در 2024/09/3 494

راهنمای عمیق برای LM317: درک تنظیم کننده های ولتاژ قابل تنظیم

LM317 یکی از مدارهای مجتمع قدرتمند است.این نه تنها ساده ترین شکل از یک مدار تنظیم کننده ولتاژ سه ترمینال ثابت را دارد ، بلکه ویژگی های ولتاژ خروجی قابل تنظیم را نیز دارد.علاوه بر این ، همچنین دارای مزایای سر و صدای کم ، دامنه تنظیم ولتاژ گسترده ، عملکرد تثبیت ولتاژ خوب و نسبت سرکوب بالایی بالا است.در این مقاله ، ما در مورد برخی از نکات کلیدی مربوط به LM317 بحث خواهیم کرد تا بتوانید درک عمیقی از این دستگاه داشته باشید.بنابراین بیایید شروع کنیم!

کاتالوگ

مقدمه LM317

LM317 یک تنظیم کننده ولتاژ مثبت قابل تنظیم سه ترمینال IC از نیمه هادی ملی است.LM317 دارای دامنه ولتاژ خروجی گسترده ای از 1.2 ولت تا 37 ولت و جریان بار تا 1.5a است.استفاده از LM317 بسیار ساده است و برای تنظیم ولتاژ خروجی مورد نظر فقط به دو مقاومت خارجی نیاز دارد.علاوه بر این ، LM317 تنظیم خطی و تنظیم بار بهتری نسبت به تنظیم کننده های ثابت استاندارد ارائه می دهد ، و انواع مدارهای محافظت در LM317 برای اطمینان از عملکرد پایدار و قابل اعتماد ، از جمله محافظت بیش از حد و محافظت از منطقه ایمن ، در LM317 ادغام می شوند.به طور معمول ، LM317 به خازن های خارجی احتیاج ندارد ، اما اگر اتصال از خازن فیلتر ورودی به ورودی LM317 بیش از 6 اینچ (حدود 15 سانتی متر) باشد ، خازن های خارجی توصیه می شود.استفاده از خازن های خروجی همچنین پاسخ گذرا را بهبود می بخشد.اگر از یک خازن فیلتر در سمت تنظیم استفاده کنیم ، می توانیم نسبت رد موج بسیار بالاتر از یک تنظیم کننده استاندارد سه ترمینال را بدست آوریم.

LM317 چندین کاربرد ویژه دارد.به عنوان مثال ، با تعلیق تنظیم کننده در ولتاژ بالاتر ، LM317 می تواند ولتاژ را تا چند صد ولت تنظیم کند ، مشروط بر اینکه اختلاف ولتاژ ورودی یا خروجی از حد آن تجاوز نکند و از مدارهای کوتاه در خروجی ها جلوگیری شود.علاوه بر این ، ما می توانیم ترمینال تنظیم را به یک ولتاژ قابل برنامه ریزی برای عملکرد خروجی توان قابل برنامه ریزی متصل کنیم.

گزینه ها و معادل ها

• LM7905

• LM7809

• LM7912

• LT1086

عملکرد ولتاژ تثبیت کننده ولتاژ قابل تنظیم LM317 ولتاژ تثبیت کننده

مدار تنظیم کننده ولتاژ تنظیم کننده ولتاژ قابل تنظیم LM317 نقش اصلی ولتاژ ورودی به طور پایدار به ولتاژ خروجی مورد نیاز تبدیل می شود ، به طوری که یک منبع تغذیه پایدار و قابل اعتماد برای مدار یا دستگاه فراهم می کند.به طور خاص ، نقش مدار تنظیم کننده ولتاژ به شرح زیر است:

قابلیت اطمینان: طراحی مدارهای تنظیم کننده ولتاژ معمولاً حفاظت بیش از حد جریان ، حفاظت از دمای بیش از حد ، محافظت از مدار کوتاه و سایر کارکردها را در نظر می گیرد تا از عملکرد ایمن مدارها و تجهیزات اطمینان حاصل شود.این مکانیسم های حفاظت از قابلیت اطمینان و ثبات منبع تغذیه تنظیم شده در شرایط غیر منتظره اطمینان می دهند.

تنظیم ولتاژ خروجی: مدار تنظیم کننده ولتاژ به کاربر اجازه می دهد تا ولتاژ خروجی را در صورت لزوم تنظیم کند تا متناسب با نیازهای مختلف مدار باشد.با تنظیم ساده پتانسیلومتر یا مقاومت ، ولتاژ خروجی مورد نظر را می توان در یک محدوده خاص تحقق بخشید.

محافظت از دستگاه های بار: یک مدار تنظیم کننده ولتاژ با تثبیت ولتاژ خروجی ، دستگاه های بار را از تغییرات ولتاژ ورودی محافظت می کند.این می تواند در برابر نوسانات قدرت و تداخل نویز مقاومت کند و از آسیب دیدن تجهیزات بار ناشی از ولتاژ خیلی زیاد یا خیلی کم جلوگیری کند.

