Источник питания, полученный со стороны нагрузки или со стороны потребителя, имеет колебания уровней напряжения из-за нерегулярных нагрузок или условий местной электросети. Эти колебания напряжения могут привести к сокращению срока службы электрических и электронных устройств потребителя или повреждению нагрузок. Итак, требуется защищать нагрузки от повышенного и пониженного напряжения или необходимо обеспечить постоянное напряжение на нагрузки и поддерживать стабильность напряжения в системе используя технику регулирования. Регулирование напряжения можно определить как поддержание постоянного напряжения или поддержание уровня напряжения системы в допустимых пределах в широком диапазоне условий нагрузки, и, таким образом, регуляторы напряжения используются для регулирования напряжения. Для линейного регулирования напряжения, а иногда и регулируемого регулятора напряжения LM317, используется нестандартное напряжение.
Что такое регулятор напряжения?
Регулировка напряжения в система электроснабжения может быть достигнуто с помощью электрического или электронного устройства, называемого регуляторами напряжения. Существуют различные типы регуляторов напряжения, такие как регуляторы постоянного напряжения и регуляторы переменного напряжения. Они снова подразделяются на множество типов: электронные регуляторы напряжения,Электромеханическийрегуляторы, автоматические регуляторы напряжения, линейные регуляторы напряжения, импульсные регуляторы, регуляторы напряжения LM317, гибридные регуляторы, регуляторы SCR и так далее.
Регулятор напряжения
Регулятор напряжения LM317
Регулятор напряжения LM317
Это тип регуляторов положительно-линейного напряжения, используемых для регулирования напряжения, который был изобретен Робертом С. Добкиным и Робертом Дж. Видларом, когда они работали в National Semiconductor в 1970 году. Это трехконтактный стабилизатор с регулируемым напряжением. и прост в использовании, поскольку для установки выходного напряжения требуется всего два внешних резистора в цепи регулятора напряжения LM317. Он в основном используется для местного и внутреннего регулирования. Если мы подключим фиксированный резистор между выходом и настройкой регулятора LM317, тогда схема LM317 может использоваться как прецизионный регулятор тока.
Цепь регулятора напряжения LM317
Три клеммы - это входной, выходной и регулировочный. Схема LM317 показана на рисунке ниже.YТиповая конфигурация принципиальной схемы регулятора напряжения LM317 с разделительными конденсаторами. Эта схема LM317 способна обеспечить переменную источник постоянного тока с выходом 1А и регулируемым до 30В. Схема состоит из резистора на нижней стороне и резистора на верхней стороне, соединенных последовательно, образуя резистивный делитель напряжения, который представляет собой пассивную линейную схему, используемую для создания выходного напряжения, составляющего часть входного напряжения.
Разделительные конденсаторы используются для развязки или предотвращения нежелательной связи одной части электрической цепи с другой. Чтобы избежать влияния шума, вызванного некоторыми элементами схемы, на остальные элементы схемы, развязывающие конденсаторы в схеме используются для устранения входного шума и выходных переходных процессов. В схеме используется радиатор, чтобы избежать перегрева компонентов из-за большего рассеивания мощности.
Цепь регулятора напряжения LM317
Функции
Регулятор LM317 обладает некоторыми особенностями, в том числе следующими:
- Он способен обеспечивать избыточный ток до 1,5 А, поэтому концептуально рассматривается как операционный усилитель с выходным напряжением от 1,2 В до 37 В.
- Цепь регулятора напряжения LM317 внутренне состоит из защита от тепловой перегрузки и ток короткого замыкания, ограничивающий постоянную температуру.
- Он доступен в двух корпусах: 3-выводный транзисторный корпус и D2PAK-3 для поверхностного монтажа.
- Можно исключить наличие большого количества фиксированных напряжений.
Работа цепи регулятора напряжения LM317
Регулятор LM317 может обеспечивать избыточный выходной ток и, следовательно, с такой мощностью он концептуально рассматривается как операционный усилитель . Регулировки контакт является инвертирующим входом усилителя, и произвести стабильную опорное напряжение 1.25V, внутренний источник опорного напряжение запрещенной зоны используется для установки неинвертирующего входа.
Напряжение на выходном контакте можно плавно регулировать до фиксированной величины с помощью резистивного делителя напряжения между выходом и землей, что позволяет настроить операционный усилитель как неинвертирующий усилитель.
Ссылка запрещенной зоны напряжения используется для получения постоянного выходного напряжения, независимо от изменений в мощности питания. Его также называют независимым от температуры опорным напряжением, часто используемым в интегральных схемах.
Выходное напряжение (в идеале) схемы регулятора напряжения LM317
Vout = Vref * (1+ (RL / RH))
Добавлен термин ошибки, потому что некоторый ток покоя течет от регулировочного штифта устройства.
Vout = Vref * (1+ (RL / RH)) + IQR
Для достижения более стабильного выходного сигнала принципиальная схема регулятора напряжения LM317 спроектирована таким образом, чтобы ток покоя был меньше или равен 100 мкА. Таким образом, во всех практических случаях на ошибку можно не обращать внимания.
Если заменить резистор нижнего плеча делителя из принципиальной схемы регулятора напряжения LM317 на нагрузку, то полученная конфигурация регулятора LM317 будет регулировать ток в нагрузке. Следовательно, эту схему LM317 можно рассматривать как схему регулятора тока LM317.
Регулятор тока LM317
Выходной ток падение напряжения опорного напряжения на сопротивлении RH и дается как
Выходной ток в идеальном случае составляет
Iout= Vref / RH
С учетом тока покоя выходной ток определяется как
Iout= (Vref / RH) + IQ
Эти линейные регуляторы напряжения LM317 и LM337 часто используются в Преобразователь постоянного тока в постоянный Приложения. Линейные регуляторы, естественно, потребляют много тока во время подачи. Мощность, произведенная за счет умножения этого тока на разницу напряжений между входом и выходом, будет рассеиваться и расходоваться в виде тепла.
Из-за этого необходимо учитывать тепло при проектировании, что приводит к неэффективности. Если разность напряжений увеличивается, тогда увеличиваются потери мощности, и иногда эта рассеиваемая ненужная мощность будет больше, чем подаваемая мощность.
Хотя это несущественно, но поскольку линейные регуляторы напряжения с несколькими дополнительными компонентами - это простой способ получить стабильное напряжение, мы должны принять этот компромисс. Импульсные регуляторы напряжения являются альтернативой этим линейным регуляторам, поскольку эти импульсные регуляторы, как правило, более эффективны, но для их проектирования требуется большее количество компонентов и, следовательно, требуется больше места.
Надеюсь, в этой статье дается краткое описание схемы регулятора напряжения LM317 с работающей. Кроме того, для любых разъяснений относительно регуляторы напряжения и их применение , вы можете свободно связаться с нами, разместив свои комментарии или запросы в разделе комментариев ниже.
