Jak używać LM317 do tworzenia obwodu zmiennego zasilania

Wypróbuj Nasz Instrument Do Eliminowania Problemów





W tym poście szczegółowo omówimy, jak zbudować prosty regulowany obwód zasilacza oparty na LM317 przy użyciu minimalnej liczby komponentów zewnętrznych.

Jak nazwa sugeruje, zmienny obwód zasilania zapewnia użytkownikowi zakres liniowo zmieniających się napięć wyjściowych poprzez ręcznie sterowany potencjometr.



LM317 to wszechstronne urządzenie, które pomaga hobbystom elektronicznym zbudować zasilacz o zmiennym napięciu szybko, tanio i bardzo wydajnie.

Wprowadzenie

Niezależnie od tego, czy jest to elektroniczny noob, czy ekspert, regulowany zasilacz jednostka jest wymagana przez wszystkich w tej dziedzinie. Jest to podstawowe źródło energii, które może być potrzebne do różnych procedur elektronicznych, od zasilania skomplikowanych obwodów elektronicznych po solidne urządzenia elektromechaniczne, takie jak silniki, przekaźniki itp.



DO zmienny zasilacz jest koniecznością dla każdego elektrycznego i elektronicznego stołu roboczego i jest dostępny na rynku w różnych kształtach i rozmiarach, a także w postaci schematów dla nas.
Mogą być zbudowane przy użyciu dyskretnych elementów, takich jak tranzystory, rezystory itp., Lub zawierające pojedynczy układ scalony dla aktywnych funkcji. Niezależnie od typu, zasilacz powinien mieć następujące cechy, aby stał się uniwersalny i niezawodny ze swoim charakterem:

Podstawowe funkcje

  • Powinien być w pełni i bezstopniowo regulowany wyjściami napięciowymi i prądowymi.
  • Funkcja prądu zmiennego może być traktowana jako funkcja opcjonalna, ponieważ nie jest to absolutne wymaganie w przypadku zasilacza, chyba że użycie mieści się w zakresie krytycznych ocen.
  • Wytwarzane napięcie powinno być doskonale regulowane.
Specyfikacja pinów układu scalonego LM317 TO-220

Wraz z pojawieniem się chipów lub układów scalonych, takich jak LM317, L200, LM338 , LM723, konfigurowanie obwodów zasilających o zmiennym napięciu wyjściowym o powyższych wyjątkowych właściwościach stało się obecnie bardzo łatwe.

Jak używać LM317 do tworzenia zmiennego wyniku

Tutaj spróbujemy zrozumieć, jak zbudować najprostszy obwód zasilania za pomocą IC LM317. Ten układ scalony jest zwykle dostępny w pakiecie TO-220 i ma trzy wyjścia pinowe.

Wyprowadzenia pinów są bardzo łatwe do zrozumienia, ponieważ składają się z wejścia, wyjścia i kołków regulacyjnych, które wystarczy podłączyć do odpowiednich połączeń.

Pin wejściowy jest podłączony do prostowanego wejścia DC, najlepiej z maksymalnym tolerowanym wejściem, które wynosi 24 V, zgodnie ze specyfikacją IC. Sygnał wyjściowy jest odbierany z pinu „out” układu scalonego, podczas gdy komponenty do ustawiania napięcia są połączone wokół kołka regulacyjnego.

Jak podłączyć LM317 w konstrukcji zasilacza o regulowanym napięciu

Obwód zmiennego zasilania LM317

Jak widać na schemacie, montaż prawie nie wymaga żadnych komponentów i jest w rzeczywistości dziecinnie prosty, aby wszystko było na swoim miejscu.

Regulacja potencjometru wytwarza liniowo zmieniające się napięcie na wyjściu, które może wynosić od 1,25 V do maksymalnego poziomu dostarczanego na wejściu Ic.

Chociaż przedstawiony projekt jest najprostszy i dlatego zawiera tylko funkcję kontroli napięcia, funkcję kontroli prądu można również dołączyć do układu scalonego.

