כיצד להשתמש ב- LM317 לייצור מעגל ספק כוח משתנה

בפוסט זה נדון בהרחבה כיצד לבנות מעגל אספקת חשמל מתכוונן מבוסס LM317 פשוט תוך שימוש במספר מינימלי של רכיבים חיצוניים.

כפי שהשם מרמז מעגל אספקת חשמל משתנה מספק למשתמש מגוון מתח יציאה המשתנה באופן ליניארי באמצעות סיבוב פוטנציומטר הנשלט ידנית.

LM317 הוא מכשיר רב-תכליתי המסייע לחובב אלקטרוני לבנות ספק כוח מתח משתנה במהירות, בזול וביעילות רבה.

מבוא

בין אם זה נוב אלקטרוני או איש מקצוע מומחה, ספק כוח מתכוונן היחידה נדרשת על ידי כולם בתחום. זהו מקור הכוח הבסיסי שעשוי להידרש להליכים אלקטרוניים שונים, החל מהפעלת מעגלים אלקטרוניים מורכבים למכשירים אלקטרומכניים חזקים כמו מנועים, ממסרים וכו '.

ל יחידת אספקת חשמל משתנה הוא חובה לכל ספסל עבודה חשמלי ואלקטרוני והוא זמין במגוון צורות וגדלים בשוק וגם בצורה של סכימות עבורנו.
אלה עשויים להיבנות באמצעות רכיבים נפרדים כמו טרנזיסטורים, נגדים וכו 'או בשילוב שבב יחיד לפונקציות הפעילות. לא משנה מה הסוג, יחידת אספקת חשמל צריכה לכלול את התכונות הבאות כדי להפוך לאוניברסלי ואמין במהותו:

תכונות חיוניות

• זה צריך להיות מתכוונן באופן מלא ורציף עם מתח המתח והזרם שלו.
• ניתן להתייחס לתכונה הנוכחית המשתנה כתכונה אופציונלית מכיוון שהיא אינה דרישה מוחלטת עם ספק כוח, אלא אם כן השימוש הוא בטווח הערכות קריטיות.
• המתח המיוצר צריך להיות מוסדר בצורה מושלמת.

עם כניסתם של שבבים או מכשירי IC כמו LM317, L200, LM338 , LM723, קביעת תצורה של מעגלי אספקת חשמל עם תפוקת מתח משתנה עם התכונות יוצאות הדופן הנ'ל הפכה להיות קלה מאוד בימינו.

כיצד להשתמש ב- LM317 לייצור תפוקה משתנה

כאן ננסה להבין כיצד לבנות פשוט ביותר מעגל אספקת חשמל באמצעות IC LM317. IC זה זמין בדרך כלל בחבילה TO-220 ויש לו שלושה פסי פינים.

קל מאוד להבין את הסיכות, מכיוון שהוא מורכב מכניסה, פלט וסיכות כוונון שרק צריך לחבר אותן עם החיבורים הרלוונטיים.

סיכת הקלט מוחלת עם כניסת DC מתוקנת, רצוי עם הקלט המרבי הנסבל, כלומר 24 וולט בהתאם למפרט ה- IC. הפלט מתקבל מהסיכה 'החוצה' של ה- IC בזמן שרכיבי הגדרת המתח מחוברים סביב סיכת הכוונון.

כיצד לחבר את LM317 בתכנון אספקת חשמל מתכוונן

כפי שניתן לראות בתרשים, ההרכבה כמעט ולא זקוקה לרכיבים והיא למעשה משחק ילדים בכדי לקבל הכל במקום.

התאמת הסיר מייצרת מתח משתנה באופן ליניארי ביציאה שעשוי להיות ממש מ- 1.25 וולט לרמה המקסימלית המסופקת בכניסת ה- Ic.

למרות שהתכנון המוצג הוא הפשוט ביותר ולכן כולל רק תכונת בקרת מתח, ניתן לכלול גם תכונת בקרת זרם עם ה- IC.

הוספת תכונת בקרה נוכחית

האיור לעיל מראה כיצד ניתן להשתמש ביעילות ב- IC LM317 לייצור מתח וזרמים משתנים, לפי רצון המשתמש. הסיר 5K משמש להתאמת המתח, ואילו הנגד לחישה הנוכחי של אוהם נבחר כראוי כדי להשיג את מגבלת הזרם הרצויה.

שיפור באמצעות מתקן תפוקה זרם גבוה

ניתן לשפר עוד יותר את ה- IC לייצור זרמים הגבוהים מערכיו המדורגים. התרשים שלהלן מראה כיצד ניתן להשתמש ב- IC 317 להפקת יותר מ -3 אמפר זרם.

LM317 מתח משתנה, וסת זרם

IC LM317 / 338/396 הרב-תכליתי שלנו עשוי לשמש כווסת מתח וזרם מתכוונן באמצעות תצורות פשוטות.

הרעיון נבנה ונבדק על ידי אחד הקוראים הנלהבים של בלוג זה מר סטיבן צ'יברטון ושימש לנהיגת דיודות לייזר מיוחדות אשר ידועות כמפרט הפעלה מחמיר, ויכולות להיות מונעות רק באמצעות מעגלי נהגים מיוחדים.

תצורת ה- LM317 הנדונה כל כך מדויקת שהיא מתאימה באופן אידיאלי לכל יישומי מומחי זרם ומתח כאלה.

מבצע מעגל

בהתייחס לתרשים המעגל המוצג, התצורה נראית די פשוטה, ניתן לראות שני LM317 ICs, האחד מוגדר במצב ויסות המתח הסטנדרטי והשני במצב בקרת זרם.

ליתר דיוק, ה- LM317 העליון מהווה את שלב הווסת הנוכחי ואילו התחתון פועל כמו שלב בקר מתח.

