольт.
Кроме того, выходной каскад LM317 — это транзистор n-p-n, включенный по схеме
эмиттерного повторителя. И на «раскачке» у него — такие же повторители.
Поэтому эффективная работа LM317 при напряжении в 3 В невозможна.
4. О схемах, обещающих получить на выходе LM317 регулируемое напряжение от ноля Вольт.
Минимальная величина напряжения на выходе LM317 составляет 1,25 В.
Можно было бы получить и меньше, если бы не встроенная схема защиты от
короткого замыкания на выходе. Не самая хорошая схема, мягко говоря …
В других микросхемах схема защиты от КЗ срабатывает при превышении тока нагрузки.
А в LM317 — при снижении выходного напряжение ниже 1,25 В. Простенько и со вкусом,-
закрылся себе транзистор при напряжении база-эмиттер ниже 1,25 В и все тут.
Вот поэтому, все схемы приложений, которые обещают получить на выходе
LM317 регулируемое напряжение, начиная аж от ноля вольт — не работают.
Все эти схемы предлагают подключить контакт Adj через резистор к источнику
отрицательного напряжения.
Но уже при напряжении между выходом и контактом Adj менее 1,25 В
сработает схема защиты от КЗ.
Все эти схемы — чистая теоретическая фантазия. Их авторы не знают, как работает LM317.
5. Способ защиты от КЗ на выходе, используемый в LM317, также накладывает
известные ограничения на запуск регулятора,- в ряде случаев запуск будет затруднен,
поскольку невозможно различить режим короткого замыкания и режим нормального включения,
когда выходной конденсатор еще не заряжен.
6. Рекомендации по номиналам конденсатора на выходе LM317 очень впечатляют,-
это диапазон от 10 до 1000 мкФ. Что в сочетании с величиной выходного сопротивления
регулятора порядка одной тысячной Ома является полным бредом.
Даже студенты знают, что конденсатор на входе стабилизатора существенно,
мягко говоря, эффективнее, чем на выходе.
7. О принципе регулирования выходного напряжения LM317.
LM317 представляет собой операционный усилитель, в котором регулирование
выходного напряжения осуществляется по НЕ инвертирующему входу Adj.
Другими словами — по цепи Положительной обратной связи (ПОС).
Чем это плохо? А тем, что все помехи с выхода регулятора через вход Adj проходят внутрь LM317,
а затем — опять на нагрузку. Хорошо еще, что коэффициент передачи по цепи ПОС меньше единицы …
А то получили бы автогенератор.
И не удивительно в связи с этим, что в цепи Adj рекомендуется ставить конденсатор С2.
Хоть как-то отфильтровывать помехи и повышать устойчивость к самовозбуждению.
Весьма занятным представляется и тот факт, что в цепи ПОС, внутри LM317,
имеется конденсатор 30 пФ. Что увеличивает уровень пульсаций на нагрузке с повышением частоты.
Правда, это честно показано на диаграмме Ripple Rejection. Вот только зачем этот конденсатор?
Он был бы весьма полезен, если бы регулирование осуществлялось по цепи
Отрицательной обратной связи. А в цени ПОС он только ухудшает устойчивость.
Кстати, и с самим понятием Ripple Rejection не все «по понятиям».
В общепринятом понимании эта величина означает, насколько хорошо регулятор
фильтрует пульсации со ВХОДА.
А для LM317 она фактически означает степень собственной ущербности
и показывает, как же хорошо LM317 борется с пульсациями, которые сама же
берет с выхода и опять загоняет внутрь самой себя.
В других регуляторах регулирование осуществляется по цепи
Отрицательной обратной связи, что максимально улучшает все параметры.
8. О минимальном токе нагрузки для LM317.
В Datasheet указан минимальный ток нагрузки в 3,5 мА.
При меньшем токе LM317 неработоспособна.
Весьма странная особенность для стабилизатора напряжения.
Значит, надо следить не только за максимальным током нагрузки, но и за минимальным тоже?
Это так же означает, что при токе нагрузки, равном 3,5 мА КПД регулятора не превышает 50 %.
