Regulator napetosti LM317: 6 korakov

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:02

Tu bi radi govorili o nastavljivih regulatorjih napetosti. Zahtevajo bolj zapletena vezja kot linearna. Uporabljajo se lahko za izdelavo različnih izhodov fiksne napetosti, odvisno od vezja, in tudi nastavljive napetosti s potenciometrom.

V tem razdelku bomo najprej pokazali specifikacije in pinout LM317, nato bomo pokazali, kako z LM317 narediti tri različna praktična vezja.

Za dokončanje praktične strani tega razdelka boste potrebovali:

Zaloge:

• LM317
• 10 k ohmski trimer ali lonec
• 10 uF in 100 uF
• Upori: 200 Ohm, 330 Ohm, 1k Ohm
• 4 x AA baterija 6V
• 2x Li-Ion baterija 7,4V
• 4S Li-Po baterija 14,8V
• ali napajalnik

1. korak: Pregled Pinout

Od leve strani imamo nastavitveni (ADJ) zatič, med njim in izhodnim (OUT) zatičem nastavimo delilnik napetosti, ki bo določil izhodno napetost. Srednji zatič je izhod napetosti (OUT), ki ga moramo povezati s kondenzatorjem, da zagotovimo stabilen tok. Tu smo se odločili za uporabo 100 uF, vendar se lahko odločite tudi za nižje vrednosti (1uF>). Skrajni desni zatič je vhodni (IN) zatič, ki ga povežemo z baterijo (ali katerim koli drugim virom napajanja) in stabiliziramo tok s kondenzatorjem (tukaj 10uF, lahko pa se spustite na 0,1 uF).

• ADJ Tukaj priključimo delilnik napetosti, da prilagodimo izhodno napetost
• OUT Tu priključimo vhod za distribucijski tok (katero koli napravo, ki jo polnimo).
• IN Tukaj priključimo rdečo žico (plus priključek) iz baterije

Korak: LM317 3.3 V vezje

Zdaj bomo zgradili vezje z LM317, ki bo oddajalo 3,3 V. To vezje je za fiksni izhod. Upori so izbrani po formuli, ki jo bomo razložili kasneje.

Koraki ožičenja so naslednji:

• LM317 priključite na ploščo.
• Kondenzator 10 uF priključite z vtičem IN. Če uporabljate elektrolitske kondenzatorje, priključite - na GND.
• Kondenzator 100 uF povežite z OUT pin.
• Vtičnico priključite na plus priključek vira napajanja
• 200 -ohmski upor priključite na izhode OUT in ADJ
• Upor 330 Ohm priključite na 200 Ohm in GND.
• OUT pin priključite na plus priključek naprave, ki jo želite napolniti. Tu smo povezali drugo stran plošče z OUT in GND, ki predstavlja našo distribucijsko ploščo.

Korak: LM317 5 V vezje

Za izdelavo 5 V izhodnega tokokroga z LM317 moramo samo spremeniti upore in priključiti vir višje napetosti. To vezje je tudi za fiksni izhod. Upori so izbrani po formuli, ki jo bomo razložili kasneje.

Koraki ožičenja so naslednji:

• LM317 priključite na ploščo.
• Kondenzator 10 uF priključite z vtičem IN. Če uporabljate elektrolitske kondenzatorje, priključite - na GND.
• Kondenzator 100 uF povežite z izhodom.
• Vtičnico priključite na plus priključek vira napajanja
• Upor 330 Ohm povežite z OUT in ADJ nožicami
• Priključite upor 1k Ohm s 330 Ohm in GND.
• Priključite izhod OUT na priključek plus na napravi, ki jo želite napolniti. Tu smo povezali drugo stran plošče z OUT in GND, ki predstavlja našo distribucijsko ploščo.

Korak 4: Nastavljivo vezje LM317

Vezje za nastavljivo izhodno napetost z LM317 je zelo podobno prejšnjim vezjem. Tu namesto drugega upora uporabljamo trimer ali potenciometer. Ko povečamo upor trimerja, se izhodna napetost poveča. Radi bi imeli 12 V kot visoko moč in za to moramo uporabiti drugo baterijo, tukaj 4S Li-Po 14,8 V.

Koraki ožičenja so naslednji:

• LM317 priključite na ploščo.
• Kondenzator 10 uF priključite z vtičem IN. Če uporabljate elektrolitske kondenzatorje, priključite - na GND.
• Kondenzator 100 uF povežite z OUT pin.
• Vtičnico priključite na plus priključek vira napajanja
• Upor 1k Ohm priključite na izhode OUT in ADJ
• Priključite 10k ohmski trimer na 1k ohm in GND.

5. korak: Kalkulator napetosti

Zdaj bi radi razložili preprosto formulo za izračun upora, ki ga potrebujemo, da dobimo želeno napetost. Upoštevajte, da je tukaj uporabljena poenostavljena različica, saj nam bo dala dovolj dobre rezultate za vse, kar bi počeli.

Kjer je Vout izhodna napetost, je R2 "končni upor", tisti z večjo vrednostjo in tisti, kamor smo v zadnjem primeru postavili trimer. R1 je upor, ki ga pritrdimo med OUT in ADJ.

Ko izračunamo potrebni upor, najprej ugotovimo, katera izhodna napetost potrebujemo, običajno za nas 3,3 V, 5 V, 6 V ali 12 V. Nato pogledamo upore, ki jih imamo, in izberemo enega, ta upor zdaj je naš R2. V prvem primeru smo izbrali 330 Ohm, v drugem 1 k Ohm in v tretjem 10 k Ohm Trimer.

Zdaj, ko poznamo R2 in Vout, moramo izračunati R1. To naredimo tako, da preuredimo zgornjo formulo in vstavimo svoje vrednosti.

Za naš prvi primer je R1 201,2 Ohm, za drugi primer R1 je 333,3 Ohm, za zadnji primer pri največ 10 k Ohm pa je R1 1162,8 Ohma. Iz tega lahko vidite, zakaj smo izbrali te upore za tiste izhodne napetosti.

O tem je treba še veliko povedati, glavna stvar pa je, da lahko upor, ki ga potrebujete, določite tako, da izberete izhod napetosti in R2, odvisno od vrste uporov, ki jih imate.

6. korak: Zaključek

Radi bi povzeli to, kar smo pokazali tukaj, in pokazali nekaj dodatnih pomembnih lastnosti LM317.

• Vhodna napetost LM317 je 4,25 - 40 V.
• Izhodna napetost LM317 je 1,25 - 37 V.
• Padec napetosti je približno 2 V, kar pomeni, da potrebujemo vsaj 5,3 V, da dobimo 3,3 V.
• Največja moč toka je 1,5 A, zelo priporočljivo je, da uporabite hladilnik z LM317.
• Za vklop krmilnikov in gonilnikov uporabite LM317, vendar preklopite na pretvornike DC-DC za motorje.
• Z uporabo dveh izračunanih ali ocenjenih uporov lahko naredimo izhod fiksne napetosti.
• Nastavljiv izhod napetosti lahko naredimo z uporabo enega izračunanega upora in enega ocenjenega potenciometra

Modele, uporabljene v tej vadnici, lahko prenesete iz našega računa GrabCAD:

GrabCAD Robottronic modeli

Druge vadnice si lahko ogledate na strani Instructables:

Robottronic z navodili

Prav tako lahko preverite kanal Youtube, ki se še začenja:

Youtube Robottronic