على 03/09/2024 516

دليل متعمق لـ LM317: فهم منظمات الجهد القابل للتعديل

LM317 هي واحدة من أكثر الدوائر المتكاملة للسلطة المستخدمة على نطاق واسع.ليس فقط أبسط أشكال دائرة منظم الجهد الثابتة ثلاثية الطرفية ، ولكن لديها أيضًا خصائص جهد الإخراج القابل للتعديل.بالإضافة إلى ذلك ، فإنه يتمتع أيضًا بمزايا انخفاض الضوضاء ، ونطاق تنظيم الجهد العريض ، وأداء تثبيت الجهد الجيد ، ونسبة قمع تموج عالية.في هذه المقالة ، سنناقش بعض النقاط الرئيسية المتعلقة بـ LM317 حتى تتمكن من فهم متعمق لهذا الجهاز.لذلك دعونا نبدأ!

كتالوج

مقدمة إلى LM317

LM317 هو منظم الجهد الإيجابي القابل للتعديل ثلاثية الطرفي IC من أشباه الموصلات الوطنية.يحتوي LM317 على نطاق جهد إخراج واسع من 1.2 فولت إلى 37 فولت وحمل تيار يصل إلى 1.5A.يعد استخدام LM317 أمرًا بسيطًا للغاية ، مما يتطلب فقط مقاومات خارجية لضبط جهد الخرج المطلوب.بالإضافة إلى ذلك ، يوفر LM317 تنظيمًا خطيًا وحملًا أفضل من المنظمات الثابتة القياسية ، ويتم دمج مجموعة متنوعة من دوائر الحماية في LM317 لضمان تشغيل مستقر وموثوق ، بما في ذلك حماية الحمل الزائد وحماية المنطقة الآمنة.عادة ، لا يتطلب LM317 مكثفات خارجية ، ولكن إذا كان الاتصال من مكثف مرشح الإدخال إلى إدخال LM317 أكثر من 6 بوصات (حوالي 15 سم) ، يوصى بالمكثفات الخارجية.استخدام المكثفات الإخراج أيضا يحسن الاستجابة العابرة.إذا استخدمنا مكثف مرشح على جانب التعديل ، فيمكننا الحصول على نسبة رفض تموج أعلى بكثير من تلك الخاصة بمنظم ثلاثي المحطة القياسي.

يحتوي LM317 على العديد من الاستخدامات الخاصة.على سبيل المثال ، من خلال تعليق المنظم في جهد أعلى ، يمكن لـ LM317 تنظيم الفولتية التي تصل إلى عدة مئات من الفولت ، شريطة أن لا يتجاوز اختلاف الجهد في الإدخال أو الإخراج حدوده ويتم تجنب الدوائر القصيرة في المخرجات.بالإضافة إلى ذلك ، يمكننا توصيل محطة التعديل بجهد قابلة للبرمجة لوظيفة إخراج الطاقة القابلة للبرمجة.

البدائل وما يعادلها

• LM7905

• LM7809

• LM7912

• LT1086

وظيفة LM317 جهد الجهد القابل للتعديل دائرة استقرار الجهد الكهربائي

LM317 قابلة للتعديل جهد الجهد الجهد هي الدور الرئيسي لجهد الإدخال يتم تحويله بشكل ثابت إلى جهد الخرج المطلوب ، وذلك لتوفير إمدادات طاقة مستقرة وموثوقة للدائرة أو الجهاز.على وجه التحديد ، فإن دور دائرة منظم الجهد هو كما يلي:

توفير الموثوقية: عادةً ما يأخذ تصميم دوائر منظم الجهد في الاعتبار الحماية الزائدة من التيار ، وحماية درجة الحرارة الزائدة ، وحماية الدائرة القصيرة وغيرها من الوظائف لضمان التشغيل الآمن للدوائر والمعدات.تضمن آليات الحماية هذه موثوقية واستقرار إمدادات الطاقة الخاضعة للتنظيم في المواقف غير المتوقعة.

اضبط جهد الإخراج: تتيح دائرة منظم الجهد للمستخدم ضبط جهد الإخراج حسب الحاجة لتناسب متطلبات الدائرة المختلفة.بمجرد ضبط مقياس الجهد أو المقاوم ، يمكن تحقيق جهد الخرج المطلوب في نطاق معين.

حماية أجهزة التحميل: تحمي دائرة منظم الجهد أجهزة التحميل من اختلافات جهد الإدخال عن طريق تثبيت جهد الخرج.يمكن أن تقاوم تقلبات الطاقة وتداخل الضوضاء ومنع الأضرار التي لحقت أجهزة التحميل الناتجة عن الجهد العالي أو المنخفض للغاية.