Большое Вам спасибо, господа разработчики …
1. Рекомендации по применению защитных диодов для LM317 носят обще-теоретический характер и рассматривают ситуации, которых не бывает на практике.
А, поскольку, в качестве защитных диодов предлагается использовать мощные диоды Шоттки, то получаем ситуацию, когда стоимость (ненужной) защиты превышает цену самой LM317.
2. В Datasheets LM317 приведен неверный параметр на ток по входу Adj.
Он измерен в «особых» условиях при подключении низкоомного выходного делителя.
Эта методика измерения не соответствует общепринятому понятию «ток по входу» и показывает неспособность достичь при изготовлении LM317 заданных параметров.
А также и является обманом покупателя.
3. Параметр Line Regulation указан как диапазон от 3 до 40 Вольт.
На некоторых схемах приложений LM317 «работает» при напряжении вход-выход аж в два вольта.
На самом деле, диапазон эффективного регулирования равен 7 — 40 Вольт.
4. Все схемы получения на выходе LM317 регулируемого напряжения, начиная с ноля вольт, — практически не работоспособны.
5. Способ защиты от короткого замыкания LM317 на практике иногда применяется.
Он прост, но не является лучшим. В ряде случаев запуск регулятора будет вообще невозможен.
7. В LM317 реализован ущербный принцип регулирования выходного напряжения,-
по цепи Положительной обратной связи. Надо бы хуже, да некуда.
8. Ограничение на минимальный ток нагрузки свидетельствует о плохой схемотехнике LM317 и явно ограничивает варианты ее использования.
Суммируя все недостатки LM317 можно дать рекомендации:
а) Для стабилизации постоянных «типовых» напряжений 5, 6, 9, 12, 15, 18, 24 В целесообразно использовать трех-выводные стабилизаторы серии 78xx, а не LM317.
б) Для построения действительно эффективных стабилизаторов напряжения следует использовать микросхемы типа LP2950, LP2951, способных работать при напряжении вход-выход менее 400 милливольт.
В сочетании с мощными транзисторами при необходимости.
Эти же микросхемы эффективно работают и в качестве стабилизаторов тока.
в) В большинстве случаев операционный усилитель, стабилитрон и мощный транзистор (особенно полевой) дадут гораздо лучшие параметры, чем LM317.
И уж точно — лучшую регулировку, а также и широчайший диапазон по типам и номиналам резисторов и конденсаторов.
г). И, не доверяйте слепо Datasheets.
Любые микросхемы делаются и, что характерно, продаются людьми …
Стабилизатор тока для светодиодов применяется во многих светильниках. Как и всем диодам, LED присуще нелинейная вольт-амперная зависимость. Что это значит? При повышении напряжения, сила тока медленно начинает набирать мощь. И только при достижении порогового значения, яркость светодиода становится насыщенной. Однако если ток не перестанет расти, то лампа может сгореть.
Правильная работа LED может быть обеспечена только благодаря стабилизатору. Эта защита необходима еще и по причине разброса пороговых значений напряжения светодиода. При подключении по параллельной схеме лампочки могут просто на просто сгореть, так как им приходится пропускать недопустимую для них величину тока.
Виды стабилизирующих устройств
По способу ограничения силы тока выделяются устройства линейного и импульсного типа.
Так как напряжение на светодиоде – неизменная величина, то стабилизаторы тока часто считают стабилизаторами мощности LED. Фактически последняя прямо пропорциональна изменению напряжения, что характерно для линейной зависимости.
Линейный стабилизатор нагревается тем больше, чем больше прилагается к нему напряжения. Это его главный недочёт. Преимущества данной конструкции обусловлены:
- отсутствием электромагнитных помех;
- простотой;
- низкой стоимостью.
Более экономичными устройствами являются стабилизаторы на основе импульсного преобразователя. В этом случае мощность прокачивается порционно – по мере необходимости для потребителя.
