A terhelés végén vagy a fogyasztó végén kapott tápegység feszültségszintje ingadozik a szabálytalan terhelések vagy a helyi elektromos hálózat alapuló állapota miatt. Ezek a feszültségingadozások a fogyasztó elektromos és elektronikus készülékeinek élettartamának csökkenéséhez vagy a terhelések károsodásához vezethetnek. Tehát kötelező védje a terheléseket a túl- és alulfeszültségektől vagy állandó feszültséget kell biztosítani a terhelések számára és fenntartani kell a rendszer feszültségének stabilitása a szabályozási technika alkalmazásával. A feszültségszabályozás meghatározható úgy, hogy állandó feszültséget tart fenn, vagy a rendszer feszültségszintjét elfogadható határok között tartják a terhelés széles tartományában, és ezért feszültségszabályozókat használnak a feszültségszabályozáshoz. Lineáris feszültségszabályozáshoz és esetenként állítható LM317 feszültségszabályozót használnak, ahol a nem szabványos feszültséget szánják.
Mi a feszültségszabályozó?
A feszültségszabályozás a áramellátó rendszer feszültségszabályozóként nevezett elektromos vagy elektronikus eszközzel érhető el. Különböző típusú feszültségszabályozók léteznek, például rögzített feszültségszabályozók és változó feszültségszabályozók. Ezek ismét fel vannak osztva számos típusra, mint elektronikus feszültségszabályozók,Elektromechanikusszabályozók, automatikus feszültségszabályozók, lineáris feszültségszabályozók, kapcsolószabályozók, LM317 feszültségszabályozók, hibrid szabályozók, SCR szabályozók stb.
Feszültségszabályozó
LM317 feszültségszabályozó
LM317 feszültségszabályozó
Ez egyfajta pozitív-lineáris feszültségszabályozó, amelyet feszültségszabályozásra használnak, amelyet Robert C. Dobkin és Robert J. Widlar találtak ki, miközben 1970-ben a National Semiconductornál dolgoztak. Ez egy három terminálon állítható feszültségszabályozó. és könnyen használható, mert a kimeneti feszültség beállításához csak két külső ellenállás szükséges az LM317 feszültségszabályozó áramkörében. Főleg helyi és kártyás szabályozásra használják. Ha csatlakozunk fix ellenállás az LM317 szabályozó kimenete és beállítása között, akkor az LM317 áramkör használható precíziós áramszabályozóként.
LM317 feszültségszabályozó áramkör
A három kivezetés a bemeneti, a kimeneti és a beállító csap. Az LM317 áramkör az alábbi ábrán látható egy tYAz LM317 feszültségszabályozó kapcsolási rajzának aktuális konfigurációja, beleértve a leválasztó kondenzátorokat. Ez az LM317 áramkör képes változót szolgáltatni DC tápegység 1A kimenettel és 30V-ig állítható. Az áramkör egy alacsony oldali ellenállásból és egy magas oldali ellenállásból áll, amelyek sorba vannak kapcsolva, és amelyek egy rezisztív feszültségosztót alkotnak, amely egy passzív lineáris áramkör, amelyet a bemeneti feszültség töredékét jelentő kimeneti feszültség előállítására használnak.
A leválasztó kondenzátorokat leválasztásra vagy az elektromos áramkör egyik részének nem kívánt összekapcsolásának megakadályozására használják. Az egyes áramköri elemek által az áramkör többi elemére gyakorolt zaj hatásának elkerülése érdekében a kondenzátorok leválasztása az áramkörben a bemeneti zaj és a kimeneti tranziensek kezelésére szolgálnak. Hűtőbordát használnak az áramkörrel, hogy elkerüljék az alkatrészek túlmelegedését a nagyobb energiaeloszlás miatt.
LM317 feszültségszabályozó áramkör
Jellemzők
Az LM317 szabályozónak van néhány különlegessége, és néhány a következő:
- Képes 1,5A túláramot biztosítani, ezért fogalmilag működési erősítőnek számít, amelynek kimeneti feszültsége 1,2 V és 37 V között van.
