En enkel kørespændingsregulator

af Erik Olsen

Det er relativt enkelt at lave en kørestrømsregulator der leverer en glat, reguleret jævnspænding på 0-12 V. Der findes på markedet integrerede variable spændingsregulatorer med overlastbeskyttelse, de skal blot tilsluttes diverse kondensatorer og modstande.

LM317T er en sådan positiv regulator, den kan levere en spænding fra 1,25 til 37 V (afhænger af modstandene R1 og R2, og forudsat at den forsynes passende), og en strøm op til 1,0 eller 1,5 A (afhængigt af fabrikatet). Regulatoren er indbygget i et TO-220 plasthus, og skal monteres på en køleplade.

Spændingen ændres ved at variere værdien af potentiometret R2. Udgangsspændingen kan ikke reguleres helt ned til nul, derfor er sat dioderne D4 og D5 i serie med udgangen. Den dobbelte omskifter K2 er forbundet så udgangen til sporet polvendes når der skal skiftes køreretning.

Kørespændingsregulatoren leverer en jævnspænding som er helt glat, dvs. der er ingen pulser. Derfor egner den sig bedst til motorer af god kvalitet, dvs. fem- og syvpolede motorer med ringe tab (f. eks. Sagami og Mashima) eller micromotorer med jernløs rotor (f. eks. Faulhaber, Escap, Canon og Maxon). Regulatoren sørger for at spændingen holdes næsten konstant selvom strømmen ændres. Når en motor belastes stiger strømmen; på trods af at spændingen holdes konstant, falder motorens hastighed. Det skyldes motorens karakteristik og gælder alle motorer med permanentmagnet (stator).

Figur 1: Diagram.

Figur 2: Spændings-regulator LM317T.

Hvis kørespændingsregulatoren skal levere 0-24 V, skal R1 have værdien 240 ohm og R2 4,7 kohm. Hvis den skal levere mere end 1 A, skal D1, D4 og D5 erstattes med komponenter som tåler den større strøm, og IC1 erstattes med LM317K eller LM338K der kan levere 5 A og er indbygget i et TO-3 metalhus. Den skal også forsynes med køleplade som er større end til LM317T.

Et par tips om bygning af spændingsforsyninger:

Indbyg stærkstrømsdelen i en solid kasse, gerne af slagfast plast. Stærkstrømsdelenen skal være udført omhyggeligt, og alle dele skal være isoleret fra stel. Til transformerens montering bør man ikke bruge gennemgående metalskruer som har hoved eller møtrik på kassens yderside. Man kan med fordel bruge en monteringskasse med indvendige riller til fastgørelse af printkort. Bruger man en metalkasse, kan den fores med plastplader. Alle ledninger skal være ordentligt fastgjorte, og tilslutningskablet forsynet med en solid trækaflastning. Lavspændingsdelen kan være indbygget i den samme box, og skal da være omhyggeligt adskilt fra stærkstrømsdelen.

Har man et fast monteret modeljernbaneanlæg, kan det være en fordel at indbygge stærkstrømsdelen i en kasse for sig, gerne en kasse til hver transformer, og føre 15 V vekselspænding frem til lavspændingsdelen. Denne løsning giver maksimal sikkerhed, stærkstrømsdelen kan anbringes bekvemt af vejen, og lavspændingsdelen fylder ikke så meget og kan anbringes umiddelbart under et betjeningspanel.

Rettelser:
1999-08-03: C1 ændret fra 1000 til 2200 µF, D1 alternativ W005G anført.
1999-08-21: Fotografier tilføjet.
2001-01-09: Diagram rettet (D2 vendt).
2008-03-15: Opdateret til HTML 4.01 Strict.
2009-01-01: Typografi opdateret.