Was ist der Spannungsregler LM317: Schaltung und seine Funktionsweise

Was ist der Spannungsregler LM317: Schaltung und seine Funktionsweise

Die am Last- oder Verbraucherseite empfangene Stromversorgung weist Schwankungen der Spannungspegel aufgrund unregelmäßiger Lasten oder des Zustands des lokalen Stromnetzes auf. Diese Spannungsschwankungen können zu einer Verkürzung der Lebensdauer der elektrischen und elektronischen Geräte des Verbrauchers oder zu einer Beschädigung der Lasten führen. Also ist es erforderlich Schützen Sie Lasten vor Über- und Unterspannungen oder müssen eine konstante Spannung an die Lasten liefern und diese aufrechterhalten Stabilität der Systemspannung unter Verwendung der Regulierungstechnik. Spannungsregelung kann definiert werden als Aufrechterhaltung einer konstanten Spannung oder Halten des Spannungspegels eines Systems innerhalb akzeptabler Grenzen über einen weiten Bereich von Lastbedingungen, und daher werden Spannungsregler zur Spannungsregelung verwendet. Zur linearen Spannungsregelung wird gelegentlich ein einstellbarer Spannungsregler LM317 verwendet, bei dem die nicht standardmäßige Spannung vorgesehen ist.

Was ist der Spannungsregler?

Die Spannungsregelung in a Stromversorgungssystem kann mit einem elektrischen oder elektronischen Gerät erreicht werden, das als Spannungsregler bezeichnet wird. Es gibt verschiedene Arten von Spannungsreglern, wie z. B. Festspannungsregler und variable Spannungsregler. Diese sind wiederum in viele Typen als elektronische Spannungsregler unterteilt,ElektromechanischRegler, automatische Spannungsregler, lineare Spannungsregler, Schaltregler, LM317-Spannungsregler, Hybridregler, SCR-Regler usw.




Spannungsregler

Spannungsregler



Spannungsregler LM317

Spannungsregler LM317

Spannungsregler LM317

Es handelt sich um eine Art positiv-linearer Spannungsregler, die zur Spannungsregelung verwendet werden und von Robert C. Dobkin und Robert J. Widlar erfunden wurden, als sie 1970 bei National Semiconductor arbeiteten. Es handelt sich um einen dreipoligen, einstellbaren Spannungsregler und ist einfach zu bedienen, da zum Einstellen der Ausgangsspannung nur zwei externe Widerstände in der Spannungsreglerschaltung LM317 erforderlich sind. Es wird hauptsächlich für die lokale und On-Card-Regulierung verwendet. Wenn wir uns verbinden ein fester Widerstand Zwischen dem Ausgang und der Einstellung des LM317-Reglers kann dann die LM317-Schaltung als Präzisionsstromregler verwendet werden.



Spannungsreglerschaltung LM317

Die drei Anschlüsse sind Eingangspin, Ausgangspin und Einstellstift. Die in der folgenden Abbildung gezeigte LM317-Schaltung ist ein tY.Konfiguration des Schaltplans des Spannungsreglers LM317 einschließlich der Entkopplungskondensatoren. Diese LM317-Schaltung kann eine Variable bereitstellen Gleichstromquelle mit einem Ausgang von 1A und kann bis zu 30V eingestellt werden. Die Schaltung besteht aus einem Low-Side-Widerstand und einem High-Side-Widerstand, die in Reihe geschaltet sind und einen Widerstandsspannungsteiler bilden, bei dem es sich um eine passive lineare Schaltung handelt, die zur Erzeugung einer Ausgangsspannung verwendet wird, die einen Bruchteil ihrer Eingangsspannung ausmacht.

Entkopplungskondensatoren werden zum Entkoppeln oder zur Verhinderung einer unerwünschten Kopplung eines Teils eines Stromkreises von einem anderen Teil verwendet. Um die Auswirkung von Rauschen zu vermeiden, das durch einige Schaltungselemente auf die verbleibenden Elemente der Schaltung verursacht wird, wird die Entkopplungskondensatoren in der Schaltung werden zur Adressierung des Eingangsrauschens und der Ausgangstransienten verwendet. Mit dem Stromkreis wird ein Kühlkörper verwendet, um zu verhindern, dass die Komponenten aufgrund einer höheren Verlustleistung überhitzt werden.

