Kuinka käyttää LM317: tä muuttuvan virtalähteen muodostamiseen

Tässä viestissä keskustelemme yksityiskohtaisesti siitä, miten rakennetaan yksinkertainen LM317-pohjainen säädettävä virtalähdepiiri käyttämällä mahdollisimman vähän ulkoisia komponentteja.

Kuten nimestä voi päätellä, vaihteleva virtalähde tarjoaa käyttäjälle valikoiman lineaarisesti vaihtelevia lähtöjännitteitä manuaalisesti ohjatun potentiometrin pyörimisen kautta.

LM317 on monipuolinen laite, joka auttaa sähköistä harrastajaa rakentamaan vaihtovirtalähteen virtalähteen nopeasti, edullisesti ja erittäin tehokkaasti.

Johdanto

Olipa kyse sähköisestä noobista tai asiantuntijaammattilaisesta, säädettävä virtalähde Kentän kaikki tarvitsevat yksikön. Se on perusvirtalähde, jota voidaan tarvita erilaisille elektronisille toimenpiteille, aina monimutkaisten elektronisten piirien virrasta aina kestäviin sähkömekaanisiin laitteisiin, kuten moottoreihin, releisiin jne.

TO vaihteleva virtalähde on välttämätön jokaiselle sähkö- ja elektroniikkapenkille, ja sitä on saatavana markkinoilla erimuotoisina ja -kokoisina sekä meille kaavioina.
Ne voidaan rakentaa käyttämällä erillisiä komponentteja, kuten transistoreita, vastuksia jne., Tai sisältävät yhden sirun aktiivisia toimintoja varten. Riippumatta tyypistä, virtalähteen tulisi sisältää seuraavat ominaisuudet, jotta siitä tulisi universaali ja luotettava luonteeltaan:

Keskeiset ominaisuudet

• Sen tulisi olla täysin ja jatkuvasti säädettävissä jännite- ja virtalähdöillä.
• Vaihtovirtaominaisuutta voidaan pitää valinnaisena ominaisuutena, koska se ei ole ehdoton vaatimus virtalähteelle, ellei käyttö ole kriittisten arvioiden alueella.
• Tuotetun jännitteen tulisi olla täysin säädelty.

Pelimerkkien tai piirien, kuten LM317, L200, LM338 , LM723, vaihtelevalla jännitteellä varustettujen virtalähdepiirien määrittäminen yllä oleville poikkeuksellisille ominaisuuksille on tullut erittäin helppoa nykyään.

LM317: n käyttäminen muuttuvan tuotoksen tuottamiseen

Yritämme tässä ymmärtää, kuinka rakentaa yksinkertaisin virtalähde käyttämällä IC LM317: ää. Tätä IC: tä on yleensä saatavana TO-220-paketissa ja siinä on kolme nastaa.

Tappilähdöt ovat erittäin helposti ymmärrettävissä, koska ne koostuvat tulosta, lähdöstä ja säätötapeista, jotka on vain kytkettävä asiaankuuluvien liitäntöjen kanssa.

Syöttötappia käytetään tasasuuntaistetulla DC-tulolla, mieluiten suurimmalla sallitulla tulolla, joka on 24 volttia IC: n spesifikaatioiden mukaan. Lähtö vastaanotetaan mikropiirin 'out' -tapista, kun jännitteen säätöosat on kytketty säätötapin ympärille.

LM317: n liittäminen säädettävän jännitteen virtalähteeseen

Kuten kaaviosta voidaan nähdä, kokoonpano vaatii tuskin mitään komponentteja ja on itse asiassa lasten leikki saadakseen kaiken paikoilleen.

Potin säätäminen tuottaa lineaarisesti vaihtelevan jännitteen ulostulossa, joka voi olla oikea 1,25 voltista Ic: n tuloon syötettyyn maksimitasoon.

Vaikka esitetty malli on yksinkertaisin ja sisältää siten vain jännitteen säätöominaisuuden, virranohjausominaisuus voidaan sisällyttää myös IC: hen.

