Nastaviteľný regulátor napätia LM317: 6 krokov

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:55

Tu by sme chceli hovoriť o nastaviteľných regulátoroch napätia. Vyžadujú komplikovanejšie obvody ako lineárne. Môžu byť použité na výrobu rôznych výstupov pevného napätia v závislosti od obvodu a tiež nastaviteľného napätia pomocou potenciometra.

V tejto časti si najskôr ukážeme špecifikácie a vývody LM317, potom si ukážeme, ako pomocou LM317 vytvoriť tri rôzne praktické obvody.

Na dokončenie praktickej stránky tejto sekcie budete potrebovať:

Zásoby:

• LM317
• Zastrihávač alebo hrniec s výkonom 10 kOhm
• 10 uF a 100 uF
• Rezistory: 200 ohmov, 330 ohmov, 1 kOhm
• 4x AA batéria 6V
• 2x Li-Ion batéria 7,4V
• 4S Li-Po batéria 14,8V
• alebo napájací zdroj

Krok 1: Prehľad pinoutov

Počnúc zľava máme nastavovací (ADJ) kolík, medzi ním a výstupným (OUT) kolíkom nastavíme delič napätia, ktorý určí napäťový výstup. Stredný kolík je kolík výstupného napätia (OUT), ktorý musíme spojiť s kondenzátorom, aby sme zaistili stabilný prúd. Tu sme sa rozhodli použiť 100 uF, ale môžete sa rozhodnúť použiť aj nižšie hodnoty (1uF>). Pravý kolík je vstupný (IN) kolík, ktorý spojíme s batériou (alebo iným zdrojom energie) a stabilizujeme prúd kondenzátorom (tu 10uF, ale môžete ísť tak nízko, ako 0,1 uF).

• ADJ Tu pripojíme delič napätia, aby sme upravili výstupné napätie
• OUT Tu pripojíme vstup obvodu distribúcie energie (akékoľvek zariadenie, ktoré nabíjame).
• IN Tu pripojíme červený vodič (plus terminál) z batérie

Krok 2: Obvod LM317 3,3 V

Teraz ideme stavať obvod pomocou LM317, ktorý bude produkovať 3,3 V. Tento obvod je pre pevný výstup. Rezistory sú vybrané zo vzorca, ktorý vysvetlíme neskôr.

Kroky zapojenia sú nasledujúce:

• Pripojte LM317 k breadboardu.
• Pripojte 10 uF kondenzátor ku kolíku IN. Ak používate elektrolytické kondenzátory, zapojte - na GND.
• Pripojte kondenzátor 100 uF k vývodu OUT.
• Pripojte IN na plusový pól zdroja energie
• Pripojte odpor 200 Ohm k pinom OUT a ADJ
• Pripojte odpor 330 Ohm k 200 Ohm a GND.
• Pripojte vývod OUT k plusovému pólu zariadenia, ktoré chcete nabíjať. Tu sme prepojili druhú stranu nepájivej dosky s OUT a GND, aby reprezentovali našu rozvodnú dosku.

Krok 3: 5V obvod LM317

Na vybudovanie 5 V výstupného obvodu pomocou LM317 stačí vymeniť odpory a pripojiť zdroj vyššieho napätia. Tento obvod je tiež pre pevný výstup. Rezistory sú vybrané zo vzorca, ktorý vysvetlíme neskôr.

Kroky zapojenia sú nasledujúce:

• Pripojte LM317 k breadboardu.
• Pripojte 10 uF kondenzátor ku kolíku IN. Ak používate elektrolytické kondenzátory, zapojte - na GND.
• Pripojte kondenzátor 100 uF k vývodu OUT.
• Pripojte IN na plusový pól zdroja energie
• Pripojte odpor 330 Ohm k pinom OUT a ADJ
• Pripojte 1k Ohm rezistor s 330 Ohm a GND.
• Pripojte vývod OUT k plusovému pólu zariadenia, ktoré chcete nabíjať. Tu sme prepojili druhú stranu nepájivej dosky s OUT a GND, aby reprezentovali našu rozvodnú dosku.