Схемы линейных устройств
Самая простейшая схема стабилизатора – это схема, построенная на основе LM317 для светодиода. Последний являются аналогом стабилитрона с определенным рабочим током, который он может пропускать. Учитывая малую силу тока можно собрать простой аппарат самостоятельно. Наиболее простой драйвер светодиодных ламп и лент собирают именно таким способом.
Микросхема LM317 уже не одно десятилетие является хитом среди начинающих радиолюбителей благодаря своей простоте и надежности. На её основе можно собрать регулируемый блок драйвер и другие БП. Для этого потребуется несколько внешних радиодеталей, модуль работает сразу, настройки не требуется.
Интегральный стабилизатор LM317 как никакой другой подходит для создания несложных регулируемых блоков питания, для электронных устройств с разными характеристиками, как с регулируемым выходным напряжением, так и с заданными параметрами нагрузки.
Основное назначение это стабилизация заданных параметров. Регулировка происходит линейным способом, в отличие от импульсных преобразователей.
Выпускаются LM317 в монолитных корпусах, исполненных в нескольких вариациях. Самая распространённая модель TO-220 с маркировкой LM317Т.
Каждый вывод микросхемы имеет свое предназначение:
- ADJUST. Ввод для регулирования выходного напряжения.
- OUTPUT. Ввод для формирования выходного напряжения.
- INPUT. Ввод для подачи питающего напряжения.
Технические показатели стабилизатора:
- Напряжение на выходе в пределах 1,2–37 В.
- Защита от перегрузки и КЗ.
- Погрешность выходного напряжения 0,1%.
- Схема включения с регулируемым выходным напряжением.
Мощность рассеяния и входное напряжение устройства
Максимальная «планка» входного напряжения должна быть не более заданной, а минимальная – выше желаемой выходной на 2 В.
Микросхема рассчитана на стабильную работу при максимальном токе до 1,5 А. Это значение будет ниже, если не применять качественный теплоотвод. Максимально допустимое рассеивание мощности без последнего равно примерно 1,5 Вт при температуре окружающей среды не более 30 0 С.
При установке микросхемы требуется изоляция корпуса от радиатора, к примеру, с помощью слюдяной прокладки. Также эффективный отвод тепла достигается путём применения теплопроводной пасты.
Краткое описание
Коротко описать достоинства радиоэлектронного модуля LM317, применяемого в стабилизаторах тока, можно так:
- яркость светового потока обеспечивается диапазоном выходного напряжения 1, – 37 В;
- выходные показатели модуля не зависят от частоты вращения вала электродвигателя;
- поддерживание выходного тока до 1,5 А позволяет подключать несколько электроприёмников;
- погрешность колебаний выходных параметров равна 0,1% от номинального значения, что является гарантией высокой стабильности;
- имеется функция защиты по ограничению тока и каскадного отключения при перегреве;
- корпус микросхемы заменяет землю, поэтому при внешнем креплении уменьшается количество монтажных кабелей.
Схемы включения
Безусловно, наипростейшим способом токового ограничения для светодиодных ламп станет последовательное включение добавочного резистора. Но данное средство подходит лишь только для маломощных LED.
Простейший стабилизированный блок питания
Чтобы сделать стабилизатор тока потребуется:
- микросхемка LM317;
- резистор;
- монтажные средства.
Собираем модель по нижеприведенной схеме:
Модуль можно применять в схемах разных зарядных устройств либо регулируемых ИБ.
Блок питания на интегральном стабилизаторе
Этот вариант более практичный. LM317 ограничивает потребляемый ток, который задается резистором R.
Помните, что максимально допустимое значение тока, которое нужно для управления LM317, составляет 1,5 А с хорошим радиатором.
Схема стабилизатора с регулируемым блоком питания
Ниже изображена схема с регулируемым выходным напряжением 1.2–30 В/1,5 А.
Переменный ток преобразуется в постоянный с помощью моста-выпрямителя (BR1). Конденсатор С1 фильтрует пульсирующий ток, С3 улучшает переходную характеристику. Это означает, что стабилизатор напряжения может отлично работать при постоянном токе на низких частотах. Выходное напряжение регулируется ползунком Р1 от 1.2 вольта до 30 В. Выходной ток составляет около 1,5 А.
