Kuorman päässä tai kuluttajan päässä vastaanotetulla virtalähteellä on jännitetasojen vaihtelu johtuen epäsäännöllisistä kuormista tai paikallisen sähköverkon perustuvasta kunnosta. Nämä jännitteen vaihtelut voivat johtaa kuluttajan sähkö- ja elektroniikkalaitteiden käyttöiän lyhenemiseen tai kuormien vaurioitumiseen. Joten sitä vaaditaan suojaa kuormia yli- ja alijännitteiltä tai täytyy tarjota tasainen jännite kuormille ja ylläpitää järjestelmän jännitteen vakaus käyttämällä säätötekniikkaa. Jännitesäätö voidaan määritellä pitämällä vakiojännite yllä tai pitämällä järjestelmän jännitetaso hyväksyttävissä rajoissa laajalla kuormitusolosuhteella, ja siten jännitesäätöjä käytetään jännitteen säätimillä. Lineaarista jännitesäätöä varten käytetään toisinaan säädettävää LM317-jännitesäätölaitetta, jolloin epätyypillinen jännite on tarkoitettu.
Mikä on jännitesäädin?
Jännitteen säätö a virransyöttöjärjestelmä voidaan saavuttaa käyttämällä sähköistä tai elektronista laitetta, jota kutsutaan jännitteen säätimiksi. Jännitesäätimiä on erityyppisiä, kuten kiinteät jännitesäätimet ja vaihtelevat jännitesäätimet. Nämä on jälleen jaettu moniin tyyppiin, kuten elektroniset jännitesäätimet,Sähkömekaaninensäätimet, automaattiset jännitesäätimet, lineaariset jännitesäätimet, kytkentäsäätimet, LM317-jännitesäätimet, hybridisäätimet, SCR-säätimet ja niin edelleen.
Jännitteensäädin
LM317 Jännitesäädin
LM317 Jännitesäädin
Se on eräänlainen positiivisen lineaarisen jännitteen säätimiä, jota käytetään jännitteen säätämiseen, jonka Robert C. Dobkin ja Robert J. Widlar keksivät työskennellessään National Semiconductorissa vuonna 1970. Se on kolmen päätteen säädettävä jännitteen säädin. ja sitä on helppo käyttää, koska lähtöjännitteen asettaminen vaatii vain kaksi ulkoista vastusta LM317-jännitteen säätöpiirissä. Sitä käytetään pääasiassa paikallisten ja korttien sääntelyyn. Jos yhdistämme kiinteä vastus LM317-säätimen lähdön ja säädön välillä, LM317-piiriä voidaan käyttää tarkkuusvirran säätimenä.
LM317 Jännitteen säätimen piiri
Kolme liitintä ovat tulotappi, ulostulotappi ja säätötappi. LM317-piiri on esitetty alla olevassa kuvassa on tYLM317-jännitesäätimen piirikaavion tyypillinen kokoonpano, mukaan lukien irrotuskondensaattorit. Tämä LM317-piiri pystyy tarjoamaan muuttuvia DC-virtalähde 1A: n teholla ja säädettävissä 30 V: iin asti. Piiri koostuu sarjaan kytketystä matalapuolisesta vastuksesta ja yläpuolisesta vastuksesta, jotka muodostavat resistiivisen jännitteenjakajan, joka on passiivinen lineaarinen piiri, jota käytetään tuottamaan lähtöjännite, joka on murto-osa sen tulojännitteestä.
Irrotuskondensaattoreita käytetään erottamiseen tai estämään sähköpiirin yhden osan ei-toivottu kytkeminen toiseen osaan. Jotta vältetään joidenkin piirielementtien aiheuttaman melun vaikutus piirin muihin osiin, irrottaa kondensaattorit piirissä käytetään tulokohinan ja lähtötransienttien osoittamiseen. Piirin kanssa käytetään jäähdytyselementtiä komponenttien ylikuumenemisen välttämiseksi suuremman tehohäviön vuoksi.
LM317 Jännitteen säätimen piiri
ominaisuudet
LM317-säätimessä on joitain erityispiirteitä, ja muutama on seuraava:
- Se pystyy tuottamaan 1,5 A: n ylivirran, joten sitä pidetään käsitteellisesti operatiivisena vahvistimena, jonka lähtöjännite vaihtelee välillä 1,2 V - 37 V.