Nykyisen ohjausominaisuuden lisääminen

Yllä oleva kuva osoittaa, kuinka IC LM317: ää voidaan käyttää tehokkaasti vaihtelevien jännitteiden ja virtojen tuottamiseen käyttäjän toivomalla tavalla. 5K-pottia käytetään jännitteen säätämiseen, kun taas 1 Ohmin virran tunnistava vastus on valittu sopivasti halutun virtarajan saamiseksi.

Parannetaan suuritehoisella tuotantoteholla

IC: tä voidaan edelleen parantaa tuottamaan nimellisarvojaan suurempia virtoja. Alla oleva kaavio osoittaa, kuinka IC 317: ää voidaan käyttää yli 3 ampeerin virran tuottamiseen.

LM317 vaihteleva jännite, virtasäädin

Monipuolista IC-laitettamme LM317 / 338/396 voidaan käyttää säädettävänä jännitteen ja virran säätimenä yksinkertaisilla kokoonpanoilla.

Idean rakensi ja testasi yksi tämän blogin innokkaista lukijoista Steven Chiverton, ja sitä käytettiin erityisten laserdiodien ajamiseen, joiden tiedetään olevan tiukkojen käyttöominaisuuksien mukaisia ​​ja joita voidaan ajaa vain erikoistuneiden ohjainpiirien kautta.

Käsitelty LM317-kokoonpano on niin tarkka, että siitä tulee ihanteellinen sopiva kaikkiin sellaisiin erikoistuneisiin virta- ja jännitesäädeltyihin sovelluksiin.

Piirin käyttö

Viitaten esitettyyn piirikaavioon, konfiguraatio näyttää melko suoraviivaiselta, näkyvissä on kaksi LM317 IC: tä, joista toinen on konfiguroitu tavallisessa jännitteen säätötilassa ja toinen nykyisessä ohjaustilassa.

Tarkemmin sanottuna ylempi LM317 muodostaa virtasäätimen vaiheen, kun taas alempi toimii kuin jänniteohjaimen vaihe.

Syöttölähde on kytketty ylemmän virtasäätimen piirin Vinin ja maadoituksen yli, tämän vaiheen lähtö menee alemman LM317-vaihtelevan jännitteen säätimen vaiheen tuloon. Periaatteessa molemmat vaiheet on kytketty sarjaan, jotta kytkettyyn kuormaan, joka on laserdiodi tässä tapauksessa, saadaan aikaan täydellinen hermoston kestävä jännite- ja virtasäätö.

R2 on valittu hankkimaan alue, joka on noin 1,25 A: n maksimivirran raja, jolloin pienin sallittu arvo on 5 mA, kun polulle on asetettu täydet 250 ohmia, mikä tarkoittaa, että laserin virta voidaan asettaa halutuksi, missä tahansa välillä 5 mA - 1 amp.

Lähtöjännitteen laskeminen

LM317-virtalähteen piirin lähtöjännite voitiin määrittää seuraavalla kaavalla:

VO = VREF (1 + R2 / R1) + (IADJ × R2)

missä on = VREF = 1,25

Nykyinen ADJ on yleensä noin 50 uA ja siksi liian vähäinen useimmissa sovelluksissa. Voit jättää tämän huomiotta.

Lasketaan nykyinen raja

Edellä oleva lasketaan käyttämällä seuraavaa kaavaa:

R = 1,25 / suurin sallittu virta

Ylemmästä vaiheesta hankittu nykyinen ohjattu jännite kohdistetaan seuraavaksi alempaan LM317-jännitteen säätöpiiriin, mikä mahdollistaa halutun jännitteen asettamisen missä tahansa välillä 1,25 V - 30 V, jolloin suurin alue on 9 V, koska lähde on 9 V paristo. Tämä saavutetaan säätämällä R4.