מקור אספקת הקלט מחובר על פני היין והקרקע של מעגל הרגולטור הנוכחי העליון, הפלט משלב זה עובר לכניסה של שלב ויסות המתח המשתנה LM317 התחתון. ביסודו של דבר, שני השלבים מחוברים בסדרה להטמעת מתח חסין שוטים ווויסות זרם עבור העומס המחובר שהוא דיודת לייזר במקרה הנוכחי.

R2 נבחר לרכוש טווח של סביב מגבלת הזרם המרבית של 1.25A, המינימום המותר הוא 5mA כאשר הגדרת המלא של 250 אוהם בנתיב, כלומר ניתן להגדיר את הזרם ללייזר כרצוי, בכל מקום בין 5mA ל- 1 אמפר.

חישוב מתח היציאה

ניתן לקבוע את מתח המוצא של מעגל אספקת חשמל LM317 בנוסחה הבאה:

VO = VREF (1 + R2 / R1) + (IADJ × R2)

איפה הוא = VREF = 1.25

ADJ הנוכחי הוא בדרך כלל סביב 50 µA ולכן זניח מדי ברוב היישומים. אתה יכול להתעלם מזה.

חישוב המגבלה הנוכחית

האמור לעיל מחושב באמצעות הנוסחה הבאה:

R = 1.25 / מקסימום זרם מותר

המתח המבוקר הנוכחי שנרכש מהשלב העליון מוחל בשלב הבא על מעגל ויסות המתח LM317, המאפשר להגדיר את המתח הרצוי בכל מקום בין 1.25 וולט ל 30 וולט, כאן הטווח המרבי הוא 9 וולט שכן המקור הוא סוללה 9 וולט. זה מושג על ידי התאמת R4.

המעגל הנדון מוקצה לטיפול בלמעלה מ -1.5 אמפר, אם נדרש זרם גבוה יותר, ניתן להחליף את שני ה- ICs ב- LM338 לקבלת זרם מקסימאלי של 5 אמפר או LM396 למקסימום של זרם של 10 אמפר.

התמונות היפות הבאות נשלחו על ידי מר סטיבן צ'יברטון, לאחר שהמעגל נבנה ואומת על ידו בהצלחה.

תמונות אב טיפוס

שדרוג LM317 עם בקרת מתח לדחיפה

עד כה למדנו כיצד להגדיר LM317 לייצור פלט מתכוונן באמצעות סיר, כעת בואו נבין כיצד ניתן להשתמש בכפתורי לחיצה להפעלת בחירת מתח מבוקרת דיגיטלית. אנו מבטלים את השימוש בסיר מכני ומחליפים אותו בכמה כפתורי לחיצה לבחירה למעלה / למטה של ​​רמות המתח הרצויות.

החידוש ממיר את עיצוב אספקת החשמל המסורתית LM317 לתכנון אספקת חשמל דיגיטלי, על ידי ביטול הפוטנציומטר הנמוך הטכנולוגי שעשוי להיות נוטה להתבלות בטווח הארוך וכתוצאה מכך לפעולות לא יציבות ולפלטים שגויים.

את העיצוב LM317 שהשתנה, שיאפשר לו להגיב לבחירות הלחצנים ניתן לראות בתרשים הבא:

יש לחשב את נגדי R2 המשויכים ביחס ל- R1 (240 אוהם) לצורך הגדרת יציאות המתח שנבחרו בכפתור הלחיצה.

זרם גבוה LM317 ספסל כוח מספיק

זֶה ספק כוח LM317 זרם גבוה יכול לשמש באופן אוניברסלי לכל יישום הדורש אספקת DC זרם גבוהה מוסדרת באיכות גבוהה, כגון מגברי וופר תת לרכב, טעינת סוללות וכו '. אספקת חשמל זו נועדה להיות תכליתית ככל האפשר, תוך הקפדה על ספירת החלקים. ובמחיר סביר.

אספקת מתח מתכווננת LM317 קבועה ופשוטה זו מספקת את התנאים בצורה מעולה ומסוגלת לספק עד 10 אמפר. פלט המתח נשלט על ידי שלב המעגל המכיל R4, R5 ו- S3 נצפה כי מתג S3 הוא חלק מ- R4.

לקבלת פלט מתח קבוע, יש לקבוע R4 לקבלת אפס אוהם (נגד כיוון השעון). במצב זה, מתג S3 צריך להיות במצב פתוח.

יש להגדיר את ה- R5 הקבוע מראש במקרה זה כך שהמעגל יפיק פלט של 12 וולט (או כל דבר שהיישום האישי שלך דורש). כדי לקבל פלט משתנה, ניתן להעיף את R4 בכיוון השעון, כאשר S3 נמצא במצב סגור ולהיפטר מ- R5 מהמעגל.

כעת ניתן להפעיל את מתח המוצא על ידי הנגן R4 בלבד. כאשר המיקום של מתג SPDT S2 נמצא ב -1, ניתן להשיג את זרם המוצא הגבוה ביותר כאשר שני חצאי ה- T1 מספקים זרם לשלב המסנן, על מנת להגדיל את תפוקת הזרם הכוללת פי 2.

עם זאת, מתח המוצא הגבוה ביותר יופחת ב -50% במצב זה. זו באמת הגדרה פרודוקטיבית בהתחשב בכך שטרנזיסטור הכוח לא צריך להוריד כמות משמעותית של פוטנציאל.

במצב 2, המתח המרבי כמעט שווה למפרט ההספק של T1. כאן השתמשנו בשנאי 24 וולט עם מרכז הקשה עבור T1. לבסוף, D1 ו- D2 שולבו כדי להגן על ה- IC LM317 במקרה שהכוח ינותק עם עומס אינדוקטיבי ביציאה.

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

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