ווסת מתח מתכוונן LM317: 6 שלבים

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:11

כאן נרצה לדבר על וויסות מתח מתכווננות. הם דורשים מעגלים מסובכים יותר מאשר ליניאריים. ניתן להשתמש בהם לייצור יציאות מתח קבועות שונות בהתאם למעגל וגם מתח מתכוונן באמצעות פוטנציומטר.

בחלק זה נציג תחילה מפרטים וסימפטומים של ה- LM317, לאחר מכן נראה כיצד לייצר שלושה מעגלים מעשיים שונים עם LM317.

כדי לסיים את הצד המעשי של פרק זה תצטרך:

אספקה:

• LM317
• 10 קילו אוהם גוזם או סיר
• 10 uF ו- 100 uF
• נגדים: 200 אוהם, 330 אוהם, 1 קאוהם
• מארז סוללות 4x AA 6V
• 2 x סוללת ליתיום 7.4V
• סוללת Li-Po 4S 14.8V
• או ספק כוח

שלב 1: סקירה כללית של Pinout

החל משמאל יש לנו סיכת התאמה (ADJ), בינה לבין סיכת הפלט (OUT) הגדרנו את מחלק המתח שיקבע את תפוקת המתח. סיכה אמצעית היא סיכת פלט המתח (OUT) אותה עלינו לחבר עם קבל כדי לספק זרם יציב. כאן החלטנו להשתמש ב- 100 uF אבל אתה יכול לבחור להשתמש גם בערכים נמוכים יותר (1uF>). הפין הימני ביותר הוא סיכת הכניסה (IN) שאנו מחברים עם הסוללה (או כל מקור כוח אחר) ומייצבים את הזרם באמצעות קבלים (כאן 10uF, אך אתה יכול לרדת עד 0.1 uF).

• ADJ כאן אנו מחברים את מחלק המתח, כדי להתאים את מתח המוצא
• כאן אנו מחברים את כניסת מעגל חלוקת החשמל (כל התקן שאנו טוענים).
• כאן אנו מחברים את החוט האדום (בתוספת מסוף) מהסוללה

שלב 2: מעגל 3.3 V LM317

כעת אנו הולכים לבנות מעגל באמצעות LM317 שיפיק 3.3 V. מעגל זה מיועד לפלט קבוע. הנגדים נבחרים מהנוסחה אותה נסביר בהמשך.

שלבי החיווט הם כדלקמן:

• חבר את ה- LM317 ללוח הלחם.
• חבר את הקבל 10 uF בעזרת סיכת IN. אם אתה משתמש בקבלים אלקטרוליטיים הקפד לחבר את ה- - ל- GND.
• חבר את הקבל 100 uF בעזרת סיכת OUT.
• חבר את ה- IN עם מסוף הפלוס של מקור החשמל
• חבר את הנגד של 200 אוהם בעזרת סיכות OUT ו- ADJ
• חבר את הנגד 330 אוהם עם 200 אוהם וה- GND.
• חבר את סיכת OUT עם מסוף הפלוס של המכשיר שתרצה לטעון. כאן חיברנו את הצד השני של לוח הלחם עם OUT ו- GND לייצוג לוח חלוקת החשמל שלנו.

שלב 3: מעגל 5 V LM317

כדי לבנות מעגל פלט 5 וולט באמצעות LM317 עלינו רק לשנות את הנגדים ולחבר מקור מתח גבוה יותר. מעגל זה מיועד גם לפלט קבוע. הנגדים נבחרים מהנוסחה אותה נסביר בהמשך.

שלבי החיווט הם כדלקמן:

• חבר את ה- LM317 ללוח הלחם.
• חבר את הקבל 10 uF בעזרת סיכת IN. אם אתה משתמש בקבלים אלקטרוליטיים הקפד לחבר את ה- - ל- GND.
• חבר את 100 uFcacitor עם סיכת OUT.
• חבר את ה- IN עם מסוף הפלוס של מקור החשמל
• חבר את הנגד 330 אוהם עם סיכות OUT ו- ADJ
• חבר את הנגד 1k אוהם עם 330 אוהם וה- GND.
• חבר את סיכת OUT עם מסוף הפלוס של המכשיר שתרצה לטעון. כאן חיברנו את הצד השני של לוח הלחם עם OUT ו- GND לייצוג לוח חלוקת החשמל שלנו.

