Ako používať LM317 na vytvorenie obvodu s premenlivým napájaním

Vyskúšajte Náš Nástroj Na Odstránenie Problémov





V tomto príspevku sa budeme podrobne zaoberať tým, ako zostaviť jednoduchý nastaviteľný napájací obvod založený na LM317 s použitím minimálneho počtu externých komponentov.

Ako naznačuje názov, obvod s variabilným napájaním poskytuje užívateľovi rozsah lineárne sa meniacich výstupných napätí prostredníctvom ručne ovládaného otáčania potenciometra.



LM317 je všestranné zariadenie, ktoré pomáha elektronickému fandovi rýchlo, lacno a veľmi efektívne vytvoriť napájací zdroj s premenlivým napätím.

Úvod

Či už je to elektronický noob alebo odborník, an nastaviteľný zdroj napájania jednotka je vyžadovaná všetkými v tejto oblasti. Je to základný zdroj energie, ktorý môže byť potrebný pre rôzne elektronické postupy, od napájania zložitých elektronických obvodov až po robustné elektromechanické zariadenia, ako sú motory, relé atď.



TO jednotka variabilného napájania je nevyhnutnosťou pre každú elektrickú a elektronickú pracovnú lavicu a je na trhu k dispozícii v rôznych tvaroch a veľkostiach a tiež pre nás vo forme schém.
Môžu byť zostavené pomocou samostatných komponentov, ako sú tranzistory, rezistory atď., Alebo môžu obsahovať jeden čip pre aktívne funkcie. Bez ohľadu na to, aký typ to môže byť, napájací zdroj by mal obsahovať nasledujúce vlastnosti, aby sa stal svojou povahou univerzálny a spoľahlivý:

Základné funkcie

  • Mal by byť plne a plynulo nastaviteľný pomocou svojich napäťových a prúdových výstupov.
  • Funkciu s premenlivým prúdom možno považovať za voliteľnú funkciu, pretože pri napájaní nie je absolútnou požiadavkou, pokiaľ nie je použitie v rozsahu kritických hodnotení.
  • Vytvorené napätie by malo byť dokonale regulované.
Špecifikácia pinoutu IC LM317 TO-220

S príchodom čipov alebo integrovaných obvodov ako LM317, L200, LM338 , LM723, je konfigurácia napájacích obvodov s premenlivým výstupom napätia s vyššie uvedenými výnimočnými vlastnosťami v dnešnej dobe veľmi jednoduchá.

Ako používať LM317 na výrobu variabilného výstupu

Tu sa pokúsime pochopiť, ako vytvoriť najjednoduchšiu konštrukciu napájací obvod pomocou IC LM317. Tento IC je bežne k dispozícii v balení TO-220 a má tri vývody.

Vývody sú veľmi ľahko pochopiteľné, pretože pozostávajú zo vstupu, výstupu a nastavovacích kolíkov, ktoré stačí prepojiť s príslušnými spojmi.

Vstupný kolík je aplikovaný s usmerneným jednosmerným vstupom, najlepšie s maximálnym prípustným vstupom, ktorý je 24 voltov podľa špecifikácií integrovaného obvodu. Výstup je prijímaný z „out“ pinu IC, zatiaľ čo komponenty na nastavenie napätia sú spojené okolo nastavovacieho pinu.

Ako pripojiť LM317 v dizajne napájacieho zdroja s nastaviteľným napätím

Obvod variabilného napájacieho zdroja LM317

Ako je zrejmé z diagramu, montáž nepotrebuje takmer nijaké komponenty a je v skutočnosti detskou hračkou, aby bolo všetko na svojom mieste.

Nastavením hrnca sa vytvorí lineárne sa meniace napätie na výstupe, ktoré môže byť priamo od 1,25 voltu po maximálnu úroveň dodávanú na vstup Ic.