- Az LM317 feszültségszabályozó áramkör belül áll termikus túlterhelés elleni védelem és a rövidzárlati áram korlátozó állandója a hőmérséklettel.
- Két csomagban kapható 3-vezetékes tranzisztoros csomagként és D2PAK-3 felülettartóként.
- Sok rögzített feszültség tárolása kiküszöbölhető.
Az LM317 feszültségszabályozó áramkörének működése
Az LM317 szabályozó felesleges kimeneti áramot tud biztosítani, ezért ezzel a kapacitással fogalmilag ezt tekintik műveleti erősítő . A beállítócsap az erősítő invertáló bemenete, és 1,25 V stabil referenciafeszültség előállításához belső sávhézag-referenciafeszültséget használnak a nem invertáló bemenet beállítására.
A kimeneti tüske feszültsége folyamatosan fix értékre állítható a kimenet és a föld közötti rezisztív feszültségosztó segítségével, amely a műveleti erősítőt nem invertáló erősítőként konfigurálja.
Sávhézag-referenciafeszültséget használnak állandó kimeneti feszültség előállítására, függetlenül a tápfeszültség változásától. Hőmérsékletfüggetlen referenciafeszültségnek is nevezik, amelyet gyakran használnak az integrált áramkörökben.
Az LM317 feszültségszabályozó áramkör kimeneti feszültsége (ideális esetben)
Vout = Vref * (1+ (RL / RH))
Hiba kifejezés kerül hozzáadásra, mert némi nyugalmi áram folyik az eszköz beállítócsapjából.
Vout = Vref * (1+ (RL / RH)) + IQR
A stabilabb kimenet elérése érdekében az LM317 feszültségszabályozó kapcsolási rajzát úgy tervezték meg, hogy a nyugalmi áramot kisebb vagy egyenlő, mint 100 mikro Amper. Így minden gyakorlati esetben a hiba figyelmen kívül hagyható.
Ha az LM317 feszültségszabályozó kapcsolási rajzáról az elválasztó alacsony oldali ellenállását lecseréljük a terhelésre, akkor az LM317 szabályozó ebből következő konfigurációja az áramot terhelésre szabályozza. Ezért ez az LM317 áramkör LM317 áramszabályozó áramkörként kezelhető.
LM317 áramszabályozó
A kimeneti áram a referenciafeszültség feszültségesése az RH ellenálláson, és így adjuk meg
A kimeneti áram ideális esetben
Kilépek= Vref / RH
Figyelembe véve a nyugalmi áramot, a kimeneti áramot a következőként adjuk meg
Kilépek= (Vref / RH) + IQ
Ezeket az LM317 és LM337 lineáris feszültségszabályozókat gyakran használják DC-DC átalakító alkalmazások. A lineáris szabályozók természetesen sok áramot vesznek fel, miközben táplálják őket. Ennek az áramnak a bemenet és a kimenet közötti feszültségkülönbséggel való szorzása miatt keletkező teljesítmény hőmennyiségben eloszlik és elpazarolódik.
Emiatt a hőt figyelembe kell venni a jelentős tervezésnél, és ez hatástalansághoz vezet. Ha a feszültségkülönbség növekszik, akkor az elpazarolt teljesítmény nőni fog, és néha ez az elvezetett hulladékteljesítmény nagyobb lesz, mint a leadott teljesítmény.
Annak ellenére, hogy ez jelentéktelen, de mivel a lineáris feszültségszabályozók néhány további alkatrésszel egyszerű módszer a stabil feszültség elérésére, el kell fogadnunk ezt a kompromisszumot. A kapcsolófeszültség-szabályozók alternatívak ezeknek a lineáris szabályozóknak, mivel ezek a kapcsolószabályozók általában hatékonyabbak, de több alkatrészre van szükségük a tervezéshez, és így több helyre van szükségük.
Remélem, hogy ez a cikk röviden bemutatja az LM317 feszültségszabályozó áramkört működés közben. Ezenkívül a feszültségszabályozók és azok alkalmazásai , nyugodtan vegye fel velünk a kapcsolatot, ha észrevételeit vagy kérdéseit az alábbi megjegyzés szakaszban teszi közzé.
