Hur man använder LM317 för att skapa en variabel strömförsörjningskrets

I det här inlägget diskuterar vi detaljerat hur man bygger en enkel LM317-baserad justerbar strömförsörjningskrets med hjälp av ett minimum antal externa komponenter.

Som namnet antyder ger en variabel strömförsörjningskrets användaren ett antal linjärt varierande utspänningar genom en manuellt styrd potentiometerrotation.

En LM317 är en mångsidig enhet som hjälper en elektronisk hobbyist att bygga en strömförsörjning med variabel spänning snabbt, billigt och mycket effektivt.

Introduktion

Oavsett om det är en elektronisk noob eller en expertpersonal, en justerbar strömförsörjning enheten krävs av alla inom fältet. Det är den grundläggande kraftkällan som kan behövas för olika elektroniska procedurer, från att driva komplicerade elektroniska kretsar till robusta elektromekaniska enheter som motorer, reläer etc.

TILL variabel strömförsörjningsenhet är ett måste för alla elektriska och elektroniska arbetsbänkar och det finns i olika former och storlekar på marknaden och även i form av scheman för oss.
Dessa kan byggas med diskreta komponenter som transistorer, motstånd etc. eller med ett enda chip för de aktiva funktionerna. Oavsett vilken typ kan vara, bör en strömförsörjningsenhet innehålla följande funktioner för att bli en universell och pålitlig med sin natur:

Nödvändiga funktioner

• Den ska vara fullt och kontinuerligt justerbar med sina spännings- och strömutgångar.
• Variabel strömfunktion kan ses som en valfri funktion eftersom det inte är ett absolut krav med strömförsörjning, såvida inte användningen ligger inom området kritiska utvärderingar.
• Den producerade spänningen bör regleras perfekt.

Med tillkomsten av marker eller IC som LM317, L200, LM338 , LM723, har konfigurering av strömförsörjningskretsar med variabel spänningsutgång med ovanstående exceptionella egenskaper blivit mycket lätt nuförtiden.

Hur man använder LM317 för att producera en variabel produktion

Här ska vi försöka förstå hur man konstruerar ett enklast strömförsörjningskrets med IC LM317. Denna IC finns normalt i TO-220-paketet och har tre stift.

Stiftutgångarna är mycket lätta att förstå, eftersom den består av en ingång, en utgång och en justeringsstift som bara behöver kopplas ihop med relevanta anslutningar.

Ingångsstiftet appliceras med en likriktad likströmsingång, helst med den maximalt tillåtna ingången, det är 24 volt enligt specifikationerna för IC. Utgången tas emot från 'ut' -stiften på IC medan spänningsinställningskomponenterna är anslutna runt justeringsstiftet.

Hur man ansluter LM317 i en justerbar spänningsmatningsdesign

Som framgår av diagrammet behöver monteringen knappast några komponenter och är i själva verket en barns lek för att få allt på plats.

Justering av potten ger en linjärt varierande spänning vid utgången som kan vara rätt från 1,25 volt till den maximala nivån som levereras vid ingången till IC.

Även om den visade designen är den enklaste och därför endast innehåller en spänningsstyrningsfunktion, kan en strömstyrningsfunktion också inkluderas i IC: n.

Lägga till en aktuell kontrollfunktion

Bilden ovan visar hur IC LM317 effektivt kan användas för att producera variabla spänningar och strömmar, som användaren önskar. 5K-potten används för att justera spänningen, medan 1 Ohm strömavkänningsmotstånd väljs på lämpligt sätt för att erhålla önskad strömgräns.

Förbättring med anläggningen för hög strömutgång

IC kan förbättras ytterligare för att producera strömmar högre än dess nominella värden. Diagrammet nedan visar hur IC 317 kan användas för att producera mer än 3 ampere ström.

LM317 Variabel spänning, strömregulator

Vår mångsidiga IC LM317 / 338/396 kan användas som en justerbar spännings- och strömregulator genom enkla konfigurationer.

Idén byggdes och testades av en av de ivriga läsarna på denna blogg, Steven Chiverton, och användes för att driva speciella laserdioder som är kända för att ha strikta driftsspecifikationer och endast kan drivas genom specialiserade förarkretsar.

Den diskuterade LM317-konfigurationen är så exakt att den blir idealisk för alla sådana specialström- och spänningsreglerade applikationer.

Kretsdrift

Med hänvisning till det visade kretsschemat ser konfigurationen ganska enkelt ut, två LM317 IC kan ses, en konfigurerad i sitt standardspänningsregulatorläge och den andra i ett nuvarande styrläge.

För att vara exakt bildar det övre LM317 det aktuella regulatorsteget medan det nedre fungerar som ett spänningsregulatorsteg.