Подбор резисторов по номиналу для стабилизатора должен осуществляться по точному расчету с допустимым отклонением (небольшим). Однако разрешается произвольное размещение резисторов на монтажном плате, но желательно для лучшей стабильности размещать их подальше от радиатора LM317.
Область применения
Микросхема LM317 является отличным вариантом для использования в режиме стабилизации основных технических показателей. Она отличается простотой в исполнении, недорогой стоимостью и отличными эксплуатационными характеристиками. Единственный недостаток – пороговое значение напряжения составляет лишь 3 В. Корпус в стиле ТО220 – это одна из самых доступных моделей, которая позволяет рассеивать тепло довольно хорошо.
Микросхема применима в устройствах:
- стабилизатор тока для LED (в том числе для LED-лент);
- Регулируемый .
Стабилизирующая схема, построенная на основе LM317 простая, дешёвая, и в то же время надежная.
В последнее время интерес к схемам стабилизаторов тока значительно вырос. И в первую очередь это связано с выходом на лидирующие позиции источников искусственного освещения на основе светодиодов, для которых жизненно важным моментом является именно стабильное питание по току. Наиболее простой, дешевый, но в то же время мощный и надежный токовый стабилизатор можно построить на базе одной из интегральных микросхем (ИМ): lm317, lm338 или lm350.
Datasheet по lm317, lm350, lm338
Прежде чем перейти непосредственно к схемам, рассмотрим особенности и технические характеристики вышеприведенных линейных интегральных стабилизаторов (ЛИС).
Все три ИМ имеют схожую архитектуру и разработаны с целью построения на их основе не сложных схем стабилизаторов тока или напряжения, в том числе применяемых и со светодиодами. Различия между микросхемами кроются в технических параметрах, которые представлены в сравнительной таблице ниже.
| LM317 | LM350 | LM338 | |
|---|---|---|---|
| Диапазон значений регулируемого выходного напряжения | 1,2…37В | 1,2…33В | 1,2…33В |
| Максимальный показатель токовой нагрузки | 1,5А | 3А | 5А |
| Максимальное допустимое входное напряжение | 40В | 35В | 35В |
| Показатель возможной погрешности стабилизации | ~0,1% | ~0,1% | ~0,1% |
| Максимальная рассеиваемая мощность* | 15-20 Вт | 20-50 Вт | 25-50 Вт |
| Диапазон рабочих температур | 0° - 125°С | 0° - 125°С | 0° - 125°С |
| Datasheet | LM317.pdf | LM350.pdf | LM338.pdf |
* - зависит от производителя ИМ.
Во всех трех микросхемах присутствует встроенная защита от перегрева, перегрузки и возможного короткого замыкания.
Выпускаются интегральные стабилизаторы (ИС) в монолитном корпусе нескольких вариантов, самым распространенным является TO-220. Микросхема имеет три вывода:
- ADJUST. Вывод для задания (регулировки) выходного напряжения. В режиме стабилизации тока соединяется с плюсом выходного контакта.
- OUTPUT. Вывод с низким внутренним сопротивлением для формирования выходного напряжения.
- INPUT. Вывод для подачи напряжения питания.
Схемы и расчеты
Наибольшее применение ИС нашли в источниках питания светодиодов. Рассмотрим простейшую схему стабилизатора тока (драйвера), состоящую всего из двух компонентов: микросхемы и резистора. 
На вход ИМ подается напряжение источника питания, управляющий контакт соединяется с выходным через резистор (R), а выходной контакт микросхемы подключается к аноду светодиода.
Если рассматривать самую популярную ИМ, Lm317t, то сопротивление резистора рассчитывают по формуле: R=1,25/I 0 (1), где I 0 – выходной ток стабилизатора, значение которого регламентируется паспортными данными на LM317 и должно быть в диапазоне 0,01-1,5 А. Отсюда следует, что сопротивление резистора может быть в диапазоне 0,8-120 Ом. Мощность, рассеиваемая на резисторе, рассчитывается по формуле: P R =I 0 2 ×R (2). Включение и расчеты ИМ lm350, lm338 полностью аналогичны.
