Napajanje, prejeto na koncu obremenitve ali na koncu porabnika, ima nihanja v napetosti zaradi nepravilnih obremenitev ali stanja lokalnega omrežja. Ta nihanja napetosti lahko povzročijo skrajšanje življenjske dobe električnih in elektronskih naprav potrošnika ali škodo na obremenitvah. Torej se zahteva zaščitite obremenitve pred nad in pod napetostmi ali pa morajo obremenitvam zagotavljati konstantno napetost in jih vzdrževati stabilnost napetosti sistema z uporabo regulacijske tehnike. Regulacijo napetosti lahko definiramo kot vzdrževanje konstantne napetosti ali vzdrževanje ravni napetosti sistema v sprejemljivih mejah v širokem razponu obremenitvenih pogojev, zato se za regulacijo napetosti uporabljajo regulatorji napetosti. Za linearno regulacijo napetosti se uporablja občasno nastavljiv regulator napetosti LM317, kjer je predvidena nestandardna napetost.
Kaj je regulator napetosti?
Regulacija napetosti v a sistem napajanja je mogoče doseči z električno ali elektronsko napravo, imenovano regulator napetosti. Obstajajo različne vrste napetostnih regulatorjev, kot so stalni napetostni regulatorji in spremenljivi regulatorji napetosti. Ti so spet razdeljeni na več vrst kot elektronski regulatorji napetosti,Elektromehanskiregulatorji, samodejni regulatorji napetosti, linearni regulatorji napetosti, preklopni regulatorji, napetostni regulatorji LM317, hibridni regulatorji, regulatorji SCR itd.
Regulator napetosti
LM317 Regulator napetosti
LM317 Regulator napetosti
To je vrsta pozitivno-linearnih napetostnih regulatorjev, ki se uporabljajo za regulacijo napetosti, ki sta jo izumila Robert C. Dobkin in Robert J. Widlar, medtem ko sta leta 1970 delala v National Semiconductor. Je regulator s tri nastavljivimi nastavljivimi napetostmi. in je enostaven za uporabo, ker za nastavitev izhodne napetosti potrebujeta le dva zunanja upora v napetostnem vezju LM317. V glavnem se uporablja za lokalno regulacijo in regulacijo na kartici. Če se povežemo fiksni upor med izhodom in nastavitvijo regulatorja LM317, potem lahko vezje LM317 uporabimo kot natančni regulator toka.
LM317 Vezje regulatorja napetosti
Trije priključki so vhodni zatič, izhodni zatič in nastavitveni zatič. Vezje LM317 je prikazano na spodnji sliki je tY.tipična konfiguracija vezja napetostnega regulatorja LM317, vključno z ločilnimi kondenzatorji. To vezje LM317 lahko zagotavlja spremenljivko Enosmerno napajanje z izhodom 1A in se lahko nastavi do 30V. Vezje je sestavljeno iz nizko-stranskega upora in visoko-stranskega upora, ki sta serijsko povezana in tvorita uporovni delilnik napetosti, ki je pasivno linearno vezje, ki se uporablja za izdelavo izhodne napetosti, ki je del njegove vhodne napetosti.
Ločilni kondenzatorji se uporabljajo za ločevanje ali za preprečevanje neželenega spenjanja enega dela električnega vezja z drugega. Da bi se izognili učinku hrupa, ki ga povzročajo nekateri elementi vezja, na preostale elemente vezja, ločevalni kondenzatorji v vezju se uporabljajo za obravnavanje vhodnega šuma in izhodnih prehodnih pojavov. Z vezjem se uporablja hladilno telo, da se prepreči pregrevanje komponent zaradi večjega odvajanja moči.
LM317 Vezje regulatorja napetosti
Lastnosti
Obstaja nekaj posebnosti regulatorja LM317, nekaj pa je naslednjih:
- Zmožen je zagotoviti presežni tok 1,5A, zato se konceptualno šteje za operativni ojačevalnik z izhodno napetostjo od 1,2V do 37V.
