Jak používat LM317 pro vytvoření obvodu s proměnným napájením

Vyzkoušejte Náš Nástroj Pro Odstranění Problémů





V tomto příspěvku budeme podrobně diskutovat o tom, jak vytvořit jednoduchý nastavitelný napájecí obvod založený na LM317 s použitím minimálního počtu externích komponent.

Jak název napovídá, obvod s proměnným napájením poskytuje uživateli rozsah lineárně se měnících výstupních napětí prostřednictvím ručně ovládaného otáčení potenciometru.



LM317 je univerzální zařízení, které pomáhá elektronickému fandovi rychle, levně a velmi efektivně vytvořit napájecí zdroj s proměnným napětím.

Úvod

Ať už je to elektronický noob nebo odborník, an nastavitelný napájecí zdroj jednotka je vyžadována všemi v terénu. Jedná se o základní zdroj energie, který může být vyžadován pro různé elektronické postupy, od napájení složitých elektronických obvodů po robustní elektromechanická zařízení, jako jsou motory, relé atd.



NA jednotka variabilního napájení je nezbytností pro každou elektrickou a elektronickou pracovní lavici a je na trhu k dispozici v různých tvarech a velikostech a také pro nás ve formě schémat.
Mohou být vytvořeny pomocí samostatných komponent, jako jsou tranzistory, rezistory atd., Nebo mohou obsahovat aktivní čip pro aktivní funkce. Bez ohledu na to, jaký typ to může být, napájecí jednotka by měla obsahovat následující funkce, aby se stala univerzální a spolehlivá svou povahou:

Základní funkce

  • Mělo by být plně a plynule nastavitelné svými napěťovými a proudovými výstupy.
  • Funkce proměnného proudu může být považována za volitelnou funkci, protože to není absolutní požadavek na napájecí zdroj, pokud není použití v rozsahu kritických hodnocení.
  • Vyrobené napětí by mělo být dokonale regulováno.
Specifikace IC konektoru LM317 TO-220

S příchodem čipů nebo integrovaných obvodů, jako jsou LM317, L200, LM338 , LM723, konfigurace napájecích obvodů s proměnným napěťovým výstupem s výše uvedenými výjimečnými vlastnostmi je v dnešní době velmi snadná.

Jak používat LM317 k výrobě proměnného výstupu

Zde se pokusíme pochopit, jak vytvořit nejjednodušší napájecí obvod pomocí IC LM317. Tento IC je běžně dostupný v balení TO-220 a má tři vývody.

Vývody jsou velmi snadno pochopitelné, protože se skládají ze vstupu, výstupu a nastavovacích kolíků, které je třeba propojit s příslušnými připojeními.

Vstupní kolík je aplikován s usměrněným stejnosměrným vstupem, nejlépe s maximálním tolerovatelným vstupem, který je 24 voltů podle specifikací IC. Výstup je přijímán z „out“ pinu IC, zatímco komponenty pro nastavení napětí jsou připojeny kolem nastavovacího pinu.

Jak připojit LM317 v designu napájecího zdroje s nastavitelným napětím

Obvod variabilního napájení LM317

Jak je vidět na schématu, sestava nepotřebuje téměř žádné komponenty a je ve skutečnosti dětskou hrou, aby vše bylo na svém místě.

Nastavením hrnce vznikne lineárně se měnící napětí na výstupu, které může být přímo od 1,25 voltu po maximální úroveň dodávanou na vstupu Ic.

Ačkoli je zobrazený design nejjednodušší, a proto obsahuje pouze funkci řízení napětí, lze funkci IC také zahrnout do funkce řízení proudu.

Přidání aktuální funkce ovládání

Obvod řízení proudu LM317

Výše uvedený obrázek ukazuje, jak lze IC LM317 efektivně použít k výrobě proměnných napětí a proudů podle přání uživatele. Potenciometr 5K se používá k nastavení napětí, zatímco rezistor pro snímání proudu 1 Ohm je vybrán vhodně pro získání požadovaného limitu proudu.

Vylepšení pomocí zařízení pro vysoký proudový výstup

IC lze dále vylepšit pro výrobu proudů vyšších, než jsou jeho jmenovité hodnoty. Níže uvedený diagram ukazuje, jak lze IC 317 použít k výrobě proudu o více než 3 ampérech.

vysokonapěťový napájecí obvod LM317

Regulátor proměnného napětí, proudu LM317

Náš univerzální IC LM317 / 338/396 lze použít jako nastavitelný regulátor napětí a proudu prostřednictvím jednoduchých konfigurací.

Myšlenku vytvořil a otestoval jeden z vášnivých čtenářů tohoto blogu pan Steven Chiverton a používal se k řízení speciálních laserových diod, o nichž je známo, že mají přísné provozní specifikace, a mohly být poháněny pouze prostřednictvím specializovaných obvodů ovladačů.

Diskutovaná konfigurace LM317 je tak přesná, že se stává ideálně vhodnou pro všechny takové speciální aplikace regulované proudem a napětím.

Obvodový provoz

S odkazem na znázorněné schéma zapojení vypadá konfigurace docela jednoduše, lze vidět dva integrované obvody LM317, jeden konfigurovaný v režimu standardního regulátoru napětí a druhý v režimu řízení proudu.

Přesněji řečeno, horní LM317 tvoří stupeň regulátoru proudu, zatímco spodní působí jako stupeň regulátoru napětí.