Esitelty piiri on osoitettu käsittelemään enintään 1,5 ampeeria, jos vaaditaan suurempaa virtaa, molemmat IC: t voidaan korvata LM338: lla enintään 5 ampeerin virran saamiseksi tai LM396: n kanssa enintään 10 amppivirralle.

Steven Chiverton lähetti seuraavat ihanat kuvat sen jälkeen, kun hän oli rakentanut ja varmistanut radan.

Kuvien prototyyppi

LM317: n päivittäminen painonappijännitteen ohjauksella

Tähän mennessä olemme oppineet määrittämään LM317: n tuottamaan säädettävää lähtöä potin avulla, nyt ymmärretään, miten painikkeita voidaan käyttää digitaalisesti ohjatun jännitteen valinnan mahdollistamiseen. Poistamme mekaanisen potin käytön ja korvataan se muutamalla painikkeella halutun jännitetason ylös / alas valitsemiseksi.

Innovaatio muuntaa perinteisen LM317-virtalähdesuunnittelun digitaaliseksi virtalähdesuunnitteluksi eliminoimalla matalan tekniikan potentiometrin, joka saattaa pitkällä aikavälillä olla altis kulumiselle, mikä johtaa virheelliseen toimintaan ja väärään jännitelähtöön.

Muokattu LM317-malli, jonka avulla se voi vastata painonappivalintoihin, näkyy seuraavassa kaaviossa:

Liitetyt R2-vastukset on laskettava suhteeseen R1 (240 ohmia) aiottujen painikkeesta valittujen jännitelähtöjen asettamiseksi.

Suurivirta LM317-penkkiteho riittää

Tämä suurvirtainen LM317-virtalähde voidaan käyttää yleisesti mihin tahansa sovellukseen, joka vaatii korkealaatuista säädettyä suurvirtaista DC-syöttöä, kuten auton subwooferivahvistimet, akun varaukset jne. Tämä virtalähde on suunniteltu mahdollisimman monipuoliseksi ja samalla varmistettava, että osien määrä pysyy alhaisena ja edullinen.

Tämä yksinkertainen LM317 kiinteän käyttöjärjestelmän säädettävä jännitesyöttö täyttää olosuhteet erinomaisesti ja pystyy tuottamaan jopa 10 ampeeria. Jännitelähtöä ohjaa piirivaihe, joka sisältää R4, R5 ja S3, havaitse, että kytkin S3 on osa R4: tä.

Kiinteän jännitelähdön saamiseksi R4 on määritettävä nollan ohmin saamiseksi (täysin vastapäivään). Tässä tilanteessa kytkimen S3 on oltava auki-asennossa.

Esiasetettua R5: tä tulisi tällöin säätää niin, että piiri tuottaa 12 voltin lähdön (tai minkä tahansa henkilökohtaisen sovelluksesi edellyttämän). Muuttuvan lähdön saamiseksi R4 voidaan kääntää myötäpäivään S3: n ollessa suljetussa asennossa ja päästä eroon R5: stä piiristä.

Lähtöjännitettä voidaan nyt käyttää vain R4-vastuksella. Kun SPDT-kytkimen S2 asento on 1, voidaan saavuttaa suurin lähtövirta, kun T1: n kaksi puolta syöttävät virtaa suodatinvaiheeseen, jotta kokonaisvirtaulostulo kasvaa 2 kertaa enemmän.

Tämän jälkeen suurin lähtöjännite pienenee 50% tässä asennossa. Se on todella paljon tuottava asetus, kun otetaan huomioon, että tehotransistorin ei tarvitse pudottaa merkittävää määrää potentiaalia.

Asennossa 2 suurin jännite on käytännössä yhtä suuri kuin T1: n tehoarvot. Tässä käytimme T1: lle 24 voltin keskikohdan muuntajaa. Lopuksi, D1 ja D2 oli sisällytetty LM317 IC: n suojaamiseksi, jos virta kytketään pois päältä induktiivisella kuormalla

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

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