ارائه ولتاژ پایدار: مدار تنظیم کننده ولتاژ قادر است با توجه به تغییر ولتاژ ورودی و جریان بار را از طریق مکانیسم کنترل بازخورد به طور خودکار ولتاژ خروجی را تنظیم و تثبیت کند.به این ترتیب ، مدار تنظیم کننده ولتاژ می تواند ولتاژ خروجی ثابت را در شرایط بار مختلف فراهم کند تا از عملکرد عادی تجهیزات نیرومند اطمینان حاصل شود.

مدار شروع نرم LM317

شکل زیر یک مدار شروع نرم با استفاده از LM317 را نشان می دهد.در لحظه قدرت ، از آنجا که ولتاژ CE1 نمی تواند به طور ناگهانی تغییر کند ، Q1 اشباع می شود و از طریق اثر تعصب R1 و R2 روشن می شود.این حالت هدایت باعث کوتاه شدن RP1 می شود و باعث می شود ترمینال تنظیم LM317 به زمین برسد.در این زمان ، ولتاژ خروجی منبع تغذیه 1.25 ولت است.با افزایش زمان شارژ C2 ، ولتاژ خروجی به تدریج افزایش می یابد.عملکرد D1 این است که پس از خاموش شدن برق ، سریعاً بار را در C2 آزاد کنید تا اطمینان حاصل شود که با روشن شدن برق دفعه بعد ، می توان شروع نرم را به طور عادی بدست آورد.علاوه بر این ، لازم به ذکر است که اگر Q1 و R2 به هم وصل نشوند ، اما یک خازن الکترولیتی بزرگ به موازات هر دو انتهای RP1 به هم متصل می شود ، می توان اثر شروع نرم را نیز بدست آورد.

حداقل جریان عملیاتی پایدار LM317

بلوک تنظیم کننده ولتاژ LM317 دارای حداقل جریان عملیاتی پایدار است که گاهی اوقات به حداقل جریان خروجی یا حداقل جریان تخلیه نیز گفته می شود.به طور معمول ، مقدار این حداقل جریان عملیاتی پایدار تقریباً 1.5 میلی آمپر است.با توجه به تفاوت در تولید کنندگان و مدل های بلوک تنظیم کننده ولتاژ LM317 ، مقدار خاص حداقل جریان عملیاتی پایدار نیز ممکن است متفاوت باشد ، اما به طور کلی از 5mA فراتر نمی رود.هنگامی که جریان خروجی بلوک تنظیم کننده ولتاژ LM317 پایین تر از حداقل جریان عملیاتی پایدار آن است ، به درستی کار نمی کند.در مقابل ، هنگامی که جریان خروجی از این آستانه فراتر رود ، بلوک تنظیم کننده ولتاژ LM317 می تواند یک ولتاژ DC پایدار را تولید کند.

هنگام تهیه منبع تغذیه تنظیم شده بر اساس بلوک تنظیم کننده ولتاژ LM317 (همانطور که در شکل نشان داده شده است) ، حتما به حداقل جریان عملیاتی پایدار آن توجه کنید.اگر این نکته نادیده گرفته شود ، پدیده های غیر طبیعی زیر ممکن است در منبع تغذیه تنظیم شده ای که تولید می کنیم رخ دهد.

محاسبه ولتاژ خروجی LM317 و انتخاب مقاومت تنظیم کننده ولتاژ

VOUT ولتاژ خروجی LM317 به طور مشترک توسط مقاومت های R1 و Rp1 تعیین می شود.فرمول خاص VOUT = 1.25 × (1+RP1/R1) است.از آنجا که ولتاژ ثابت 1.25 ولت بین ترمینال VOUT و ترمینال ADJ (ترمینال تنظیم) LM317 وجود دارد ، اگر مقاومت R1 بدون تغییر باقی بماند ، جریان جریان از طریق R1 یک مقدار ثابت خواهد بود.از آنجا که RP1 و R1 به صورت سری متصل هستند ، ولتاژ خروجی را می توان با تنظیم مقاومت RP1 تغییر داد.لازم به ذکر است که جریان عملیاتی مدار داخلی LM317 از ترمینال VOUT خروجی است و این جریان تقریباً 5mA است.بنابراین ، حداکثر مقاومت R1 نباید از 240Ω تجاوز کند.اگر مقدار R1 خیلی بزرگ باشد ، جریان عملیاتی مدار داخلی LM317 کاملاً خروجی نخواهد بود ، که باعث می شود ولتاژ خروجی زیاد شود و پایداری کاهش یابد.در برنامه های عملی ، برای به دست آوردن عملکرد بهتر ، بهتر است یک مقاومت فیلم فلزی با ثبات دمای خوب برای R1 انتخاب کنید.اگر پایداری دمای مقاومت R1 خوب نباشد ، ممکن است ولتاژ خروجی LM317 حرکت کند.

