עד כה באתר זה למדנו מעגלי אספקת חשמל לינאריים מבוססי LM317, כאן נלמד כיצד ניתן לבצע LM317 ככוח במצב מתג משתנה או כ- SMPS עם אפס הפסד.

LM317 כמווסת ליניארי

כולנו יודעים ש- IC LM317 תוכנן באופן פנימי לעבוד כמווסת מתח ליניארי, שיש לו חסרון רציני בפיזור הכוח באמצעות חימום. יתר על כן, טופולוגיה כזו מחייבת גם שהקלט יהיה מינימלי 3V מהפלט הרצוי, מה שמוסיף הגבלות נוספות לתצורת הרגולטור הנתונה.

כאן נדון כיצד ניתן ליישם את אותו IC פשוט כ- ספק כוח משתנה 0-40 וולט שימוש בטופולוגיית SMPS ולכן ביטול ההפסדים המוזכרים בפסקה לעיל.

שינוי מעגל LM317 למעגל ויסות מיתוג PWM

מעגל ה- SMPS המשתנה LM317 המוסבר כאן ממיר ללא מאמץ IC LM317 רגיל למקביל אספקת חשמל מווסת מבוסס משרן, כפי שמוצג בתרשים הבא:

תרשים מעגלים

בהתייחס לתרשים המוצג לעיל אנו יכולים לראות כי ה- LM317 מוגדר כרגיל וסת משתנה מצב אך עם כמה חלקים נוספים בצורה של R6, C3 ו- D1.

אנו יכולים גם לראות משרן מחובר עם D1 וכוח BJT Q1 משויך.

איך זה עובד

כאן ה- LM317 IC מבצע שתי משימות יחד. זה משתנה את מתח היציאה דרך הסיר המצוין R4, ובתורו גורם ליציאת PWM לבסיס Q1.

ביסודו של דבר, הכנסת R6 / C3 הופכת את מעגל הווסת LM317 למעגל מתנד בתדירות גבוהה, ומכריח את תפוקת ה- LM317 להפעיל / לכבות במהירות עם PWM משתנה, אשר תלוי בהגדרת R4.

ה- BJT Q1 יחד עם המשרן L1 ו- D1 מהווים תקן מעגל ממיר באק אשר נשלט על ידי PWM שהוסבר לעיל שנוצר על ידי מעגל LM317.

זה מרמז שבעוד שהסיר R4 מגוון, רוחב הדופק המתח שפותח על פני R1 משתנה גם באופן פרופורציונלי וגורם ל- Q1 להחליף L1 בהתאם ל- PWMs המשתנים.

רוחבי דופק גבוהים יותר מאפשרים למשרן לייצר מתח גבוה יותר ולהיפך.

הקבל C4 מוודא כי תפוקת התנודות מ- L1 ביציאה מוחלקת ומסולקת כראוי, כתוצאה מכך משפרת את זרם האדווה לזרם זרם יציב.

במעגל אספקת החשמל המוצג במצב מתג LM317 מכיוון שה- IC LM317 אינו מעורב ישירות בטיפול בזרם העומס, הוא מוגבל מלהפיץ זרם ובכך מבטיח ויסות יעיל של מתח הכניסה הגבוה לרמות מתח היציאה הנמוכות הרצויות.

התכנון גם מאפשר למשתמש לשדרג את המעגל למעגל SMPS זרם גבוה פשוט על ידי שינוי דירוג Q1, L1, D1 בהתאם למפרט זרם היציאה הנדרש.

ניתן לבנות את L1 באמצעות חוט נחושת אמייל דו-כיווני מפותל על כל ליבת פריט מתאימה.

“למה סים מייצג בכרטיס סים ”

למרות שמעגל LPS3SMPS זה מבטיח תפוקת אובדן כמעט אפס, יש להתקין את Q1 על גוף הקירור וניתן לצפות ממנו במידה מסוימת.

משוב מעניין מאחד הקוראים המושבעים:

אדון. Swagatam:
אני EE בדימוס, אך ממשיך להתעניין בתחומים שונים. במקרה נתקלתי באתר שלך כשחקרתי ספקי כוח באמצעות LM317.
ראו את סכמטי אספקת החשמל המעניינים במצב מתג באמצעות ה- LM317.
כפי שמתברר, המעגל המדויק מופיע בספר המדריכים הרגולטורי למחצה למוליכים למחצה של 1978, עם מילוליות נוספות כדי להסביר את התנהגותו.
עם זאת, מצאתי שזה מועיל עוד יותר לדמות את המעגל באמצעות LTSpiceVII (שהוא חופשי להורדה ושימוש) כדי לקבל מושג טוב יותר על האופן בו המעגל פועל עם שינויים בערך הרכיב.
בכל מקרה, החלטתי לסרוק את שני העמודים מהמדריך משנת 1978 ולשלוח אליך דוא'ל במקרה שתרצה לפרסם אותם עם הסכימה עבור אחרים שעשויים להיות מעוניינים בפירוט מעט יותר.
בברכה,
דנטון קונרד
ראלי, צפון קרוליינה