שלב 4: מעגל מתכוונן LM317

המעגל עבור פלט מתח מתכוונן עם LM317 דומה מאוד למעגלים קודמים. כאן אנו במקום הנגד השני משתמשים בגוזם או בפוטנציומטר. ככל שאנו מגבירים את ההתנגדות על הגוזם מתח המוצא עולה. היינו רוצים שיהיה 12 וולט כפלט גבוה ולשם כך עלינו להשתמש בסוללה אחרת, כאן 4S Li-Po 14.8 וולט.

שלבי החיווט הם כדלקמן:

• חבר את ה- LM317 ללוח הלחם.
• חבר את הקבל 10 uF בעזרת סיכת IN. אם אתה משתמש בקבלים אלקטרוליטיים הקפד לחבר את ה- - ל- GND.
• חבר את הקבל 100 uF בעזרת סיכת OUT.
• חבר את ה- IN עם מסוף הפלוס של מקור החשמל
• חבר את הנגד 1k אוהם עם סיכות OUT ו- ADJ
• חבר את גוזם 10k Ohm עם 1k Ohm ו- GND.

שלב 5: מחשבון מתח

כעת נרצה להסביר נוסחה פשוטה לחישוב ההתנגדות הדרושה לנו בכדי לקבל את תפוקת המתח שהיינו רוצים. שים לב שהנוסחה הנהוגה כאן היא הגרסה הפשוטה, מכיוון שהיא תיתן לנו תוצאות מספיק טובות לכל דבר שאנו עושים.

כאשר Vout הוא מתח המוצא, R2 הוא "נגד הקצה", זה בעל הערך הגדול יותר, וזהו בו הנחנו את הגוזם בדוגמה האחרונה. R1 הוא הנגד אותו אנו מצמידים בין OUT ל- ADJ.

כאשר אנו מחשבים את ההתנגדות הדרושה, ראשית אנו מגלים איזה מתח יציאה אנו זקוקים לו, בדרך כלל עבורנו יהיה 3.3 V, 5 V, 6 V או 12 V. לאחר מכן אנו מסתכלים על הנגדים שיש לנו ובוחרים אחד, הנגד הזה. עכשיו R2 שלנו. בדוגמה הראשונה בחרנו 330 אוהם, בשני קילומטר אוהם השני ובשלישי 10 קילומטר אוהם.

כעת, כאשר אנו מכירים את R2 ו- Vout עלינו לחשב את R1. אנו עושים זאת על ידי סידור מחדש של הנוסחה לעיל והוספת הערכים שלנו.

בדוגמה הראשונה שלנו ה- R1 הוא 201.2 אוהם, בדוגמה השנייה R1 הוא 333.3 אוהם, ובדוגמה האחרונה במקסימום 10 k אוהם R1 הוא 1162.8 אוהם. מכאן אתה יכול לראות מדוע בחרנו נגדים אלה לאותם מתח יציאה.

עדיין יש הרבה מה לומר בנושא זה, אך הנקודה העיקרית היא שתוכל לקבוע את הנגד הדרוש לך על ידי בחירת פלט המתח ובחירת R2 בהתאם לסוג הנגדים שיש לך.

שלב 6: מסקנה

ברצוננו לסכם את מה שהראנו כאן ולהראות כמה תכונות חשובות נוספות של ה- LM317.

• מתח הכניסה של LM317 הוא 4.25 - 40 וולט.
• מתח המוצא של ה- LM317 הוא 1.25 - 37 וולט.
• ירידת המתח היא בערך 2 וולט, כלומר אנחנו צריכים לפחות 5.3 וולט כדי לקבל 3.3 וולט.
• הדירוג הנוכחי המרבי הוא 1.5 A, מומלץ מאוד להשתמש בגוף קירור עם LM317.
• השתמש ב- LM317 להפעלת בקרים ומנהלי התקנים, אך עבור לממירים DC-DC עבור מנועים.
• אנו יכולים ליצור פלט מתח קבוע באמצעות שני נגדים מחושבים או משוערים.
• אנו יכולים לבצע פלט מתח מתכוונן באמצעות הנגד המחושב והפוטנציומטר המשוער

אתה יכול להוריד את הדגמים המשמשים במדריך זה מחשבון GrabCAD שלנו:

דגמי רובוטרוניק של GrabCAD

אתה יכול לראות את ההדרכות האחרות שלנו בנושא Instructables:

מדריכים רובוטרוניק

אתה יכול גם לבדוק את ערוץ YouTube שעדיין נמצא בתהליך של פתיחה:

YouTube רובוטרוניק