توفير الجهد المستقر: تكون دائرة منظم الجهد قادرة على ضبط وتثبيت جهد الخرج تلقائيًا وفقًا لتغييرات جهد الإدخال وتحميل تيار من خلال آلية التحكم في التغذية الراجعة.وبهذه الطريقة ، يمكن أن توفر دائرة منظم الجهد جهد خرج ثابت في ظل ظروف تحميل مختلفة لضمان التشغيل العادي للمعدات التي تعمل بالطاقة.

دائرة البداية الناعمة من LM317

يوضح الشكل أدناه دائرة بداية ناعمة مصممة باستخدام LM317.في لحظة الطاقة ، نظرًا لأن الجهد على CE1 لا يمكن أن يتغير فجأة ، يتم تشبع Q1 ويتم تشغيله من خلال تأثير التحيز لـ R1 و R2.تتسبب حالة التوصيل هذه في اختصار RP1 ، مما تسبب في محطة التعديل في LM317 إلى الأرض.في هذا الوقت ، يكون جهد إخراج مصدر الطاقة 1.25 فولت.مع زيادة وقت الشحن لـ C2 ، سيزداد جهد الخرج تدريجياً.تتمثل وظيفة D1 في إطلاق الشحنة على C2 بسرعة بعد إيقاف تشغيل الطاقة لضمان تحقيق البداية الناعمة بشكل طبيعي عند تشغيل الطاقة في المرة القادمة.بالإضافة إلى ذلك ، تجدر الإشارة إلى أنه إذا لم يكن Q1 و R2 متصلاً ، ولكن يتم توصيل مكثف كهربائي كبير بالتوازي مع طرفي RP1 ، يمكن أيضًا تحقيق تأثير البداية الناعمة.

الحد الأدنى للتشغيل المستقر تيار LM317

تحتوي كتلة منظم الجهد LM317 على الحد الأدنى لتيار التشغيل المستقر ، وأحيانًا يسمى أيضًا الحد الأدنى لتيار الإخراج أو الحد الأدنى لتيار التفريغ.عادةً ما تكون قيمة تيار التشغيل المستقر الحد الأدنى حوالي 1.5 مللي أمبير.نظرًا للاختلافات في الشركات المصنعة ونماذج كتلة منظم الجهد LM317 ، قد تكون القيمة المحددة للحد الأدنى لتيار التشغيل المستقر أيضًا مختلفًا ، ولكنها عمومًا لا تتجاوز 5MA.عندما يكون تيار الإخراج في كتلة منظم الجهد LM317 أقل من الحد الأدنى لتيار التشغيل المستقر ، فلن يعمل بشكل صحيح.على العكس من ذلك ، عندما يتجاوز تيار الإخراج هذا العتبة ، يمكن أن تخرج كتلة منظم الجهد LM317 جهد مستقر DC.

عند إنشاء مصدر طاقة منظم على أساس كتلة منظم الجهد LM317 (كما هو موضح في الشكل) ، تأكد من الانتباه إلى الحد الأدنى لتيار التشغيل المستقر.إذا تم تجاهل هذه النقطة ، فقد تحدث الظواهر غير الطبيعية التالية في إمدادات الطاقة المنظمة التي ننتجها.

حساب الجهد الإخراج LM317 واختيار الجهد التنظيم المقاوم

يتم تحديد VOUT VOUT VOUT من LM317 بشكل مشترك بواسطة المقاومات R1 و RP1.الصيغة المحددة هي Vout = 1.25 × (1+RP1/R1).نظرًا لوجود جهد ثابت قدره 1.25 فولت بين محطة VOUT ومحطة ADJ (محطة التعديل) لـ LM317 ، إذا بقيت مقاومة R1 دون تغيير ، فإن التيار يتدفق عبر R1 سيكون قيمة ثابتة.نظرًا لأن RP1 و R1 متصلان في السلسلة ، يمكن تغيير جهد الخرج بمجرد ضبط مقاومة RP1.تجدر الإشارة إلى أن تيار التشغيل للدائرة الداخلية لـ LM317 هو إخراج من محطة VOUT ، وهذا التيار حوالي 5 أمتار.لذلك ، يجب ألا تتجاوز أقصى مقاومة R1 240Ω.إذا كانت قيمة R1 كبيرة جدًا ، فلن يكون تيار التشغيل للدائرة الداخلية لـ LM317 مخرجًا بالكامل ، مما سيؤدي إلى انخفاض جهد الخرج وتناقص الاستقرار.في التطبيقات العملية ، من أجل الحصول على أداء أفضل ، من الأفضل اختيار مقاوم أفلام معدنية مع استقرار جيد لدرجة الحرارة لـ R1.إذا لم يكن استقرار درجة حرارة المقاومة لـ R1 جيدًا ، فقد ينجرف جهد الخرج لـ LM317.