Aj keď je znázornený dizajn najjednoduchší a preto obsahuje iba funkciu riadenia napätia, je možné do IC zahrnúť aj funkciu riadenia prúdu.

Pridanie aktuálnej funkcie ovládania

Obvod riadenia prúdu LM317

Vyššie uvedený obrázok ukazuje, ako je možné IC LM317 efektívne použiť na výrobu premenlivých napätí a prúdov podľa želania používateľa. Potenciometr 5K sa používa na nastavenie napätia, zatiaľ čo rezistor snímajúci prúd 1 Ohm je zvolený vhodne na získanie požadovaného limitu prúdu.

Vylepšenie pomocou zariadenia na vysoký prúdový výstup

IC možno ďalej vylepšiť tak, aby produkoval prúdy vyššie ako jeho menovité hodnoty. Nasledujúca schéma ukazuje, ako možno IC 317 použiť na výrobu prúdu s prúdom vyšším ako 3 A.

vysokonapäťový napájací obvod LM317

LM317 Regulátor premenlivého napätia, prúdu

Náš univerzálny IC LM317 / 338/396 je možné použiť ako nastaviteľný regulátor napätia a prúdu pomocou jednoduchých konfigurácií.

Túto myšlienku vytvoril a otestoval jeden z vášnivých čitateľov tohto blogu pán Steven Chiverton a používal sa na pohon špeciálnych laserových diód, o ktorých je známe, že majú prísne prevádzkové špecifikácie, a ktoré je možné riadiť iba špecializovanými obvodmi vodiča.

Diskutovaná konfigurácia LM317 je taká presná, že sa stáva ideálne vhodným pre všetky také špeciálne aplikácie regulované prúdom a napätím.

Prevádzka obvodu

S odkazom na znázornenú schému zapojenia vyzerá konfigurácia celkom priamočiaro, vidno dva IC LM317, jeden nakonfigurovaný v štandardnom režime regulátora napätia a druhý v režime riadenia prúdu.

Presnejšie povedané, horná LM317 tvorí stupeň regulátora prúdu, zatiaľ čo spodný funguje ako stupeň regulátora napätia.

Zdroj vstupného napájania je pripojený cez Vin a zem horného obvodu regulátora prúdu, výstup z tohto stupňa smeruje na vstup dolného stupňa regulátora premenného napätia LM317. V zásade sú obidva stupne zapojené do série na uskutočnenie úplnej spoľahlivej regulácie napätia a prúdu pre pripojenú záťaž, ktorou je v danom prípade laserová dióda.

R2 je vybrané na získanie rozsahu maximálneho prúdového limitu okolo 1,25 A, minimálne prípustné je 5 mA, keď je v ceste nastavených celých 250 ohmov, čo znamená, že prúd do laseru je možné nastaviť podľa potreby, kdekoľvek medzi 5 mA až 1 ampérom.

Výpočet výstupného napätia

Výstupné napätie napájacieho obvodu LM317 je možné určiť pomocou nasledujúceho vzorca:

VO = VREF (1 + R2 / R1) + (IADJ × R2)

kde je = VREF = 1,25

Aktuálna hodnota ADJ je zvyčajne okolo 50 µA, a preto je vo väčšine aplikácií príliš zanedbateľná. Môžete to ignorovať.

Výpočet limitu prúdu

Vyššie uvedené sa počíta pomocou nasledujúceho vzorca:

R = 1,25 / max. Povolený prúd

Aktuálne riadené napätie získané z horného stupňa sa ďalej aplikuje na dolný obvod regulátora napätia LM317, ktorý umožňuje nastavenie požadovaného napätia kdekoľvek od 1,25 V do 30 V, pričom maximálny rozsah je 9 V, pretože zdrojom je 9V batéria. To sa dosiahne úpravou R4.

Diskutovaný obvod je určený na zvládnutie nie viac ako 1,5 ampéra, ak je potrebný vyšší prúd, obidva integrované obvody môžu byť nahradené LM338 na získanie prúdu max. 5amp alebo LM396 pre max. Prúd 10amp.