Dodawanie aktualnej funkcji sterowania

Obwód kontroli prądu LM317

Powyższy rysunek pokazuje, jak układ scalony LM317 może być efektywnie używany do wytwarzania zmiennych napięć i prądów, zgodnie z życzeniem użytkownika. Potencjometr 5K służy do regulacji napięcia, podczas gdy rezystor wykrywający prąd 1 Ohm jest odpowiednio dobrany, aby uzyskać żądane ograniczenie prądu.

Wzmocnienie za pomocą funkcji wysokiego prądu wyjściowego

Układ scalony można dodatkowo ulepszyć w celu wytwarzania prądów wyższych niż jego wartości znamionowe. Poniższy diagram pokazuje, w jaki sposób można wykorzystać IC 317 do wytwarzania prądu większego niż 3 amper.

wysokoprądowy obwód zasilania LM317

Regulator napięcia zmiennego LM317, prąd

Nasz wszechstronny układ scalony LM317 / 338/396 może być używany jako regulowany regulator napięcia i prądu dzięki prostym konfiguracjom.

Pomysł został zbudowany i przetestowany przez jednego z zapalonych czytelników tego bloga, pana Stevena Chivertona, i wykorzystany do napędzania specjalnych diod laserowych, o których wiadomo, że mają rygorystyczne specyfikacje operacyjne i mogą być napędzane tylko przez wyspecjalizowane obwody sterownika.

Omawiana konfiguracja LM317 jest tak dokładna, że ​​idealnie nadaje się do wszystkich takich specjalistycznych zastosowań regulowanych prądem i napięciem.

Działanie obwodu

Odnosząc się do pokazanego schematu obwodu, konfiguracja wygląda dość prosto, można zobaczyć dwa układy scalone LM317, jeden skonfigurowany w standardowym trybie regulatora napięcia, a drugi w trybie sterowania prądem.

Dokładniej mówiąc, górny LM317 tworzy stopień regulatora prądu, podczas gdy dolny działa jak stopień regulatora napięcia.

Źródło zasilania wejściowego jest podłączone przez Vin i masę górnego obwodu regulatora prądu, wyjście z tego stopnia idzie do wejścia dolnego stopnia regulatora zmiennego napięcia LM317. Zasadniczo oba stopnie są połączone szeregowo w celu wykonania pełnej niezawodnej regulacji napięcia i prądu dla podłączonego obciążenia, którym w tym przypadku jest dioda laserowa.

R2 jest wybierany tak, aby uzyskać zakres około 1,25 A maksymalnego limitu prądu, minimalny dopuszczalny to 5 mA, gdy pełne 250 omów jest ustawione na ścieżce, co oznacza, że ​​prąd do lasera można ustawić zgodnie z potrzebami, w zakresie od 5 mA do 1 A.

Obliczanie napięcia wyjściowego

Napięcie wyjściowe obwodu zasilającego LM317 można określić za pomocą następującego wzoru:

VO = VREF (1 + R2 / R1) + (IADJ × R2)

gdzie jest = VREF = 1,25

Bieżące ADJ wynosi zwykle około 50 µA i dlatego jest zbyt pomijalne w większości zastosowań. Możesz to zignorować.

Obliczanie ograniczenia prądu

Powyższe jest obliczane przy użyciu następującego wzoru:

R = 1,25 / maksymalny dopuszczalny prąd

Napięcie sterowane prądem pobierane z górnego stopnia jest następnie podawane do dolnego obwodu regulatora napięcia LM317, co umożliwia ustawienie żądanego napięcia w dowolnym miejscu od 1,25 V do 30 V, tutaj maksymalny zakres wynosi 9 V, ponieważ źródłem jest bateria 9 V. Osiąga się to poprzez regulację R4.

Omawiany obwód jest przeznaczony do obsługi nie więcej niż 1,5 amperów, jeśli wymagany jest większy prąd, oba układy można zastąpić LM338 dla uzyskania maksymalnego prądu 5 amperów lub LM396 dla maksymalnie 10 amperów.

