LM317 Justerbar spänningsregulator: 6 steg

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:35

Här skulle vi vilja prata om justerbara spänningsregulatorer. De kräver mer komplicerade kretsar än linjära. De kan användas för att producera olika fastspänningsutgångar beroende på kretsen och även justerbar spänning via potentiometer.

I det här avsnittet kommer vi först att visa specifikationer och pinout för LM317, därefter kommer vi att visa hur man gör tre olika praktiska kretsar med LM317.

För att avsluta den praktiska sidan av detta avsnitt behöver du:

Tillbehör:

• LM317
• 10 k Ohm trimmer eller kruka
• 10 uF och 100 uF
• Motstånd: 200 Ohm, 330 Ohm, 1k Ohm
• 4x AA -batteri 6V
• 2x Li-Ion batteri 7,4V
• 4S Li-Po batteri 14,8V
• eller en strömförsörjning

Steg 1: Översikt över pinout

Från vänster har vi en justeringsstift (ADJ), mellan den och utgången (OUT) sätter vi upp spänningsdelaren som bestämmer spänningsutgången. Mittstift är spänningsutgången (OUT) som vi måste ansluta med en kondensator för att ge stabil ström. Här har vi beslutat att använda 100 uF men du kan välja att använda lägre värden också (1uF>). Stift längst till höger är ingången (IN) som vi ansluter till batteriet (eller någon annan strömkälla) och stabiliserar strömmen med en kondensator (här 10uF, men du kan gå så lågt som 0,1 uF).

• ADJ Här ansluter vi spänningsdelaren för att justera utspänningen
• UT Här ansluter vi strömfördelningskretsingången (vilken enhet som helst som vi laddar).
• IN Här ansluter vi den röda ledningen (plus terminal) från batteriet

Steg 2: LM317 3,3 V -krets

Vi ska nu bygga en krets med LM317 som kommer att mata ut 3,3 V. Denna krets är för fast utgång. Motstånden väljs från formeln som vi kommer att förklara senare.

Ledningsstegen är följande:

• Anslut LM317 till brödbrädan.
• Anslut 10 uF -kondensatorn med IN -stiftet. Om du använder elektrolytkondensatorer, se till att ansluta - till GND.
• Anslut 100 uF -kondensatorn med OUT -stiftet.
• Anslut IN med pluskontakten på strömkällan
• Anslut 200 Ohm -motståndet med OUT- och ADJ -stiften
• Anslut motståndet 330 Ohm med 200 Ohm och GND.
• Anslut OUT -stiftet med pluskontakten på den enhet du vill ladda. Här har vi anslutit den andra sidan av brödbrädan med OUT och GND för att representera vår kraftfördelningskort.

Steg 3: LM317 5 V -krets

För att bygga en 5 V utgångskrets med LM317 behöver vi bara byta motstånd och ansluta högre spänningskälla. Denna krets är också för fast utgång. Motstånden väljs från formeln som vi kommer att förklara senare.

Ledningsstegen är följande:

• Anslut LM317 till brödbrädan.
• Anslut 10 uF -kondensatorn med IN -stiftet. Om du använder elektrolytkondensatorer, se till att ansluta - till GND.
• Anslut 100 uF -kondensatorn med OUT -stiftet.
• Anslut IN med pluskontakten på strömkällan
• Anslut 330 Ohm -motståndet med OUT- och ADJ -stiften
• Anslut 1k Ohm -motståndet med 330 Ohm och GND.
• Anslut OUT -stiftet med pluskontakten på den enhet du vill ladda. Här har vi anslutit den andra sidan av brödbrädan med OUT och GND för att representera vår kraftfördelningskort.

Steg 4: LM317 justerbar krets

Kretsen för justerbar spänningsutgång med LM317 liknar mycket tidigare kretsar. Här använder vi istället för det andra motståndet en trimmer eller en potentiometer. När vi ökar motståndet på trimmern ökar utspänningen. Vi skulle vilja ha 12 V som hög effekt och för det måste vi använda ett annat batteri, här 4S Li-Po 14,8 V.

Ledningsstegen är följande:

• Anslut LM317 till brödbrädan.
• Anslut 10 uF -kondensatorn med IN -stiftet. Om du använder elektrolytkondensatorer, se till att ansluta - till GND.
• Anslut 100 uF -kondensatorn med OUT -stiftet.
• Anslut IN med pluskontakten på strömkällan
• Anslut 1k Ohm -motståndet med OUT- och ADJ -stiften
• Anslut 10k Ohm -trimmern med 1k Ohm och GND.

Steg 5: Spänningskalkylator

Vi skulle nu vilja förklara en enkel formel för att beräkna motståndet vi behöver för att få den spänningsutmatning vi skulle vilja ha. Observera att formeln som används här är den förenklade versionen, eftersom den ger oss tillräckligt bra resultat för allt vi skulle göra.

Där Vout är utspänning är R2 "slutmotståndet", det med större värde och det där vi satte trimmern i det sista exemplet. R1 är motståndet som vi fäster mellan OUT och ADJ.

När vi beräknar det nödvändiga motståndet tar vi först reda på vilken utspänning vi behöver, vanligtvis för oss skulle det vara 3,3 V, 5 V, 6 V eller 12 V. Sedan tittar vi på de motstånd som vi har och väljer ett, detta motstånd är nu vår R2. I det första exemplet har vi valt 330 Ohm, i det andra 1 k Ohm och i det tredje 10 k Ohm Trimmer.

Nu när vi känner till R2 och Vout måste vi beräkna R1. Vi gör det genom att ordna om ovanstående formel och infoga våra värden.

För vårt första exempel är R1 201,2 Ohm, för det andra exemplet R1 är 333,3 Ohm, och för det sista exemplet vid högst 10 k Ohm R1 är 1162,8 Ohm. Från detta kan du se varför vi har valt dessa motstånd för dessa utspänningar.

Det finns fortfarande mycket att säga om detta, men huvudpoängen är att du kan bestämma motståndet du behöver genom att välja spänningsutgången och välja R2 beroende på vilken typ av motstånd du har.

Steg 6: Slutsats

Vi skulle vilja sammanfatta vad vi har visat här och visa några ytterligare viktiga attribut för LM317.

• Ingångsspänningen för LM317 är 4,25 - 40 V.
• Utgångsspänningen för LM317 är 1,25 - 37 V.
• Spänningsfallet är cirka 2 V, vilket betyder att vi behöver minst 5,3 V för att få 3,3 V.
• Det maximala strömvärdet är 1,5 A, det rekommenderas starkt att använda en kylfläns med LM317.
• Använd LM317 för att slå på styrenheter och drivrutiner, men byt till DC-DC-omvandlare för motorer.
• Vi kan göra en fast spänningsutgång genom att använda två beräknade eller uppskattade motstånd.
• Vi kan göra en justerbar spänningsutgång genom att använda ett beräknat motstånd och en uppskattad potentiometer

Du kan ladda ner modellerna som används i den här självstudien från vårt GrabCAD -konto:

GrabCAD Robottronic -modeller

Du kan se våra andra självstudier om Instructables:

Instruktioner Robottronic

Du kan också kolla Youtube -kanal som fortfarande håller på att starta:

Youtube Robottronic