حداکثر رتبه بندی مطلق LM317

چرا ولتاژ خروجی LM317 با ولتاژ ورودی تغییر می کند؟

افت ولتاژ در طول LM317 با مقاومت داخلی آن و میزان جریان جریان از طریق آن تعیین می شود.مقاومت داخلی LM317 به طور معمول بین 0.2 تا 0.6 اهم است ، این مقدار بسته به تولید کننده و دستگاه خاص متفاوت خواهد بود.هنگامی که جریان از طریق LM317 جریان می یابد ، افت ولتاژ بر مقاومت داخلی آن رخ می دهد ، که بر ولتاژ خروجی تأثیر می گذارد.علاوه بر این ، ولتاژ ورودی LM317 همچنین بر ولتاژ خروجی آن تأثیر خواهد گذاشت.به طور خاص ، با افزایش ولتاژ ورودی ، افت ولتاژ در برابر مقاومت داخلی بر این اساس افزایش می یابد و در نتیجه کاهش ولتاژ خروجی می شود.در مقابل ، اگر ولتاژ ورودی کاهش یابد ، افت ولتاژ در مقاومت داخلی نیز کاهش می یابد و باعث افزایش ولتاژ خروجی می شود.علاوه بر ولتاژ ورودی ، ولتاژ خروجی LM317 نیز تحت تأثیر تغییرات دما است.با افزایش دما ، مقاومت داخلی LM317 افزایش می یابد ، که ولتاژ خروجی آن را کاهش می دهد.در مقابل ، هنگامی که دما کاهش می یابد ، مقاومت داخلی LM317 کاهش می یابد و از این طریق ولتاژ خروجی آن افزایش می یابد.

تأثیر تغییرات ولتاژ ورودی در ولتاژ خروجی LM317 را می توان با دو روش به حداقل رساند.روش اول استفاده از پیش شرط است.پیش تنظیم کننده یک تنظیم کننده ولتاژ است که قبل از LM317 واقع شده است.عملکرد آن فراهم کردن ولتاژ پایدار برای ورودی LM317 است.انواع مختلفی از پیش تنظیم کننده ها وجود دارد که می توانند تنظیم کننده های خطی ، تنظیم کننده های تعویض یا دیودهای زنر باشند.با تهیه ولتاژ تنظیم شده به LM317 ، پیش از این می تواند نوسانات ولتاژ را در ورودی LM317 کاهش دهد.هنگام انتخاب یک پیش ساز ، ما باید بر اساس دامنه ولتاژ ورودی LM317 و ولتاژ خروجی مورد انتظار ، یک مسابقه معقول انجام دهیم.روش دوم استفاده از خازن بای پس است.خازن بای پس بین ورودی و خروجی LM317 متصل شده و به عنوان یک فیلتر کم گذر عمل می کند.این می تواند به طور موثری نویز و ولتاژ با فرکانس بالا را فیلتر کند ، که این امر بر ولتاژ خروجی LM317 تأثیر می گذارد.خازن بای پس مسیر کم آمپانس را برای سیگنال های با فرکانس بالا فراهم می کند و از عملکرد ولتاژ مستقیماً در LM317 جلوگیری می کند.هنگام انتخاب مقدار خازن بای پس ، باید موج ولتاژ ورودی و اندازه جریان خروجی را در نظر بگیریم.به طور معمول ، مقدار معمولی خازن بای پس بین 1UF و 10UF است.

سوالات متداول [سؤالات متداول]

1. آیا LM317 یک آمپر OP است؟

LM 317 سه تنظیم کننده ولتاژ مثبت قابل تنظیم ترمینال است و یک تقویت کننده عملیاتی نیست و حداقل خروجی 1.2 ولت است.

2. LM317 برای چه چیزی استفاده می شود؟

LM317 طیف گسترده ای از برنامه های کاربردی از جمله محلی را در تنظیم کارت ارائه می دهد.این دستگاه همچنین می تواند برای ایجاد یک تنظیم کننده خروجی قابل برنامه ریزی یا با اتصال یک مقاومت ثابت بین تنظیم و خروجی استفاده شود ، از LM317 می توان به عنوان یک تنظیم کننده جریان دقیق استفاده کرد.

3. آیا LM317 LDO است؟

تنظیم کننده ولتاژ خطی LM317 LOW DROPOUT (LDO) یک تنظیم کننده ولتاژ LDO مثبت 3 ترمینال قابل تنظیم است که قادر به تأمین بیش از 1.5 A بیش از محدوده ولتاژ خروجی 1.2 ولت تا 37 ولت است.فقط دو مقاومت خارجی برای تنظیم ولتاژ خروجی.

4- تفاوت بین LM1117 و LM317 چیست؟

تفاوت اصلی ولتاژ ترک تحصیل است.برای LM1117 و حدود 3 ولت برای LM317 1.2 ولت است ، بنابراین به ولتاژ عرضه بستگی دارد که تنظیم کننده را به شما قدرت می دهد که می توانید از آن استفاده کنید.LM1117 به حداقل ولتاژ تأمین 4.5 ولت نیاز دارد (اجازه کار از یک منبع استاندارد 5 ولت).