Полученные расчетные данные для резистора округляют в большую сторону, согласно номинальному ряду.
Постоянные резисторы производятся с небольшим разбросом значения сопротивления, поэтому получить нужное значение выходного тока не всегда возможно. Для этой цели в схему устанавливается дополнительный подстроечный резистор соответствующей мощности. 
Это немного увеличивает цену сборки стабилизатора, но гарантирует получение необходимого тока для питания светодиода. При стабилизации выходного тока более 20% от максимального значения, на микросхеме выделяется много тепла, поэтому ее необходимо снабдить радиатором.
Онлайн калькулятор lm317, lm350 и lm338
Как известно, переменные резисторы, которые во всевозможной звуковой аппаратуре служат для регулировки громкости, тембра и прочего стереобаланса, со временем изнашиваются. И при вращении ручек регуляторов из колонок раздаётся хрип, треск, щёлканье, и другие немузыкальные звуки.
Причём громкость их по мере износа меняется от едва заметного шороха до треска вполне сравнимого с уровнем полезного сигнала.
Сейчас, когда в продажу хлынула музыкальная техника с цифровым кнопочным управлением, для многих меломанов проблема отошла в прошлое.
Но и сейчас ещё много найдётся любителей музыки предпочитают слушать её через старый добрый советский, импортный или самодельный усилитель со старыми добрыми переменниками.
Надеюсь, что кому-то из вас эта статья пригодится. Хотя возможно, что я очередной раз берусь с умным видом объяснять очевидные вещи.
Приходит время и регулятор, верой и правдой прослуживший не один десяток лет и переживший иногда сам аппарат, в котором был установлен изначально, начинает хрипеть. Обычно за это ругают советские переменные резисторы. Но, рано или поздно, беда настигает регулятор независимо от страны-производителя.
У того, кто взялся сию беду устранять, есть два пути решения проблемы. Попытаться вернуть работоспособность старому переменнику или заменить на новый.
Заменить, конечно, хороший выход, только на что?
Если повезёт, в куче запчастей, скопившихся у радиолюбителя с незапамятных времён, можно найти другой такой же переменник или с близкими параметрами. Но где гарантия, что и он скоро не захрипит. По возрасту он, возможно, почти ровесник заменяемому и неизвестно где стоял, как часто его крутили и в каких условиях аппарат эксплуатировался.
Если поблизости есть магазин, или ещё какое заведение торгующее радиодеталями можно купить там изделие «братской узкоглазой республики», представляющее из себя подстроечник, к которому наспех приделали корпус и ось. Такой резистор обычно практически никак не защищённое от попадания внутрь пыли влаги и прочего наружного мусора. А выводы иногда приклёпаны к угольной «подкове» так, что болтаются даже у нового резистора, гарантируя те же хрипы, треск и пропадание звука.
Возможно, где-то поближе к цивилизации можно добыть качественную деталь, но судя по ценам в музыкальных магазинах, где иногда продаются переменники для электрогитар, цена может составить очень большую долю от цены самого ремонтируемого изделия.
Вскрытие покажет. Потенциометр СПЗ-30 изнутри
С точки зрения простоты ремонта переменные резисторы я делю на три типа – разборные, условно неразборные и почти неразборные.Начну с самого простого – разборного. Например - СПЗ-30а, как довольно крупный и часто встречающийся. К тому же, по моему мнению - вообще один из лучших переменников, созданных в СССР. По крайней мере, по таким параметрам, как защита от попадания «забортного мусора» и ремонтопригодность. А с недостатками, вроде «неполного обнуления» в крайних положениях, или несовпадение сопротивлений (в сдвоенных) между движком и крайними выводами при регулировке, в звуковой технике вполне можно смириться.
Большинство советов подойдут и к более старым СП-1, ВЗР, как одинарным, так и сдвоенным.
Портрет «зверя» крупным планом. Прошу извинить за качество фоток - снимал непосредственно во время «операции», год назад, камерой, оказавшейся под рукой, не заморачиваясь с настройками и освещением.
