Hoe de LM317 te gebruiken voor het maken van een variabel voedingscircuit

In dit bericht zullen we uitgebreid bespreken hoe je een eenvoudig op LM317 gebaseerd instelbaar voedingscircuit kunt bouwen met een minimaal aantal externe componenten.

Zoals de naam suggereert, biedt een variabel voedingscircuit de gebruiker een reeks lineair variërende uitgangsspanningen door middel van een handmatig geregelde potentiometerrotatie.

Een LM317 is een veelzijdig apparaat dat een elektronische hobbyist helpt om snel, goedkoop en zeer efficiënt een voeding met variabele spanning op te bouwen.

Invoering

Of het nu een elektronische noob is of een deskundige professional, een verstelbare voeding eenheid is vereist door iedereen in het veld. Het is de basiskrachtbron die nodig kan zijn voor verschillende elektronische procedures, van het aandrijven van ingewikkelde elektronische circuits tot de robuuste elektromechanische apparaten zoals motoren, relais enz.

NAAR variabele voedingseenheid is een must voor elke elektrische en elektronische werkbank en is voor ons in verschillende vormen en maten verkrijgbaar en ook in de vorm van schema's.
Deze kunnen worden gebouwd met behulp van discrete componenten zoals transistors, weerstanden enz. Of met een enkele chip voor de actieve functies. Wat het type ook is, een voedingseenheid moet de volgende kenmerken hebben om universeel en betrouwbaar van aard te worden:

Essentiële kenmerken

• Het moet volledig en continu instelbaar zijn met zijn spannings- en stroomuitgangen.
• De functie Variabele stroom kan als een optionele functie worden beschouwd, omdat het geen absolute vereiste is voor een voeding, tenzij het gebruik binnen het bereik van kritische evaluaties valt.
• De geproduceerde spanning moet perfect worden geregeld.

Met de komst van chips of IC's zoals LM317, L200, LM338 , LM723, is het tegenwoordig erg eenvoudig geworden om voedingscircuits met variabele uitgangsspanning te configureren met de bovengenoemde uitzonderlijke eigenschappen.

Hoe LM317 te gebruiken voor het produceren van een variabele output

Hier zullen we proberen te begrijpen hoe u een eenvoudigste voeding circuit met behulp van de IC LM317. Dit IC is normaal gesproken verkrijgbaar in een TO-220-pakket en heeft drie pin-outs.

De pin-outs zijn heel gemakkelijk te begrijpen, omdat ze bestaan ​​uit een ingang, een uitgang en een afstelpennen die alleen met de relevante aansluitingen moeten worden bedraad.

De ingangspen wordt toegepast met een gelijkgerichte DC-ingang, bij voorkeur met de maximaal toelaatbare ingang, dat is 24 volt volgens de specificaties van de IC. De output wordt ontvangen van de 'out' -pin van het IC terwijl de spanningsinstellingscomponenten rond de aanpassingspin zijn aangesloten.

Hoe de LM317 aan te sluiten in een ontwerp met instelbare spanningsvoeding

Zoals op het diagram te zien is, heeft de montage nauwelijks componenten nodig en is het in feite een kinderspel om alles op zijn plaats te krijgen.

Het afstellen van de pot produceert een lineair variërende spanning aan de uitgang die goed kan zijn van 1,25 volt tot het maximale niveau dat wordt geleverd aan de ingang van de Ic.

Hoewel het getoonde ontwerp het eenvoudigste is en daarom alleen een spanningsregelingsfunctie bevat, kan er ook een stroomregelingsfunctie bij het IC worden opgenomen.

Een huidige besturingsfunctie toevoegen

De afbeelding hierboven laat zien hoe de IC LM317 effectief kan worden gebruikt voor het produceren van variabele spanningen en stromen, zoals gewenst door de gebruiker. De 5K-pot wordt gebruikt voor het aanpassen van de spanning, terwijl de 1 Ohm-stroomwaarnemingsweerstand op de juiste manier wordt geselecteerd om de gewenste stroomlimiet te verkrijgen.

Verbeteren met een hoge stroomuitgang

De IC kan verder worden verbeterd om stromen te produceren die hoger zijn dan de nominale waarden. Het onderstaande diagram laat zien hoe de IC 317 kan worden gebruikt voor het produceren van meer dan 3 ampère stroom.

LM317 Variabele spanning, stroomregelaar

Onze veelzijdige IC LM317 / 338/396 kan worden gebruikt als een instelbare spannings- en stroomregelaar door middel van eenvoudige configuraties.

Het idee werd gebouwd en getest door een van de enthousiaste lezers van deze blog, de heer Steven Chiverton, en werd gebruikt voor het aansturen van speciale laserdiodes waarvan bekend is dat ze strikte specificaties hebben, en die alleen kunnen worden aangedreven via gespecialiseerde stuurcircuits.

De besproken LM317-configuratie is zo nauwkeurig dat deze ideaal wordt voor al dergelijke gespecialiseerde stroom- en spanningsgeregelde toepassingen.

Circuit werking

Verwijzend naar het getoonde schakelschema, ziet de configuratie er vrij eenvoudig uit, er zijn twee LM317 IC's te zien, één geconfigureerd in de standaard spanningsregelaarmodus en de andere in een huidige besturingsmodus.

Om precies te zijn, vormt de bovenste LM317 de huidige regelaarstrap terwijl de onderste fungeert als een spanningsregelaarstrap.

