Kako se koristi LM317 za izradu promjenjivog kruga napajanja

U ovom ćemo postu detaljno razgovarati o tome kako izraditi jednostavni prilagodljivi krug napajanja zasnovan na LM317 koristeći minimalni broj vanjskih komponenata.

Kao što naziv sugerira, varijabilni krug napajanja pruža korisniku niz linearno promjenjivih izlaznih napona kroz ručno kontrolirano okretanje potenciometra.

LM317 je svestran uređaj koji pomaže elektroničkom hobiju da brzo, jeftino i vrlo učinkovito izgradi napajanje s promjenjivim naponom.

Uvod

Bez obzira radi li se o elektroničkom noob ili stručnom profesionalcu, an podesivo napajanje jedinicu trebaju svi na terenu. To je osnovni izvor energije koji može biti potreban za razne elektroničke postupke, pravo od napajanja zamršenih elektroničkih sklopova do robusnih elektromehaničkih uređaja poput motora, releja itd.

DO varijabilna jedinica napajanja je neophodan za svaki električni i elektronički radni sto, a dostupan je u različitim oblicima i veličinama na tržištu, a također i u obliku shema.
Oni se mogu graditi pomoću diskretnih komponenata poput tranzistora, otpornika itd. Ili sadrže jedan čip za aktivne funkcije. Bez obzira na vrstu, jedinica napajanja trebala bi sadržavati sljedeće značajke kako bi postala univerzalna i pouzdana po svojoj prirodi:

Bitne značajke

• Trebao bi biti u potpunosti i kontinuirano podesiv sa svojim izlaznim naponom i strujom.
• Značajka promjenjive struje može se uzeti kao neobavezna značajka jer to nije apsolutni zahtjev za napajanjem, osim ako je upotreba u rasponu kritičnih procjena.
• Proizvedeni napon treba biti savršeno reguliran.

Pojavom čipova ili IC-a poput LM317, L200, LM338 , LM723, konfiguriranje krugova napajanja s promjenjivim izlaznim naponom s gore navedenim izuzetnim kvalitetama postalo je danas vrlo jednostavno.

Kako koristiti LM317 za stvaranje varijabilnog izlaza

Ovdje ćemo pokušati razumjeti kako konstruirati najjednostavnije krug napajanja koristeći IC LM317. Ovaj IC je obično dostupan u paketu TO-220 i ima tri izlaza.

Izlaze s pinovima vrlo je lako razumjeti, jer se sastoje od ulaza, izlaza i pinova za podešavanje koje samo treba povezati odgovarajućim vezama.

Ulazni pin se primjenjuje s ispravljenim istosmjernim ulazom, po mogućnosti s maksimalno podnošljivim ulazom, to je 24 volta prema specifikacijama IC-a. Izlaz se prima s 'izlaznog' pina IC-a dok su komponente za podešavanje napona povezane oko pina za podešavanje.

Kako spojiti LM317 u dizajnu napajanja podesivog napona

Kao što se može vidjeti na dijagramu, sklopu nisu potrebne nikakve komponente, a zapravo je dječja igra kako bi se sve postavilo na svoje mjesto.

Podešavanjem lonca nastaje linearno promjenjivi napon na izlazu koji može biti od 1,25 volta do maksimalne razine dovedene na ulazu Ic.

Iako je prikazani dizajn najjednostavniji i stoga uključuje samo značajku upravljanja naponom, uz IC se može uključiti i značajka trenutne kontrole.

Dodavanje trenutne kontrolne značajke

Gornja slika pokazuje kako se IC LM317 može učinkovito koristiti za proizvodnju promjenjivih napona i struja, po želji korisnika. Lonac od 5K koristi se za podešavanje napona, dok je otpor za osjetljivost struje od 1 Ohm odabran na odgovarajući način za postizanje željene granične vrijednosti struje.

Poboljšanje sa snažnom izlaznom strujom

IC se može dodatno poboljšati za stvaranje struja viših od njegovih nazivnih vrijednosti. Dijagram u nastavku pokazuje kako se IC 317 može koristiti za proizvodnju više od 3 ampera struje.

LM317 promjenjivi napon, regulator struje

Naš svestrani IC LM317 / 338/396 može se koristiti kao prilagodljivi regulator napona i struje kroz jednostavne konfiguracije.

Ideju je stvorio i testirao jedan od strastvenih čitatelja ovog bloga, gospodin Steven Chiverton, a koristi se za pogon posebnih laserskih dioda za koje se zna da imaju stroge operativne specifikacije, a mogle su se provoditi samo kroz specijalizirane upravljačke sklopove.

Diskutirana konfiguracija LM317 toliko je točna da postaje idealno pogodna za sve takve specijalne regulacije struje i napona.

Kružni rad

Pozivajući se na prikazanu shemu sklopa, konfiguracija izgleda prilično jednostavno, mogu se vidjeti dvije IC LM317, jedna konfigurirana u svom standardnom načinu regulatora napona, a druga u trenutnom načinu upravljanja.

Da budemo precizni, gornji LM317 čini trenutni stupanj regulatora, dok donji djeluje poput stupnja regulatora napona.

