Koormuse või tarbija otsas vastuvõetud toiteallikal on ebatasasest koormusest või kohaliku elektrivõrgu seisundist tingitud pingetaseme kõikumised. Need pinge kõikumised võivad vähendada tarbija elektri- ja elektroonikaseadmete eluiga või kahjustada koormusi. Nii, see on nõutav kaitsta koormusi üle- ja allapinge eest või on vaja tagada koormustele püsiv pinge ja hooldus stabiilsus süsteemi pinges kasutades reguleerimistehnikat. Pinge reguleerimist võib defineerida kui püsiva pinge säilitamist või süsteemi pingetaseme hoidmist vastuvõetavates piirides laia koormustingimuste vahemikus ja seega kasutatakse pinge reguleerimiseks pinge regulaatoreid. Lineaarse pinge reguleerimiseks ja aeg-ajalt reguleeritavat LM317 pinge regulaatorit kasutatakse mittestandardseks pingeks.
Mis on pinge regulaator?
Pinge reguleerimine a toiteallikas võib saavutada elektri- või elektroonikaseadme abil, mida nimetatakse pinge regulaatoriteks. Pinge regulaatoreid on erinevat tüüpi, näiteks fikseeritud pinge regulaatorid ja muutuva pinge regulaatorid. Need jagunevad taas mitmeks tüübiks nagu elektroonilised pingeregulaatorid,Elektromehaanilineregulaatorid, automaatsed pingeregulaatorid, lineaarsed pingeregulaatorid, lülitusregulaatorid, LM317 pingeregulaatorid, hübriidregulaatorid, SCR regulaatorid ja nii edasi.
Pinge regulaator
LM317 pinge regulaator
LM317 pinge regulaator
See on positiivse lineaarse pinge regulaatorite tüüp, mida kasutatakse pinge reguleerimiseks ja mille leiutasid Robert C. Dobkin ja Robert J. Widlar, kui nad töötasid National Semiconductoris 1970. aastal. See on kolme klemmiga reguleeritav pinge regulaator ja seda on lihtne kasutada, kuna väljundpinge seadmiseks on LM317 pingeregulaatori vooluahelal vaja ainult kahte välistakisti. Seda kasutatakse peamiselt kohalikuks ja kaardil reguleerimiseks. Kui me ühendame fikseeritud takisti regulaatori LM317 väljundi ja reguleerimise vahel, siis saab LM317 vooluahelat kasutada täppisvooluregulaatorina.
LM317 pinge regulaatori ahel
Kolm klemmi on sisend-, väljund- ja reguleerimistihvt. LM317 ahel on näidatud allpool oleval joonisel on tYLM317 pinge regulaatori skeemi, sealhulgas lahutamiskondensaatorid, konkreetne konfiguratsioon. See LM317 ahel on võimeline pakkuma muutujaid Alalisvoolu toiteallikas väljundiga 1A ja reguleeritav kuni 30V. Vooluahel koosneb madalpoolsest takistiist ja kõrgpoolsest takistist, mis on ühendatud järjestikku, moodustades takistusliku pingejaoturi, mis on passiivne lineaarahel, mida kasutatakse väljundpinge saamiseks, mis on murdosa selle sisendpingest.
Laadimiskondensaatoreid kasutatakse lahtiühendamiseks või elektriahela ühe osa soovimatu ühendamise vältimiseks teisest osast. Mõne vooluahela elemendi poolt tekitatud müra mõju vältimiseks ülejäänud vooluahela elementidele mõjutab kondensaatorite lahtiühendamine vooluringis kasutatakse sisendmüra ja väljundi transientide käsitlemiseks. Ahelaga kasutatakse jahutusradiaatorit, et vältida komponentide ülekuumenemist suurema võimsuse hajumise tõttu.
LM317 pinge regulaatori ahel
Funktsioonid
LM317 regulaatoril on mõned eripära ja mõned neist on järgmised:
- See on võimeline pakkuma ülevoolu 1,5 A, seetõttu peetakse seda kontseptuaalselt operatiivvõimendiks, mille väljundpinge jääb vahemikku 1,2 V kuni 37 V.