Будем считать, что сопротивление между крайними выводами измерено, существует, не сильно превышает указанное на корпусе и не «плавает». В противном случае деталь можно спокойно выбросить, ну или пустить на запчасти. Где-то в литературе встречал способ изготовления из деталей СП3, малогабаритного многопозиционного переключателя.
Отгибаем 4 усика, помеченные стрелками, и снимаем крышку. Любуемся на нехитрый внутренний мир:
А пока, небольшое «лирическое отступление».
Почти к каждому, кто связал свою жизнь с радиолюбительством, рано или поздно все знакомые, родственники, родственники знакомых и знакомые родственников тащат на ремонт свою убитую технику. Бывает что и из-за «хрипатого» регулятора.
Приносящие делятся на две категории.
1. Простые пользователи - как правило, несут свой аппарат сразу же, как только неисправность дала о себе знать.
2. Более или менее продвинутые пользователи - перед тем как принести, пытаются исправить сами, пользуясь своими «знаниями» или советами «знающих».
От таких частенько слышал примерно такой монолог: «Я сам пытался сделать. Спиртом, водкой, „тройным одеколоном“ протирал. Маслом капал, карандашом подкову натирал, толчёный карандаш с маслом смешивал и капал. Пара дней и снова то же самое. Сделай что-нибудь! Задолбало, блин!!!»
Вот так и выглядят обычные советы, которые гуляют в народе и даже иногда помогают (иначе б не гуляли).
Действительно - глядя на заляпанную старой почерневшей смазкой угольную «подкову» первая мысль, которая приходит в голову - почистить всё это хозяйство прямо так - через щель между диэлектрической шайбой одетой на вал и стенкой пластмассового корпуса.
Но всё же лучше продолжить разборку. И доступ к очищаемым поверхностям лучше будет, а там глядишь - и ещё что интересное обнаружится.
Разгибаем упорное кольцо:
И вытаскиваем ось, вместе с текстолитовой шайбой с закреплённым на ней подвижным контактом.
Сразу же внимательно рассматриваем состояние угольного слоя на «подкове».
В данном случае неплохо сохранился. Значит, в дальнейших действиях есть какой-то смысл. Если же он стёрся настолько, что на месте где должен быть графит видно текстолитовую основу - «медицина бессильна». Хотя если честно - за время с 80-х годов встречал только два (!) настолько затёртых переменника. Один из них стоял в магнитофоне «Маяк-232», работавшем в одной из школ. Там, видимо из-за заводского брака, рассыпалась угольная щётка на подвижном контакте и подкову просто сточило металлическим пружинным электродом. Я так подумал, потому что переменник был сдвоенный, а второй резистор блока был ещё вполне нормальным. Магнитофону на тот момент лет десять было, если не больше.
Теперь поверхность подковы можно, и даже нужно очистить от «вековой грязи» (особенно после «толчёного карандаша в масле») спиртом или чистым бензином для зажигалок. Заодно нужно почистить пружинные контакты, соединяющие центральный вывод с движком.
А потом внимательно посмотреть на поверхность, по которой эти контакты должны скользить:
Даже при таком качестве фото видно, что выглядит это место, мягко скажем, страшновато. Контакты протёрли заметную «траншею», которая из-за слоя смазки кажется глубже, чем на самом деле. А если разглядеть получше, можно увидеть, что поверхность металла где-то замазалась, где-то окислилась и надёжный контакт видит только во снах о давно ушедшей молодости.
Очищаем металл от старой, иногда затвердевшей до полного сходства с парафином, смазки и грязи, графитной пыли. При необходимости счищаем окись ластиком. Жаль старые добрые советские красные ластики уже не найти. А сколько ими было двоек в дневнике подтёрто, чтобы легче на тройки исправить. А контактов в телевизионных ПТК почищено (часто зря). О прочих тумблерах и П2К вообще молчу.