Zdroj vstupního napájení je připojen přes Vin a uzemnění obvodu horního regulátoru proudu, výstup z tohoto stupně jde na vstup dolního stupně regulátoru proměnného napětí LM317. V podstatě jsou oba stupně zapojeny do série pro realizaci úplné spolehlivé regulace napětí a proudu pro připojenou zátěž, což je v tomto případě laserová dioda.

R2 je vybrán pro získání rozsahu maximálního proudu kolem 1,25 A, přičemž minimální přípustná hodnota je 5 mA, když je v cestě nastaveno celých 250 ohmů, což znamená, že proud do laseru lze nastavit podle potřeby, kdekoli mezi 5 mA až 1 ampérem.

Výpočet výstupního napětí

Výstupní napětí napájecího obvodu LM317 lze určit pomocí následujícího vzorce:

VO = VREF (1 + R2 / R1) + (IADJ × R2)

kde je = VREF = 1,25

Aktuální ADJ je obvykle kolem 50 µA, a proto je ve většině aplikací příliš zanedbatelný. Můžete to ignorovat.

Výpočet limitu proudu

Výše uvedené se vypočítá pomocí následujícího vzorce:

R = 1,25 / max. Povolený proud

Proudem řízené napětí získané z horního stupně se dále přivede do dolního obvodu regulátoru napětí LM317, což umožňuje nastavit požadované napětí kdekoli od 1,25 V do 30 V, přičemž maximální rozsah je 9 V, protože zdrojem je 9V baterie. Toho je dosaženo úpravou R4.

Diskutovaný obvod je přiřazen tak, aby zvládl ne více než 1,5 ampérů, pokud je vyžadován vyšší proud, mohou být oba integrované obvody nahrazeny LM338 pro získání proudu max. 5amp nebo LM396 pro max. Proud 10amp.

Následující krásné obrázky poslal pan Steven Chiverton, poté, co byl vybudován a úspěšně ověřen okruh.

Prototypové obrázky

Upgrade LM317 s tlačítkovým ovládáním napětí

Doposud jsme se naučili, jak nakonfigurovat LM317 pro produkci nastavitelného výstupu pomocí potu, nyní pojďme pochopit, jak lze pomocí tlačítek umožnit digitálně řízený výběr napětí. Eliminujeme použití mechanické nádoby a nahrazujeme ji několika tlačítky pro výběr požadované úrovně napětí nahoru / dolů.

Inovace převádí tradiční design napájecího zdroje LM317 na design digitálního napájecího zdroje tím, že eliminuje potenciometr s nízkou technologií, který by mohl být dlouhodobě náchylný k opotřebení, což by vedlo k nepravidelným operacím a nesprávným napěťovým výstupům.

Upravený design LM317, který by umožňoval reagovat na výběr tlačítka, je vidět na následujícím diagramu:

Přidružené rezistory R2 je třeba vypočítat s ohledem na R1 (240 ohmů) pro nastavení zamýšlených napěťových výstupů určených tlačítky.

Vysoký proud LM317 Bench Power Suuply

Tento zdroj vysokého proudu LM317 lze univerzálně použít pro jakoukoli aplikaci, která vyžaduje vysoce kvalitní regulované vysokonapěťové stejnosměrné napájení, jako jsou zesilovače subwooferů do automobilů, nabíjení baterií atd. Tento napájecí zdroj je navržen tak, aby byl co nejuniverzálnější a zároveň zajistil, že počet dílů zůstane nízký a cenově dostupné.

Tento jednoduchý nastavitelný zdroj napětí LM317 s pevným osem skvěle splňuje podmínky a je schopen dodávat až 10 ampérů. Napěťový výstup je řízen fázovým obvodem obsahujícím R4, R5 a S3, přičemž pozorujte, že spínač S3 je součástí R4.

Pro získání výstupu s pevným napětím musí být určeno R4 pro získání nulových ohmů (zcela proti směru hodinových ručiček). V této situaci by měl být spínač S3 v otevřené poloze.

Předvolba R5 by v takovém případě měla být vylepšena, aby obvod generoval 12 voltový výstup (nebo cokoli, co vaše osobní aplikace vyžaduje). Chcete-li mít proměnný výstup, lze R4 převrátit ve směru hodinových ručiček, se S3 v uzavřené poloze a zbavit se R5 z obvodu.

Výstupní napětí lze nyní ovládat pouze rezistorem R4. Když je poloha přepínače SPDT S2 v 1, lze dosáhnout nejvyššího výstupního proudu tím, že obě poloviny T1 dodávají proud do filtračního stupně, aby se celkový proudový výstup zvýšil dvakrát více.

To znamená, že nejvyšší výstupní napětí se v této poloze sníží o 50%. Je to opravdu velmi produktivní nastavení, když uvážíme, že výkonový tranzistor nemusí klesnout o značné množství potenciálu.

V poloze 2 se maximální napětí prakticky rovná výkonovým specifikacím T1. Zde jsme pro T1 použili 24voltový středový transformátor. A konečně, D1 a D2 byly začleněny k ochraně IC LM317 v případě, že bylo napájení vypnuto s indukční zátěží na výstupu

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

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




Předchozí: Jak připojit systém solárních panelů - bydlení v síti Další: Automatický okruh světlometů / stmívačů vozidel