Nasledujúce rozkošné obrázky poslal pán Steven Chiverton po tom, čo ním zostrojil a úspešne overil okruh.

Prototypové obrázky

Aktualizácia LM317 pomocou ovládania napätia tlačidlom

Doteraz sme sa naučili, ako nakonfigurovať LM317 na produkciu nastaviteľného výstupu pomocou potu, poďme teda pochopiť, ako sa dajú tlačidlá použiť na umožnenie digitálne riadeného výberu napätia. Eliminujeme použitie mechanického hrnca a nahradíme ho niekoľkými tlačidlami na výber požadovanej úrovne napätia hore / dole.

Inovácia prevádza tradičný dizajn napájacieho zdroja LM317 na digitálny napájací dizajn elimináciou nízko technologického potenciometra, ktorý by mohol byť z dlhodobého hľadiska náchylný na opotrebovanie, čo vedie k nepravidelným operáciám a nesprávnym výstupom napätia.

Upravený dizajn LM317, ktorý by umožňoval reagovať na výbery tlačidiel, je možné vidieť na nasledujúcom diagrame:

Príslušné rezistory R2 je potrebné vypočítať vzhľadom na R1 (240 ohmov) na nastavenie zamýšľaného výstupného napätia tlačidlového výstupu.

Vysokoprúdový napájací zdroj LM317 je napájaný

Toto silnoprúdový zdroj LM317 je možné univerzálne použiť pre každú aplikáciu, ktorá vyžaduje vysoko kvalitné regulované vysokonapäťové napájanie jednosmerným prúdom, ako sú napríklad zosilňovače subwooferov do auta, nabíjanie batérií atď. a cenovo dostupné.

Tento jednoduchý nastaviteľný zdroj napätia LM317 s pevným osom vynikajúco spĺňa podmienky a je schopný dodať až 10 ampérov. Napäťový výstup je riadený stupňovým obvodom obsahujúcim R4, R5 a S3, pričom pozorujeme, že spínač S3 je súčasťou R4.

Pre získanie stáleho výstupného napätia musí byť určené R4 pre získanie nulových ohmov (úplne proti smeru hodinových ručičiek). V tejto situácii by mal byť spínač S3 v otvorenej polohe.

Predvolená hodnota R5 by mala byť v takom prípade vylepšená tak, aby obvod generoval 12 voltový výstup (alebo čokoľvek, čo vyžaduje vaša osobná aplikácia). Pre variabilný výstup je možné R4 prevrátiť v smere hodinových ručičiek, pričom S3 je v zatvorenej polohe a zbaviť sa R5 z obvodu.

Výstupné napätie je teraz možné ovládať iba pomocou odporu R4. Keď je poloha prepínača SPDT S2 v polohe 1, je možné dosiahnuť najvyšší výstupný prúd tak, že obe polovice T1 dodávajú prúd do filtračného stupňa, aby sa celkový prúdový výstup zvýšil dvakrát viac.

To znamená, že najvyššie výstupné napätie sa v tejto polohe zníži o 50%. Je to skutočne veľmi produktívne nastavenie, ak vezmeme do úvahy, že výkonový tranzistor nemusí klesnúť o značné množstvo potenciálu.

Na pozícii 2 sa maximálne napätie prakticky rovná výkonovým špecifikáciám T1. Tu sme použili 24 voltový transformátor so stredovým odbočením pre T1. Nakoniec boli zabudované D1 a D2 na ochranu IC LM317 v prípade, že bolo napájanie vypnuté s indukčnou záťažou na výstupe

Referencie: http://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm317.pdf

https://en.wikipedia.org/wiki/LM317




Predošlý: Ako zapojiť solárny panel - život v sieti Ďalej: Automatický obvod svetlometov / stmievačov svetlometov vozidla