Spannungsreglerschaltung LM317

Spannungsreglerschaltung LM317



Eigenschaften

Es gibt einige Besonderheiten des LM317-Reglers und einige sind wie folgt:


  • Es kann einen Überstrom von 1,5 A liefern und wird daher konzeptionell als Operationsverstärker mit einer Ausgangsspannung im Bereich von 1,2 V bis 37 V betrachtet.
  • Die Spannungsreglerschaltung LM317 besteht intern aus thermischer Überlastschutz und Kurzschlussstrombegrenzungskonstante mit der Temperatur.
  • Es ist in zwei Paketen als 3-adriges Transistorpaket und oberflächenmontierte D2PAK-3 erhältlich.
  • Die Bevorratung vieler fester Spannungen kann beseitigt werden.

Funktionsweise der Schaltung des Spannungsreglers LM317

Der Regler LM317 kann einen überschüssigen Ausgangsstrom liefern und wird daher mit dieser Kapazität konzeptionell als betrachtet ein Operationsverstärker . Der Einstellstift ist der invertierende Eingang des Verstärkers. Um eine stabile Referenzspannung von 1,25 V zu erzeugen, wird eine interne Bandlückenreferenzspannung verwendet, um den nichtinvertierenden Eingang einzustellen.

Die Ausgangspinspannung kann unter Verwendung eines Widerstandsspannungsteilers zwischen Ausgang und Masse kontinuierlich auf einen festen Wert eingestellt werden, wodurch der Operationsverstärker als nicht invertierender Verstärker konfiguriert wird.

Eine Bandlückenreferenzspannung wird verwendet, um unabhängig von den Änderungen der Versorgungsleistung eine konstante Ausgangsspannung zu erzeugen. Es wird auch als temperaturunabhängige Referenzspannung bezeichnet, die häufig in integrierten Schaltkreisen verwendet wird.

Die Ausgangsspannung (idealerweise) der Spannungsreglerschaltung LM317

Vout = Vref * (1+ (RL / RH))

Ein Fehlerterm wird hinzugefügt, da ein ruhender Strom vom Einstellstift des Geräts fließt.

Vout = Vref * (1+ (RL / RH)) + IQR

Um eine stabilere Leistung zu erzielen, ist der Schaltplan des Spannungsreglers LM317 so ausgelegt, dass der Ruhestrom kleiner oder gleich 100 Mikroampere ist. Somit kann in allen praktischen Fällen der Fehler ignoriert werden.

Wenn wir den Low-Side-Widerstand des Teilers aus dem Schaltplan des Spannungsreglers LM317 durch die Last ersetzen, regelt die resultierende Konfiguration des Reglers LM317 den Strom zu einer Last. Daher kann diese LM317-Schaltung als LM317-Stromreglerschaltung behandelt werden.

LM317 Stromregler

LM317 Stromregler

Der Ausgangsstrom ist der Spannungsabfall der Referenzspannung über dem Widerstand RH und wird als angegeben

Ausgangsstrom ist im Idealfall

Iout= Vref / RH

In Anbetracht des Ruhestroms wird der Ausgangsstrom als angegeben

Iout= (Vref / RH) + IQ

Diese linearen Spannungsregler LM317 und LM337 werden häufig in verwendet DC / DC-Wandler Anwendungen. Linearregler ziehen natürlich viel Strom, wenn sie liefern. Die durch die Multiplikation dieses Stroms mit der Spannungsdifferenz zwischen Eingang und Ausgang erzeugte Leistung wird abgeführt und als Wärme verschwendet.

Aus diesem Grund muss Wärme für ein signifikantes Design berücksichtigt werden und führt zu Ineffizienz. Wenn die Spannungsdifferenz zunimmt, steigt die verschwendete Leistung, und manchmal ist diese verbrauchte Abfallleistung größer als die zugeführte Leistung.

Dies ist zwar unbedeutend, aber da die linearen Spannungsregler mit einigen zusätzlichen Komponenten eine einfache Möglichkeit sind, eine stabile Spannung zu erhalten, müssen wir diesen Kompromiss akzeptieren. Die Schaltspannungsregler sind eine Alternative für diese Linearregler, da diese Schaltregler im Allgemeinen effizienter sind, jedoch mehr Komponenten für die Konstruktion benötigen und daher mehr Platz benötigen.

Hoffe, dieser Artikel gibt einen kurzen Überblick über die funktionierende Spannungsreglerschaltung LM317. Für eventuelle Klarstellungen bezüglich der Spannungsregler und ihre Anwendungen Sie können uns gerne kontaktieren, indem Sie Ihre Kommentare oder Fragen im Kommentarbereich unten veröffentlichen.