Ingångsförsörjningskällan är ansluten över Vin och jord för den övre strömregulatorns krets, utgången från detta steg går till ingången till det nedre LM317-regulatorsteget med variabel spänning. I grund och botten är båda stegen anslutna i serie för att implementera en fullständig idiotsäker spännings- och strömreglering för den anslutna belastningen, som i detta fall är en laserdiod.

R2 väljs för att erhålla ett intervall på cirka 1,25A maxströmgräns, den minsta tillåtna är 5mA när hela 250 ohm är inställd i banan, vilket innebär att strömmen till lasern kan ställas in som önskad, var som helst mellan 5mA och 1 amp.

Beräkning av utspänningen

Utgångsspänningen för en LM317 strömförsörjningskrets kan bestämmas med följande formel:

VO = VREF (1 + R2 / R1) + (IADJ × R2)

var är = VREF = 1,25

Nuvarande ADJ är vanligtvis runt 50 µA och därför för försumbart i de flesta applikationer. Du kan ignorera detta.

Beräkning av strömgräns

Ovanstående beräknas med hjälp av följande formel:

R = 1,25 / max tillåten ström

Den nuvarande kontrollerade spänningen som erhållits från det övre steget appliceras sedan på den nedre LM317 spänningsregulatorns krets, vilket gör att den önskade spänningen kan ställas in var som helst från 1,25V till 30V, här är maxområdet 9V eftersom källan är ett 9V batteri. Detta uppnås genom att justera R4.

Den diskuterade kretsen är tilldelad att hantera högst 1,5 ampere, om högre ström krävs kan båda IC: erna ersättas med LM338 för att erhålla en max 5ampström eller LM396 för en max av 10ampström.

Följande fina bilder skickades av Steven Chiverton, efter att kretsen byggdes och verifierades framgångsrikt av honom.

Prototypbilder

Uppgradering av LM317 med tryckknappsspänningskontroll

Hittills har vi lärt oss hur man konfigurerar en LM317 för att producera justerbar utgång med en kruka, låt oss nu förstå hur tryckknappar kan användas för att möjliggöra digitalt styrt spänningsval. Vi eliminerar användningen av mekanisk pott och ersätter den med ett par tryckknappar för att välja upp / ner för önskade spänningsnivåer.

Innovationen omvandlar den traditionella LM317-strömförsörjningsdesignen till en digital strömförsörjningsdesign genom att eliminera den lågteknologiska potentiometern som på sikt kan vara benägen att slitas och resultera i oregelbundna operationer och felaktiga spänningsutgångar.

Den modifierade LM317-designen som gör att den kan svara på valet av tryckknappar kan ses i följande diagram:

De tillhörande R2-motstånden måste beräknas med avseende på R1 (240 ohm) för att ställa in den avsedda tryckknappens valda spänningsutgångar.

Högström LM317 bänkeffekt Suuply

Detta hög ström LM317 strömförsörjning kan användas universellt för alla applikationer som kräver en högkvalitativ DC-strömförsörjning av hög kvalitet, såsom subwooferförstärkare för bilar, batteriladdningar etc. Denna strömförsörjning är utformad för att vara så mångsidig som möjligt, samtidigt som den säkerställer att delantalet förblir lågt och överkomligt.

Denna enkla LM317 fixerade os justerbara spänningsförsörjning uppfyller utmärkt villkor och kan leverera upp till 10 ampere. Spänningsutgången styrs av kretssteget som innehåller R4, R5 och S3 observera att omkopplaren S3 är en del av R4.

För att få en fast spänningsutgång måste R4 bestämmas för att få noll ohm (helt moturs). I denna situation bör omkopplare S3 vara i öppet läge.

Den förinställda R5 bör i så fall justeras så att kretsen genererar en 12 volt utgång (eller något som din personliga applikation kräver). För att ha en variabel utgång kan R4 vändas medurs, med S3 i stängt läge, och bli av med R5 från kretsen.

Utgångsspänningen kan nu endast drivas av R4-motståndet. När läget för SPDT-omkopplaren S2 är i 1, kan den högsta utgångsströmmen uppnås med de två halvorna T1 som matar ström till filtersteget för att öka den totala strömutmatningen två gånger mer.

Med detta sagt kommer den högsta utspänningen att minska med 50% i denna position. Det är verkligen en mycket produktiv inställning med tanke på att effekttransistorn inte behöver tappa en betydande mängd potential.

I läge 2 är den maximala spänningen praktiskt taget lika med effektspecifikationerna för T1. Här använde vi en 24 volts centraltappad transformator för T1. Slutligen hade D1 och D2 införlivats för att skydda LM317 IC om strömmen stängdes av med en induktiv belastning vid utgången

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

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