Eddig ezen a weboldalon tanulmányoztuk az LM317 alapú lineáris tápfeszültség áramköröket, itt megtudhatjuk, hogyan lehet egy LM317 változó kapcsoló üzemmódú teljesítményként vagy SMPS-ként végrehajtani, nulla veszteség nélkül.
LM317 lineáris szabályozóként
Mindannyian tudjuk, hogy az LM317 IC-t belsõen úgy tervezték, hogy lineáris feszültségszabályozó IC-ként mûködjön, amelynek komoly hátránya van a fûtésbõl történõ energiaeloszlásban. Ezenkívül az ilyen topológia azt is megköveteli, hogy a bemenet legalább 3 V-kal magasabb legyen, mint a kívánt kimenet, további korlátozásokat adva az adott szabályozó konfigurációjához.
Itt megvitatjuk, hogyan lehet ugyanazt az IC-t egyszerűen megvalósítani a-ként 0-40V változó tápegység az SMPS topológia felhasználásával, és így kiküszöböli a fenti bekezdésben említett veszteségeket.
Az LM317 áramkör átalakítása PWM kapcsolószabályozó áramkörré
Az itt ismertetett LM317 változó SMPS áramkör könnyedén átalakítja a hétköznapi LM317 IC-t induktor alapú kapcsolószabályozó tápegységgé, amint azt a következő ábra mutatja:
Kördiagramm
A fenti ábrára hivatkozva láthatjuk, hogy az LM317 a szokásos módon van konfigurálva változó szabályozó módban, de néhány további alkatrésszel R6, C3 és D1 formájában.
Láthatunk egy D1-hez kapcsolt induktort és a hozzá tartozó BJT Q1 teljesítményt is.
Hogyan működik
Itt az LM317 IC két feladatot végez együtt. Ez megváltoztatja a kimeneti feszültséget a jelzett R4 poton keresztül, és ezáltal egy PWM-et kezdeményez a Q1 bázisa számára.
Alapvetően az R6 / C3 bevezetése az LM317 szabályozó áramkört nagyfrekvenciás oszcillátor áramkörré alakítja, arra kényszerítve az LM317 kimenetét, hogy változó PWM-mel gyorsan be- / kikapcsoljon, ami az R4 beállításától függ.
A BJT Q1, az L1 és D1 induktivitással együtt szabványt alkot bak átalakító áramkör amelyet az LM317 áramkör által előállított fentebb ismertetett PWM vezérel.
Ez azt jelenti, hogy míg az R4 fazék változatos, az R1-en keresztül kialakult feszültségimpulzus-szélesség szintén arányosan változik, ami a Q1 L1-es kapcsolását váltja a változó PWM-eknek megfelelően.
A nagyobb impulzusszélesség lehetővé teszi az induktor számára, hogy nagyobb feszültségeket állítson elő, és fordítva.
A C4 kondenzátor gondoskodik arról, hogy az L1 ingadozó kimenete a kimeneten megfelelően ki legyen simítva és kiküszöbölve, ami ennek következtében a hullámáramot stabil DC-vé fokozza.
A javasolt LM317 kapcsolóüzemű áramellátási áramkörben, mivel az IC LM317 nem vesz részt közvetlenül a terhelés áramának kezelésében, korlátozott az áramelvezetés, és így biztosítja a magas bemeneti feszültség hatékony szabályozását a kívánt alacsony kimeneti feszültségszintre.
A kialakítás lehetővé teszi a felhasználó számára, hogy az áramkört nagyáramú SMPS áramkörré frissítse, egyszerűen a Q1, L1, D1 besorolás megváltoztatásával, a szükséges kimeneti áram előírásoknak megfelelően.
Az L1 úgy építhető fel, hogy két megfelelő zománcozott rézhuzalt tekercsel bármilyen alkalmas ferritmagra.
Bár ez az LM317 SMPS áramkör közel nulla veszteség kimenetet ígér, a Q1-et egy hűtőbordára kell felszerelni, és bizonyos mértékű szóródás várható tőle.
Érdekes visszajelzés az egyik lelkes olvasótól:
Úr. Swagatam:
Nyugdíjas EE vagyok, de továbbra is érdekeltek különféle területeken. Akkor történt, amikor rábukkantam a webhelyére, amikor az LM317-es tápegységeket kutattam.
Látta az érdekes kapcsolóüzemű tápellátást az LM317 segítségével.
Mint kiderült, a pontos áramkör megjelenik az 1978-as National Semiconductor Voltage Regulator Handbook-ban, további szóval magyarázva annak viselkedését.
Még hasznosabbnak találtam azonban az áramkör szimulálását az LTSpiceVII használatával (amely ingyenesen letölthető és használható), hogy jobb képet kapjunk arról, hogyan működik az áramkör az alkatrész-érték változásával.
Mindenesetre úgy döntöttem, hogy beolvasom az 1978-as kézikönyv két oldalát, és e-mailt küldök Önnek, ha érdekli, hogy a sémát elküldje másoknak, akiket érdekelhet egy kicsit részletesebben.
Üdvözlettel,
Denton Conrad
Raleigh, Észak-Karolina
Előző: Hogyan készítsünk LED-es légszennyezettség-mérő áramkört az Arduinóval Következő: Single LM317 alapú MPPT szimulátor áramkör
