LM317 Low Noise - High Current

Zaman sudah bergerak maju, untuk urusan regulator tegangan tentunya sekarang ini kita lebih memilih model DC-DC Converter, tapi ada kalanya kita lebih memilih regulator tegangan linier. Dimana kita memerlukan sesedikit mungkin noise dan EMI. Misalnya untuk pemancar radio (transmitter FM). Jika menggunakan Power supply SMPS maupun DC-DC converter "murahan" biasanya noisenya lumayan gede dan bisa masuk ke rangkaian melalui jalur suplainya maupun secara induksi.

Ini adalah sebuah regulator tegangan linier menggunakan IC LM317, dengan pass transistor supaya arus keluarannya besar. Sebenarnya kita bisa menggunakan IC regulator L78xx, namun kualitas LM317 masih lebih baik.

ini didesain untuk arus keluaran max 3A. cocok untuk IC TDA1515, TDA1517 dsb.

Untuk arus keluaran 5A, misal untuk TDA1554Q, perlu sedikit perubahan pada R1 dan Q1, yaitu :

R1 = 2.2 Ohm 1W atau lebih.

Q1 = TIP2955.

R2 dan R3 sebaiknya menggunakan jenis metal film (toleransi 1%) untuk mendapatkan akurasi dan noise yang lebih baik.

Q1 harus menggunakan heatsink yang memadai, sedangkan untuk LM317, gunakan heatsink yang kecil saja sudah cukup.

Tegangan input harus lebih tinggi paling tidak +3V dari output, tapi tidak perlu terlalu tinggi karena disipasi pada IC dan Transistor juga akan semakin tinggi (efisiensi berkurang).

Jika melihat skema, kaki R3 di hubungkan ke Gnd yang dekat dengan R4 (Gnd untuk output), ini agar PSRR dari LM317 lebih optimal.

Cara Kerja Rangkaian :

Menentukan tegangan output

Tegangan output(Vo) di dapat dari rumus :

Vo = (( R3/R2 ) +1) * 1,25V

Vo = 2k7/220+1 * 1,25

Vo = 13,27 * 1,25

Vo = 16,6V

Besarnya arus keluaran dari LM317

Arus keluaran(Io) sebagian besar akan di ambil alih oleh Q1, dan arus keluaran dari LM317 di batasi oleh (VbeQ1/R1)-IbQ1

Ib dapat dilihat dari grafik DC Current Gain dari TIP42

Jika arus keluaran sekitar 3A, maka hFE-nya adalah ssekitar 40x

jadi Ib = 3A/40 = 75mA

jadi arus keluaran LM317 yaitu sekitar 0,6V/4.7Ω = 127mA-75 = 52mA

selebihnya, arus keluaran dikeluarkan oleh Q1.

Komponen pendukung

R4 digunakan sebagai beban minimum jika regulator ini tidak terhubung dengan beban apapun. Seperti disarankan dalam datasheet, minimal beban adalah 10mA.

D3 & D4 berfungsi untuk melindungi IC dan Transistor dari tegangan balik bila rangkaian dimatikan tapi muatan C2 dan C4 masih tinggi.

Tips : Anda dapat mem-bypass D1 dan D2, masing-masing dengan sebuah kapasitor 22nF untuk meminimalisir switching noise dari D1 & D2. Anda bisa menyoldernya dari bawah PCB atau langsung ke kaki diodanya.

Download PCB dari :

Datasheet TIP42 (MOSPEC)

Datasheet LM317 (NatSemi)