- LM317-jännitteen säätöpiiri koostuu sisäisesti terminen ylikuormitussuoja ja oikosulkuvirta, joka rajoittaa vakiota lämpötilan kanssa.
- Sitä on saatavana kahtena pakettina 3-Lead Transistor Package ja pinta-asennus D2PAK-3.
- Monien kiinteiden jännitteiden varastointi voidaan eliminoida.
Jännitesäätimen LM317-piirin toiminta
LM317-säädin voi tuottaa ylimääräisen lähtövirran ja siten tämän kapasiteetin kanssa sitä pidetään käsitteellisesti operatiivinen vahvistin . Säätötappi on vahvistimen käänteinen tulo, ja 1,25 V: n vakaan referenssijännitteen tuottamiseksi käytetään sisäistä kaistanleveyden vertailujännitettä ei-invertoivan tulon asettamiseen.
Lähtötapin jännitettä voidaan säätää jatkuvasti kiinteään määrään käyttämällä resistiivistä jännitteenjakajaa lähdön ja maan välillä, joka määrittää toimintovahvistimen ei-invertoivaksi vahvistimeksi.
Kaistanleveyden vertailujännitettä käytetään tuottamaan vakio lähtöjännite syöttötehon muutoksista riippumatta. Sitä kutsutaan myös lämpötilasta riippumattomaksi vertailujännitteeksi, jota käytetään usein integroiduissa piireissä.
LM317-jännitteen säätöpiirin lähtöjännite (mieluiten)
Vout = Vref * (1+ (RL / RH))
Virhetermi lisätään, koska jonkin verran lepotilavirtaa virtaa laitteen säätötapista.
Vout = Vref * (1+ (RL / RH)) + IQR
Vakaamman ulostulon saavuttamiseksi LM317-jännitteen säätimen piirikaavio on suunniteltu siten, että lepovirta saadaan pienemmäksi tai yhtä suureksi kuin 100 mikroamperia. Näin ollen virhe voidaan jättää huomioimatta kaikissa käytännön tilanteissa.
Jos vaihdamme LM317-jännitteen säätimen piirikaavion jakajan matalan sivuvastuksen kuormituksella, tuloksena oleva LM317-säätimen kokoonpano säätää virtaa kuormaksi. Siksi tätä LM317-piiriä voidaan käsitellä LM317-virtasäätimen piirinä.
LM317-virtasäädin
Lähtövirta on vertailujännitteen jännitehäviö vastuksen RH yli ja se annetaan muodossa
Lähtövirta ihanteellisessa tapauksessa on
Iout= Vref / RH
Kun otetaan huomioon lepovirta, lähtövirta annetaan muodossa
Iout= (Vref / RH) + IQ
Näitä lineaarisia jännitesäätimiä LM317 ja LM337 käytetään usein DC-DC-muunnin sovellukset. Lineaariset säätimet vetävät luonnollisesti paljon virtaa syötettäessä. Tämän virran kertomisen takia tulon ja lähdön välisen jännite-eron ansiosta tuotettu teho häviää ja hukkuu lämpönä.
Tämän vuoksi lämpö on otettava huomioon merkittävässä suunnittelussa ja se johtaa tehottomuuteen. Jos jänniteero kasvaa, hukkaan menevä teho kasvaa, ja joskus tämä hukkaan menevä teho on enemmän kuin syötetty teho.
Vaikka tämä on merkityksetöntä, mutta koska lineaariset jännitesäätimet, joissa on muutama lisäkomponentti, ovat yksinkertainen tapa saada vakaa jännite, meidän on hyväksyttävä tämä kompromissi. Kytkentäjännitesäätimet ovat vaihtoehtoisia näille lineaarisille säätimille, koska nämä kytkentäsäätimet ovat yleensä tehokkaampia, mutta niiden suunnittelu edellyttää enemmän komponenttien määrää ja siten enemmän tilaa.
Toivottavasti tässä artikkelissa annetaan lyhyt kuvaus LM317-jännitteen säätimen piiristä toimimalla. Lisäksi jännitesäätimet ja niiden sovellukset , voit ottaa meihin yhteyttä lähettämällä kommenttisi tai kyselysi alla olevaan kommenttiosioon.