Krok 4: Nastaviteľný obvod LM317

Obvod pre nastaviteľný výstup napätia s LM317 je veľmi podobný predchádzajúcim obvodom. Tu namiesto druhého odporu používame trimer alebo potenciometer. Keď zvyšujeme odpor na trimri, zvyšuje sa výstupné napätie. Chceli by sme mať 12 V ako vysoký výkon a na to musíme použiť inú batériu, tu 4S Li-Po 14,8 V.

Kroky zapojenia sú nasledujúce:

• Pripojte LM317 k breadboardu.
• Pripojte 10 uF kondenzátor ku kolíku IN. Ak používate elektrolytické kondenzátory, zapojte - na GND.
• Pripojte kondenzátor 100 uF k vývodu OUT.
• Pripojte IN na plusový pól zdroja energie
• Pripojte 1k ohmový odpor k pinom OUT a ADJ
• Pripojte 10k Ohm trimer k 1k Ohm a GND.

Krok 5: Kalkulačka napätia

Teraz by sme chceli vysvetliť jednoduchý vzorec na výpočet odporu, ktorý potrebujeme na získanie požadovaného výstupného napätia. Tu použitý vzorec je zjednodušenou verziou, pretože nám poskytne dostatočne dobré výsledky pre čokoľvek, čo by sme robili.

Tam, kde Vout je výstupné napätie, R2 je „koncový odpor“, ten s väčšou hodnotou a ten, kde sme v poslednom prípade dali trimer. R1 je odpor, ktorý pripevňujeme medzi OUT a ADJ.

Keď vypočítame potrebný odpor, najskôr zistíme, aké výstupné napätie potrebujeme, zvyčajne pre nás 3,3 V, 5 V, 6 V alebo 12 V. Potom sa pozrieme na rezistory, ktoré máme, a vyberieme jeden, tento odpor je teraz naša R2. V prvom prípade sme vybrali 330 Ohm, v druhom 1 k Ohm a v treťom 10 k Ohm Trimmer.

Teraz, keď poznáme R2 a Vout, musíme vypočítať R1. Vykonáme to preskupením vyššie uvedeného vzorca a vložením našich hodnôt.

Pre náš prvý príklad je R1 201,2 Ohm, pre druhý príklad R1 je 333,3 Ohm a pre posledný príklad pri maximálne 10 k Ohm R1 je 1162,8 Ohm. Z toho vidíte, prečo sme pre tieto výstupné napätia vybrali tieto odpory.

K tomu je ešte veľa čo povedať, ale hlavným bodom je, že požadovaný odpor môžete určiť výberom napäťového výstupu a výberom R2 v závislosti od toho, aký druh odporov máte.

Krok 6: Záver

Chceli by sme zhrnúť, čo sme tu ukázali, a ukázať niektoré ďalšie dôležité atribúty LM317.

• Vstupné napätie LM317 je 4,25 - 40 V.
• Výstupné napätie LM317 je 1,25 - 37 V.
• Pokles napätia je asi 2 V, čo znamená, že na získanie 3,3 V potrebujeme najmenej 5,3 V.
• Maximálne prúdové hodnotenie je 1,5 A, dôrazne sa odporúča použiť chladič s LM317.
• Použite LM317 na napájanie ovládačov a ovládačov, ale prepnite na meniče DC-DC pre motory.
• Pomocou dvoch vypočítaných alebo odhadovaných odporov môžeme vytvoriť výstup s pevným napätím.
• Nastaviteľný výstup napätia môžeme vytvoriť pomocou jedného vypočítaného odporu a jedného odhadovaného potenciometra

Modely použité v tomto návode si môžete stiahnuť z nášho účtu GrabCAD:

Modely GrabCAD Robottronic

Naše ďalšie návody si môžete pozrieť na Instructables:

Inštrukcie Robottronic

Môžete tiež skontrolovať kanál YouTube, ktorý sa práve začína:

Youtube Robottronic