- LM317 pinge regulaatori vooluring koosneb sisemiselt termiline ülekoormuskaitse ja lühise voolu piirav konstant temperatuuriga.
- Seda on saadaval kahes pakendis kolmekaablilise transistoripaketina ja pinnakinnitusena D2PAK-3.
- Paljude fikseeritud pingete varumine on välistatud.
Pinge regulaatori LM317 ahela töö
LM317 regulaator suudab anda üleliigse väljundvoolu ja seetõttu peetakse selle võimsusega seda kontseptuaalselt operatiivvõimendi . Reguleerimisnõel on võimendi ümberpööratav sisend ja stabiilse 1,25 V võrdluspinge tekitamiseks kasutatakse mittepöörava sisendi seadistamiseks sisemist ribalaiuse tugipinget.
Väljundi tihvti pinget saab pidevalt fikseerida, kasutades väljundi ja maanduse vahelist takistuslikku pingejaoturit, mis konfigureerib operatsioonivõimendi mitteinverteeriva võimendina.
Pideva väljundpinge tekitamiseks kasutatakse ribalaiuse võrdluspinge, olenemata toitevõimsuse muutustest. Seda nimetatakse ka temperatuurist sõltumatuks võrdluspingeks, mida sageli kasutatakse integraallülitustes.
LM317 pinge regulaatori vooluahela väljundpinge (ideaaljuhul)
Vout = Vref * (1+ (RL / RH))
Lisatakse veatermin, kuna seadme reguleerimisnõelast voolab mõni vaikevool.
Vout = Vref * (1+ (RL / RH)) + IQR
Stabiilsema väljundi saavutamiseks on LM317 pinge regulaatori vooluahela diagramm loodud nii, et vaikevool oleks väiksem kui 100 mikroamperit või sellega võrdne. Seega võib kõigil praktilistel juhtudel viga eirata.
Kui asendame LM317 pingeregulaatori skeemi jaoturist madala külgtakisti koormusega, siis reguleerib LM317 regulaatori saadud konfiguratsioon voolu koormuseks. Seega saab seda LM317 vooluahelat käsitleda kui LM317 voolu regulaatori vooluahelat.
LM317 praegune regulaator
Väljundvool on võrdluspinge pingelang üle takistuse RH ja on antud järgmiselt
Väljundvool ideaaljuhul on
Välja= Vref / RH
Võttes arvesse vaikevoolu, antakse väljundvool kujul
Välja= (Vref / RH) + IQ
Neid lineaarseid pingeregulaatoreid LM317 ja LM337 kasutatakse sageli DC-DC muundur rakendused. Lineaarsed regulaatorid saavad loomulikult palju voolu, kui nad tarnivad. Selle voolu korrutamisel sisendi ja väljundi pinge erinevusega saadud võimsus hajub ja kulub soojuseks.
Seetõttu tuleb olulise disaini korral arvestada soojusega ja see toob kaasa ebaefektiivsuse. Kui pinge erinevus suureneb, suureneb raisatud võimsus ja mõnikord on see hajutatud jäätmevool rohkem kui tarnitud võimsus.
Kuigi see on tähtsusetu, kuid kuna mõne lisakomponendiga lineaarpinge regulaatorid on stabiilse pinge saamiseks lihtne viis, peame selle kompromissiga leppima. Lülituspinge regulaatorid on nende lineaarsete regulaatorite jaoks alternatiivsed, kuna need lülitusregulaatorid on üldiselt tõhusamad, kuid nende projekteerimiseks on vaja rohkem komponente ja seega on vaja rohkem ruumi.
Loodetavasti annab see artikkel lühikese ülevaate töötava LM317 pinge regulaatori ahelast. Lisaks selgituste saamiseks pingeregulaatorid ja nende rakendused , võite julgelt meiega ühendust võtta, postitades oma kommentaarid või päringud allpool olevasse kommentaaride jaotisesse.