الحد الأقصى المطلق لتصنيفات LM317

لماذا يتغير جهد الإخراج من LM317 مع جهد الإدخال؟

يتم تحديد انخفاض الجهد عبر LM317 من خلال مقاومته الداخلية وكمية التيار المتدفق من خلاله.تتراوح المقاومة الداخلية لـ LM317 بين 0.2 و 0.6 أوم ، وستختلف هذه القيمة وفقًا للشركة المصنعة والجهاز المحدد.عندما يتدفق التيار عبر LM317 ، سيحدث انخفاض الجهد على مقاومته الداخلية ، مما سيؤثر على جهد الخرج.بالإضافة إلى ذلك ، سيؤثر جهد إدخال LM317 أيضًا على جهد الخرج.على وجه التحديد ، مع زيادة جهد المدخلات ، سيزداد انخفاض الجهد عبر المقاومة الداخلية وفقًا لذلك ، مما يؤدي إلى انخفاض في جهد الخرج.على العكس من ذلك ، إذا انخفض جهد المدخلات ، فإن انخفاض الجهد عبر المقاومة الداخلية سينخفض ​​أيضًا ، مما يتسبب في زيادة جهد الخرج.بالإضافة إلى جهد الإدخال ، يتأثر جهد ناتج LM317 أيضًا بتغيرات درجات الحرارة.مع زيادة درجة الحرارة ، تزداد المقاومة الداخلية لـ LM317 ، مما يقلل من جهد الناتج.على العكس من ذلك ، عندما تنخفض درجة الحرارة ، ستنخفض المقاومة الداخلية لـ LM317 ، وبالتالي زيادة جهد الناتج.

يمكن تقليل تأثير تغييرات جهد الإدخال على جهد الإخراج من LM317 عن طريق طريقتين.الطريقة الأولى هي استخدام شرط مسبق.المنظم المسبق عبارة عن منظم للجهد موجود قبل LM317.وظيفتها هي توفير جهد مستقر لإدخال LM317.هناك العديد من أنواع المسبقات المسبقة ، والتي يمكن أن تكون منظمين خطيين ، أو منظمات التبديل ، أو الثنائيات Zener.من خلال توفير جهد منظم إلى LM317 ، يمكن للمجلس المسبق تقليل تقلبات الجهد بشكل فعال عند مدخلات LM317.عند اختيار مجموعة مسبقة ، نحتاج إلى إجراء مطابقة معقولة بناءً على نطاق جهد الإدخال من LM317 والجهد الإخراج المتوقع.الطريقة الثانية هي استخدام مكثف الالتفاف.يتم توصيل مكثف الالتفاف بين مدخلات ومخرجات LM317 ويعمل كمرشح تمرير منخفض.يمكن أن يقوم بتصفية الضوضاء عالية التردد بشكل فعال والتغيرات الجهد ، مما سيؤثر على جهد الخرج لـ LM317.يوفر المكثف الالتفافي مسارًا منخفضًا للانتقال للإشارات عالية التردد ، مما يمنع تغييرات الجهد من التمثيل مباشرة على LM317.عند تحديد قيمة المكثف الالتفافية ، نحتاج إلى النظر في تموج جهد الإدخال وحجم تيار الإخراج.عادةً ما تكون القيمة النموذجية للمكثف الالتفافية بين 1UF و 10UF.

الأسئلة المتداولة [الأسئلة الشائعة]

1. هل LM317 amp amp؟

LM 317 هو منظم الجهد الإيجابي القابل للتعديل ثلاثية القابلة للتعديل وليس مضخمًا تشغيليًا والحد الأدنى من الناتج هو 1.2 فولت.

2. ما هو LM317 المستخدم؟

يخدم LM317 مجموعة واسعة من التطبيقات بما في ذلك تنظيم البطاقات المحلي.يمكن أيضًا استخدام هذا الجهاز لإنشاء منظم إخراج قابل للبرمجة ، أو عن طريق توصيل المقاوم الثابت بين التعديل والإخراج ، يمكن استخدام LM317 كمنظم حالي دقيق.

3. هل LM317 هو LDO؟

منظم الجهد الخطي LM317 المنخفض (LDO) عبارة عن منظم لجهد LDO الإيجابي الإيجابي القابل للتعديل من 3 طرفية قادر على توفير ما يزيد عن 1.5 A على نطاق جهد إخراج من 1.2 فولت إلى 37 فولت.اثنين فقط من المقاومات الخارجية لضبط جهد الخرج.

4. ما هو الفرق بين LM1117 و LM317؟

الفرق الرئيسي هو الجهد المتسرب.إنه 1.2 فولت لـ LM1117 وحوالي 3V لـ LM317 ، لذلك يعتمد على جهد العرض الذي يعمل على تشغيل المنظم على أي واحد يمكنك استخدامه.سيتطلب LM1117 جهد إمداد 4.5 فولت على الأقل (مما يسمح للتشغيل من إمدادات 5V قياسية).