Пришло время заняться угольной щёткой подвижного контакта
За «долгую счастливую жизнь» поизносилась, конечно. Жаль нет под рукой совершенно нового такого же переменника, чтобы уточнить насколько. Поэтому чаще оценивал степень износа «на глазок».
Если осталось около одного миллиметра - ещё поживёт, если меньше 0,5 мм - делал новую из грифеля карандаша, или угольного стержня от случайно подвернувшейся разряженной пальчиковой батарейки (АА). Вырезал обычно тем ножом, который в этот момент был под рукой, потом выравнивал контактную поверхность об напильник. Что-то похожее когда-то описывалось в журнале «Радио».
Насчёт материала: как-то встречал в Сети спор, что лучше - угольный стержень от батарейки или карандаш. А если карандаш, то какой твёрдости. Сам пока к определённому выводу не пришёл. То, что делал для себя пока работает и то хорошо. А использовал в основном те карандаши, которыми в тот момент пользовался сам, твёрдостью где-то на уровне «ТМ» - «Т». А твёрдость угольных стержней из батареек, кто ж её знает-то.
Перед установкой щётки на законное место я делал ещё одну вещь. Кончик пружинного контакта, примерно от отверстия для щётки, отгибал на небольшой угол (зелёная стрелка на фото). А также стачивал мелкой шкуркой, надфилем или, в крайнем случае, ножом заусенцы на краях этого отверстия и торцах пружины, если были. Как-то спокойней потом, хотя в реальной пользе от этого действия не уверен.
Перед окончательной сборкой все трущиеся поверхности смазывал машинным маслом (самым густым, какое было в наличии), Если была возможность – «Литолом» или «ЦИАТИМ-ом». Что-то другое в наших краях достать сложнее.
После подобных процедур все посторонние звуки обычно пропадают и надолго.
Немного про СП-1
Недавно попало в руки одно устройство, где для регулировки громкости использовался великий и ужасный… СП-1. И та же самая проблема с хрипом треском и пропаданием звука.
А значит, появилась возможность рассказать об одном его отличии от СП3, которое очень даже может служить причиной неполадок, и на которое можно сразу не обратить внимание. В магнитофоне, который у меня был в школьные времена, несколько раз регулятор громкости перебирал, пока случайно не наткнулся.
Кстати разборка происходит точно так же, как и в предыдущем примере.
Но в отличии от СП3, у СП-1 неподвижный контакт, приклёпанный к центральному выводу не пружинный, а плоский, кольцеобразный. Этот самый контакт спокойно себе лежит в предназначенном для него пазу. И если его специально не пошевелить, то можно и не заметить что он иногда свободно болтается на заклёпке.
И контакт этот между выводом и движком переменника появляется и пропадает по собственному желанию. Не исключено, что встречаются и СП3 с болтающимся на заклёпке центральным контактом, но мне такие пока не попадались.
Для устранения неисправности, как многие догадались, достаточно пропаять это соединение. Для большей надёжности можно пропаять и со стороны вывода, хотя чаще всего это не требуется.
Кстати, угольный слой очень даже неплохо сохранился для переменного резистора с металлическими щётками из устройства конца 70-х годов.
Вот такие достаточно простые рекомендации по возвращению к активной жизни захрипевших переменных резисторов. Правда, здесь я рассмотрел только один тип, но повторюсь - другие отличаются только способом разборки-сборки. Составные части и места возможного появления неисправностей одинаковы.
P.S.
Бывает, можно купить новый переменник с описанным дефектом. Неизвестно ведь сколько, где и в каких условиях он хранился до этого. Даже если и выглядит как новый.
На всякий случай, перед установкой в изделие, стоит проделать вышеописанные операции. Анекдот про «доработать напильником» не просто так придумали. Я сам несколько раз сталкивался с тем, что «свежий» регулятор «шуршит» при приближении движка к крайним точкам. Обычно после чистки и смазки «болезнь» пропадает. Недавно поставил свежекупленые малогабаритные СПЗ-40 в темброблок электрогитары, и сразу же пришлось снова снимать все четыре резистора и проводить те же процедуры.
С тех пор работает второй год без нареканий.
Читательское голосование