De ingangsvoedingsbron is verbonden over de Vin en aarde van het bovenste stroomregelaarcircuit, de uitvoer van deze trap gaat naar de ingang van de onderste LM317 variabele spanningsregelaarstrap. In principe zijn beide trappen in serie geschakeld voor het realiseren van een volledig waterdichte spannings- en stroomregeling voor de aangesloten belasting, die in dit geval een laserdiode is.

R2 is geselecteerd om een ​​bereik te verkrijgen van ongeveer 1,25 A maximale stroomlimiet, de minimaal toegestane is 5 mA wanneer de volledige 250 ohm is ingesteld in het pad, wat betekent dat de stroom naar de laser naar wens kan worden ingesteld, ergens tussen 5 mA en 1 ampère.

Berekening van de uitgangsspanning

De uitgangsspanning van een LM317-voedingscircuit kan worden bepaald met de volgende formule:

VO = VREF (1 + R2 / R1) + (IADJ × R2)

waar is = VREF = 1,25

De huidige ADJ is meestal rond de 50 µA en daarom te verwaarloosbaar voor de meeste toepassingen. U kunt dit negeren.

Huidige limiet berekenen

Het bovenstaande wordt berekend met behulp van de volgende formule:

R = 1,25 / max. Toegestane stroom

De stroomgeregelde spanning die van de bovenste trap wordt verkregen, wordt vervolgens toegepast op het onderste LM317-spanningsregelaarcircuit, waardoor de gewenste spanning overal tussen 1,25 V en 30 V kan worden ingesteld, hier is het maximale bereik 9 V aangezien de bron een 9 V-batterij is. Dit wordt bereikt door R4 aan te passen.

Het besproken circuit is toegewezen om niet meer dan 1,5 ampère te verwerken, als een hogere stroom vereist is, kunnen beide IC's worden vervangen door LM338 voor het verkrijgen van een maximale stroom van 5 ampère of LM396 voor een maximale stroom van 10 ampère.

De volgende mooie foto's werden gestuurd door de heer Steven Chiverton, nadat het circuit was gebouwd en met succes door hem was geverifieerd.

Prototype afbeeldingen

LM317 upgraden met drukknop spanningsregeling

Tot nu toe hebben we geleerd hoe we een LM317 kunnen configureren voor het produceren van een instelbare output met behulp van een pot, laten we nu eens kijken hoe drukknoppen kunnen worden gebruikt om digitaal gestuurde spanningsselectie mogelijk te maken. We elimineren het gebruik van een mechanische pot en vervangen deze door een paar drukknoppen voor de op / neer selectie van de gewenste spanningsniveaus.

De innovatie zet het traditionele LM317-voedingsontwerp om in een digitaal voedingsontwerp, door de low-tech potentiometer te elimineren die op de lange termijn aan slijtage onderhevig zou kunnen zijn, wat resulteert in grillige operaties en onjuiste spanningsuitgangen.

Het gewijzigde LM317-ontwerp waarmee het zou kunnen reageren op de drukknopkeuzes, is te zien in het volgende diagram:

De bijbehorende R2-weerstanden moeten worden berekend met betrekking tot R1 (240 ohm) voor het instellen van de beoogde drukknop geselecteerde spanningsuitgangen.

Hoge stroom LM317 Bench Power Suuply

Dit hoge stroom LM317 voeding kan universeel worden gebruikt voor elke toepassing die een gereguleerde DC-voeding van hoge kwaliteit vereist, zoals subwooferversterkers voor in de auto, batterijladingen enz. Deze voeding is ontworpen om zo veelzijdig mogelijk te zijn, terwijl er ook voor wordt gezorgd dat het aantal onderdelen laag blijft en betaalbaar.

Deze eenvoudige LM317 vaste os instelbare voedingsspanning voldoet uitstekend aan de omstandigheden en kan tot 10 ampère leveren. De uitgangsspanning wordt geregeld door de circuittrap die R4, R5 en S3 bevat. Merk op dat schakelaar S3 een onderdeel is van R4.

Om een ​​vaste uitgangsspanning te krijgen, moet R4 worden bepaald om nul ohm te krijgen (volledig tegen de klok in). In deze situatie moet schakelaar S3 in de open stand staan.

De preset R5 moet in dat geval zo worden aangepast dat het circuit een 12 volt output genereert (of wat je persoonlijke toepassing ook nodig heeft). Om een ​​variabele output te hebben, kan R4 met de klok mee worden gedraaid, met S3 in de gesloten positie, en R5 uit het circuit verwijderen.

De uitgangsspanning kan nu alleen door de R4-weerstand worden bediend. Wanneer de positie van SPDT-schakelaar S2 in 1 staat, kan de hoogste uitgangsstroom worden bereikt door de twee helften van T1 stroom te leveren aan de filtertrap, om de totale stroomuitgang 2 keer meer te verhogen.

Dat gezegd hebbende, wordt de hoogste uitgangsspanning in deze positie met 50% verlaagd. Het is echt een veel productieve omgeving gezien het feit dat de vermogenstransistor niet veel potentiaal hoeft te laten vallen.

In positie 2 is de maximale spanning praktisch gelijk aan de vermogensspecificaties van T1. Hier hebben we een 24 volt transformator met centrale aftakking gebruikt voor T1. Ten slotte waren D1 en D2 ingebouwd om de LM317 IC te beschermen in het geval de stroom werd uitgeschakeld met een inductieve belasting aan de uitgang

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

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