LM317 justerbar spenningsregulator: 6 trinn

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:20

Her vil vi snakke om justerbare spenningsregulatorer. De krever mer kompliserte kretser enn lineære. De kan brukes til å produsere forskjellige faste spenningsutganger avhengig av kretsen og også justerbar spenning via potensiometer.

I denne delen vil vi først vise spesifikasjoner og pinout av LM317, deretter viser vi hvordan du lager tre forskjellige praktiske kretser med LM317.

For å fullføre den praktiske siden av denne delen trenger du:

Rekvisita:

• LM317
• 10 k ohm trimmer eller gryte
• 10 uF og 100 uF
• Motstander: 200 Ohm, 330 Ohm, 1k Ohm
• 4x AA batteripakke 6V
• 2x Li-ion batteri 7,4V
• 4S Li-Po batteri 14,8V
• eller en strømforsyning

Trinn 1: Oversikt over pinout

Fra venstre har vi en justeringsstift (ADJ), mellom den og utgangsuttaket (OUT) setter vi opp spenningsdeleren som bestemmer spenningsutgangen. Midtpinne er spenningsutgangen (OUT) -pinnen som vi må koble til med en kondensator for å gi stabil strøm. Her har vi besluttet å bruke 100 uF, men du kan velge å bruke lavere verdier også (1uF>). Pin til høyre er inngangspinnen (IN) som vi kobler til batteriet (eller en annen strømkilde) og stabiliserer strømmen med en kondensator (her 10uF, men du kan gå så lavt som 0,1 uF).

• ADJ Her kobler vi til spenningsdeleren for å justere utgangsspenningen
• UT Her kobler vi til strømfordelingskretsinngangen (hvilken som helst enhet vi lader).
• IN Her kobler vi den røde ledningen (pluss terminal) fra batteriet

Trinn 2: LM317 3,3 V krets

Vi skal nå bygge en krets ved hjelp av LM317 som gir 3,3 V. Denne kretsen er for fast utgang. Motstandene er valgt fra formelen som vi vil forklare senere.

Kablingstrinnene er som følger:

• Koble LM317 til brødbrettet.
• Koble 10 uF kondensatoren med IN -pinnen. Hvis du bruker elektrolytiske kondensatorer, må du koble - til GND.
• Koble 100 uF kondensatoren med OUT -pinnen.
• Koble IN med plussterminalen på strømkilden
• Koble 200 Ohm -motstanden med OUT- og ADJ -pinnene
• Koble 330 Ohm motstanden med 200 Ohm og GND.
• Koble OUT -pinnen til pluss -terminalen på enheten du vil lade. Her har vi koblet den andre siden av brødbrettet med OUT og GND for å representere vårt strømfordelingsbord.

Trinn 3: LM317 5 V krets

For å bygge en 5 V utgangskrets ved hjelp av LM317 trenger vi bare å endre motstandene og koble til en høyere spenningskilde. Denne kretsen er også for fast utgang. Motstandene velges fra formelen som vi vil forklare senere.

Kablingstrinnene er som følger:

• Koble LM317 til brødbrettet.
• Koble 10 uF kondensatoren med IN -pinnen. Hvis du bruker elektrolytiske kondensatorer, må du koble - til GND.
• Koble 100 uF -kondensatoren med OUT -pinnen.
• Koble IN med plussterminalen på strømkilden
• Koble motstanden på 330 Ohm med OUT- og ADJ -pinnene
• Koble 1k Ohm -motstanden til 330 Ohm og GND.
• Koble OUT -pinnen til pluss -terminalen på enheten du vil lade. Her har vi koblet den andre siden av brødbrettet med OUT og GND for å representere vårt strømfordelingsbord.

Trinn 4: LM317 justerbar krets

Kretsen for justerbar spenningsutgang med LM317 er veldig lik tidligere kretser. Her bruker vi i stedet for den andre motstanden en trimmer eller et potensiometer. Når vi øker motstanden på trimmeren, øker utgangsspenningen. Vi vil gjerne ha 12 V som høy effekt, og for det må vi bruke et annet batteri, her 4S Li-Po 14,8 V.

Kablingstrinnene er som følger:

• Koble LM317 til brødbrettet.
• Koble 10 uF kondensatoren med IN -pinnen. Hvis du bruker elektrolytiske kondensatorer, må du koble - til GND.
• Koble 100 uF kondensatoren med OUT -pinnen.
• Koble IN med plussterminalen på strømkilden
• Koble 1k Ohm -motstanden med OUT- og ADJ -pinnene
• Koble 10k Ohm -trimmeren med 1k Ohm og GND.

Trinn 5: Spenningskalkulator

Vi vil nå forklare en enkel formel for å beregne motstanden vi trenger for å få spenningsutgangen vi ønsker. Vær oppmerksom på at formelen som brukes her er den forenklede versjonen, fordi den vil gi oss gode nok resultater for alt vi kan gjøre.

Der Vout er utgangsspenning, er R2 "sluttmotstanden", den med større verdi, og den der vi satte trimmeren i det siste eksemplet. R1 er motstanden som vi fester mellom OUT og ADJ.

Når vi beregner den nødvendige motstanden, finner vi først ut hvilken utgangsspenning vi trenger, vanligvis for oss som vil være 3,3 V, 5 V, 6 V eller 12 V. Så ser vi på motstandene vi har og velger en, denne motstanden er nå vår R2. I det første eksemplet har vi valgt 330 Ohm, i det andre 1 k Ohm og i det tredje 10 k Ohm Trimmer.

Nå som vi kjenner R2 og Vout må vi beregne R1. Vi gjør det ved å omorganisere formelen ovenfor og sette inn verdiene våre.

For vårt første eksempel er R1 201,2 Ohm, for det andre eksemplet R1 er 333,3 Ohm, og for det siste eksempelet på maksimalt 10 k Ohm R1 er 1162,8 Ohm. Fra dette kan du se hvorfor vi har valgt disse motstandene for disse utgangsspenningene.

Det er fortsatt mye å si om dette, men hovedpoenget er at du kan bestemme motstanden du trenger ved å velge spenningsutgangen og velge R2 avhengig av hva slags motstander du har.

Trinn 6: Konklusjon

Vi vil oppsummere det vi har vist her, og vise noen flere viktige attributter til LM317.

• Inngangsspenningen til LM317 er 4,25 - 40 V.
• Utgangsspenningen til LM317 er 1,25 - 37 V.
• Spenningsfallet er omtrent 2 V, noe som betyr at vi trenger minst 5,3 V for å få 3,3 V.
• Maksimal strømstyrke er 1,5 A, det anbefales på det sterkeste å bruke en varmeavleder med LM317.
• Bruk LM317 til å slå på kontrollere og drivere, men bytt til DC-DC-omformere for motorer.
• Vi kan lage en fast spenningsutgang ved å bruke to beregnede eller estimerte motstander.
• Vi kan foreta en justerbar spenningsutgang ved å bruke en beregnet motstand og et estimert potensiometer

Du kan laste ned modellene som brukes i denne opplæringen fra vår GrabCAD -konto:

GrabCAD Robottronic -modeller

Du kan se våre andre opplæringsprogrammer om Instructables:

Instructables Robottronic

Du kan også sjekke Youtube -kanalen som fortsatt er i gang med å starte:

Youtube Robottronic