Następujące piękne zdjęcia zostały przesłane przez pana Stevena Chivertona po zbudowaniu toru i jego pomyślnej weryfikacji.

Obrazy prototypowe

Modernizacja LM317 z kontrolą napięcia za pomocą przycisku

Do tej pory nauczyliśmy się, jak skonfigurować LM317 do wytwarzania regulowanego wyjścia za pomocą potencjometru, teraz zrozumiemy, jak przyciski mogą być używane do włączania sterowanego cyfrowo wyboru napięcia. Eliminujemy użycie potencjometru mechanicznego i zastępujemy go kilkoma przyciskami do wyboru żądanych poziomów napięcia w górę / w dół.

Innowacja przekształca tradycyjny projekt zasilacza LM317 w projekt zasilacza cyfrowego, eliminując potencjometr low-tech, który może być podatny na zużycie w dłuższej perspektywie, co skutkuje błędnymi działaniami i nieprawidłowymi wyjściami napięcia.

Zmodyfikowany projekt LM317, który pozwoliłby mu reagować na wybór przycisków, można zobaczyć na poniższym schemacie:

Skojarzone rezystory R2 należy obliczyć w odniesieniu do R1 (240 omów) w celu ustawienia zamierzonych wyjść napięciowych wybranych za pomocą przycisku.

Wysokoprądowy zasilacz laboratoryjny LM317

To wysokoprądowy zasilacz LM317 może być używany uniwersalnie do każdej aplikacji, która wymaga wysokiej jakości regulowanego zasilania prądem stałym o wysokim natężeniu, takich jak wzmacniacze subwooferów samochodowych, ładowanie baterii itp. Ten zasilacz jest tak wszechstronny, jak to tylko możliwe, a jednocześnie zapewnia, że ​​liczba części pozostaje niska i niedrogie.

Ten prosty zasilacz o stałym, regulowanym napięciu LM317 doskonale spełnia warunki i jest w stanie dostarczyć do 10 amperów. Napięcie wyjściowe jest regulowane przez stopień obwodu zawierający R4, R5 i S3, zauważ, że przełącznik S3 jest częścią R4.

Aby uzyskać stałe napięcie wyjściowe, R4 musi być określone dla uzyskania zera omów (całkowicie przeciwnie do ruchu wskazówek zegara). W tej sytuacji przełącznik S3 powinien znajdować się w pozycji otwartej.

Wstępnie ustawiony R5 powinien w takim przypadku zostać dostrojony, aby obwód generował wyjście 12 V (lub cokolwiek, czego wymaga Twoja osobista aplikacja). Aby mieć zmienne wyjście, R4 można obrócić zgodnie z ruchem wskazówek zegara, z S3 w pozycji zamkniętej i pozbyć się R5 z obwodu.

Napięcie wyjściowe może być teraz obsługiwane wyłącznie przez rezystor R4. Gdy położenie przełącznika SPDT S2 jest ustawione na 1, najwyższy prąd wyjściowy można uzyskać, gdy dwie połowy T1 dostarczają prąd do stopnia filtru, w celu 2-krotnego zwiększenia całkowitego prądu wyjściowego.

To powiedziawszy, najwyższe napięcie wyjściowe zostanie zmniejszone o 50% w tej pozycji. To naprawdę bardzo produktywne ustawienie, biorąc pod uwagę, że tranzystor mocy nie musi tracić znacznej ilości potencjału.

W pozycji 2 maksymalne napięcie praktycznie równa się specyfikacji mocy T1. Tutaj zastosowaliśmy 24-woltowy transformator z centralnym zaczepem dla T1. Na koniec zastosowano D1 i D2 w celu zabezpieczenia układu scalonego LM317 w przypadku wyłączenia zasilania przy obciążeniu indukcyjnym na wyjściu

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

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




Poprzedni: Jak podłączyć system paneli słonecznych - życie w sieci Dalej: Automatyczny obwód pochłaniacza reflektorów pojazdu / ściemniacza