Ulazni izvor napajanja povezan je preko Vin i uzemljenja gornjeg kruga regulatora struje, izlaz iz ovog stupnja ide na ulaz donjeg stupnja promjenjivog napona LM317. U osnovi su oba stupnja povezana u seriju radi provođenja potpune sigurne regulacije napona i struje za priključeno opterećenje, što je u ovom slučaju laserska dioda.

R2 je odabran da postigne opseg od oko 1,25 A maksimalno ograničenje struje, minimalno dopušteno je 5 mA kada se na putu postavi punih 250 ohma, što znači da se struja laseru može namjestiti po želji, bilo gdje između 5 mA i 1 ampera.

Izračunavanje izlaznog napona

Izlazni napon kruga napajanja LM317 mogao bi se odrediti slijedećom formulom:

VO = VREF (1 + R2 / R1) + (IADJ × R2)

gdje je = VREF = 1,25

Trenutni ADJ je obično oko 50 µA i stoga je zanemariv u većini aplikacija. Možete ovo zanemariti.

Izračunavanje ograničenja struje

Navedeno se izračunava pomoću sljedeće formule:

R = 1,25 / max dopuštena struja

Strujno kontrolirani napon stečen iz gornjeg stupnja slijedi da se primijeni na donji krug regulatora napona LM317, što omogućuje podešavanje željenog napona od 1,25 do 30 V, ovdje je maksimalan raspon 9 V, budući da je izvor 9 V baterija. To se postiže podešavanjem R4.

Raspravljeni krug je dodijeljen da obrađuje ne više od 1,5 ampera, ako je potrebna veća struja, obje se IC mogu zamijeniti LM338 za dobivanje maksimalne struje od 5 ampera ili LM396 za struju od maksimalno 10 ampera.

Sljedeće ljupke slike poslao je gospodin Steven Chiverton, nakon što je krug izgradio i uspješno ovjerio.

Slike prototipa

Nadogradnja LM317 s regulacijom napona gumba

Do sada smo naučili kako konfigurirati LM317 za proizvodnju podesivog izlaza pomoću lonca, sada ćemo razumjeti kako se tipke mogu koristiti za omogućavanje digitalno kontroliranog izbora napona. Uklanjamo upotrebu mehaničke posude i zamjenjujemo je s nekoliko tipki za odabir željene razine gore / dolje.

Inovacija pretvara tradicionalni dizajn napajanja LM317 u dizajn digitalnog napajanja, eliminirajući niskotehnološki potenciometar koji bi dugoročno mogao biti trošen i rezultirati nepravilnim operacijama i netočnim izlazima napona.

Izmijenjeni dizajn LM317 koji bi mu omogućio da reagira na odabir gumba može se vidjeti na sljedećem dijagramu:

Priključeni R2 otpornici trebaju se izračunati s obzirom na R1 (240 ohma) za postavljanje predviđenih izlaza napona na izlazima.

Jaka struja LM317 klupe Snaga Suuply

Ovaj snažno napajanje LM317 može se univerzalno koristiti za bilo koju primjenu koja zahtijeva visokokvalitetno regulirano snažno napajanje istosmjernom strujom, poput pojačala za subwoofer u automobilu, punjenja baterija itd. Ovo napajanje dizajnirano je da bude što svestranije što je više moguće, a istovremeno osigurava da broj dijelova ostane nizak i povoljno.

Ova jednostavna opskrba naponom podesivog napona LM317 izvrsno zadovoljava uvjete i može isporučiti do 10 ampera. Izlazom napona upravlja stupanj kruga koji sadrži R4, R5 i S3, imajte na umu da je sklopka S3 dio R4.

Da bi se dobio fiksni napon, mora se odrediti R4 za dobivanje nula ohma (potpuno u smjeru suprotnom od kazaljke na satu). U ovoj situaciji prekidač S3 trebao bi biti u otvorenom položaju.

Unaprijed postavljeni R5 treba u tom slučaju prilagoditi tako da krug generira izlaz od 12 volti (ili bilo što drugo što zahtijeva vaša osobna aplikacija). Da bi imao promjenjivi izlaz, R4 se može preokrenuti u smjeru kazaljke na satu, sa S3 u zatvorenom položaju i riješiti se R5 iz kruga.

Izlaznim naponom sada može upravljati samo R4 otpornik. Kada je položaj SPDT prekidača S2 u položaju 1, najveća izlazna struja može se postići ako dvije polovice T1 dovode struju do stupnja filtra, kako bi se ukupni izlaz struje povećao 2 puta više.

Nakon toga, najveći izlazni napon u ovom će se položaju smanjiti za 50%. To je doista produktivna postavka s obzirom na to da tranzistor snage ne mora ispuštati značajnu količinu potencijala.

U položaju 2, maksimalni napon praktički je jednak specifikacijama snage T1. Ovdje smo zaposlili 24-voltni transformator s središnjim navojem za T1. Napokon, ugrađeni su D1 i D2 za zaštitu IC LM317 u slučaju da se napajanje isključi na induktivnom opterećenju na izlazu

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

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