- Vezje regulatorja napetosti LM317 je notranje sestavljeno iz zaščita pred toplotno preobremenitvijo in omejevalna konstanta toka kratkega stika s temperaturo.
- Na voljo je v dveh paketih kot 3-svinčni tranzistorski paket in površinski nosilec D2PAK-3.
- Založiti je mogoče veliko fiksnih napetosti.
Delovanje tokokroga regulatorja napetosti LM317
Regulator LM317 lahko zagotavlja presežek izhodnega toka in s to zmogljivostjo konceptualno velja za operacijski ojačevalnik . Prilagoditveni zatič je invertirni vhod ojačevalnika in za izdelavo stabilne referenčne napetosti 1,25 V se za nastavitev neinvertirajočega vhoda uporablja notranja referenčna napetost pasovnega pasu.
Napetost izhodnega zatiča je mogoče neprestano nastavljati na določeno vrednost z uporovnim delilnikom napetosti med izhodom in tlemi, ki bo konfiguriral operacijski ojačevalnik kot neinvertirajoči ojačevalnik.
Referenčna napetost pasovne vrzeli se uporablja za ustvarjanje konstantne izhodne napetosti ne glede na spremembe v napajalni moči. Imenuje se tudi temperaturno neodvisna referenčna napetost, ki se pogosto uporablja v integriranih vezjih.
Izhodna napetost (idealno) vezja napetostnega regulatorja LM317
Vout = Vref * (1+ (RL / RH))
Dodan je izraz napake, ker iz nastavitvenega zatiča naprave teče nekaj mirujočega toka.
Vout = Vref * (1+ (RL / RH)) + IQR
Za doseganje stabilnejše izhodne napetosti je diagram vezja regulatorja napetosti LM317 zasnovan tako, da omogoča mirovalni tok manjši ali enak 100 mikro amperom. Tako je napako v vseh praktičnih primerih mogoče prezreti.
Če zamenjamo nizkostranski upor delilnika iz diagrama napetosti regulatorja napetosti LM317 z obremenitvijo, potem bo nastala konfiguracija regulatorja LM317 regulirala tok na obremenitev. Zato lahko to vezje LM317 obravnavamo kot vezje tokovnega regulatorja LM317.
LM317 Trenutni regulator
Izhodni tok je padec referenčne napetosti na uporu RH in je podan kot
Izhodni tok v idealnem primeru je
Vznemirjeno= Vref / RH
Glede na mirovalni tok je izhodni tok podan kot
Vznemirjeno= (Vref / RH) + IQ
Ti linearni regulatorji napetosti LM317 in LM337 se pogosto uporabljajo v DC-DC pretvornik aplikacij. Linearni regulatorji seveda napajajo veliko toka. Moč, proizvedena zaradi množenja tega toka z napetostno razliko med vhodom in izhodom, se bo razpršila in zapravila kot toplota.
Zaradi tega je treba toploto upoštevati pri pomembni zasnovi in vodi do neučinkovitosti. Če se napetostna razlika poveča, se porabljena moč poveča in včasih bo ta razpršena odpadna moč večja od dovedene moči.
Čeprav je to nepomembno, toda linearni regulatorji napetosti z nekaj dodatnimi komponentami so preprost način za doseganje stabilne napetosti, zato moramo sprejeti ta kompromis. Preklopni napetostni regulatorji so alternativni za te linearne regulatorje, saj so ti preklopni regulatorji na splošno bolj učinkoviti, vendar za načrtovanje potrebujejo več komponent in zato potrebujejo več prostora.
Upam, da bo ta članek na kratko opisal napetostno vezje LM317 z delujočim. Poleg tega za kakršna koli pojasnila glede napetostni regulatorji in njihova uporaba , nas lahko kontaktirate tako, da objavite svoje komentarje ali poizvedbe v spodnjem oddelku za komentarje.
