ตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าบวกสามขั้วแบบปรับได้ LM317 ให้กระแสโหลด 100mA ในช่วงแรงดันเอาต์พุต 1.2V ถึง 37V ตัวควบคุมใช้งานง่ายมากและต้องการตัวต้านทานภายนอกเพียงสองตัวเพื่อให้แรงดันเอาต์พุต นอกจากนี้ ความไม่เสถียรของแรงดันและกระแสของโคลง LM317L ยังมีประสิทธิภาพที่ดีกว่าตัวกันโคลงแบบเดิมโดยมีค่าแรงดันเอาต์พุตคงที่
ข้อดีของ LM317L IC ก็คือมีอยู่ในแพ็คเกจทรานซิสเตอร์มาตรฐาน TO-92 ซึ่งสะดวกสำหรับการติดตั้งและการติดตั้ง นอกเหนือจากประสิทธิภาพที่ดีขึ้นเหนือตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าเอาต์พุตคงที่แบบเดิมแล้ว LM317L ยังให้การป้องกันโอเวอร์โหลดเฉพาะ IC เท่านั้น รวมถึงการจำกัดกระแสไฟภายในในตัว ความร้อนสูงเกินไป และการแก้ไขพื้นที่ปลอดภัย
ฟังก์ชันป้องกันโอเวอร์โหลดตัวควบคุมทั้งหมดยังทำงานเมื่อเอาต์พุตควบคุม (ADJ) ถูกตัดการเชื่อมต่อ ภายใต้สภาวะการทำงานปกติ ตัวควบคุม LM317LHe ต้องการการเชื่อมต่อของตัวเก็บประจุเพิ่มเติม ยกเว้นเมื่อตัวควบคุม IC ติดตั้งอยู่ไกลจากตัวเก็บประจุตัวกรองพลังงานหลัก ในสถานการณ์เช่นนี้จำเป็นต้องมีตัวเก็บประจุแบ่งอินพุต ตัวเก็บประจุเอาท์พุตทางเลือกช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพของทรานเซียนท์ในตัวกันโคลง และการแบ่งเอาต์พุตควบคุมของ IC โดยตัวเก็บประจุจะเพิ่มค่าของปัจจัยการปรับแรงดันไฟฟ้าให้เรียบ ซึ่งเป็นเรื่องยากที่จะบรรลุในตัวปรับความคงตัวสามขั้วอื่นๆ ที่รู้จัก
นอกเหนือจากการเปลี่ยนตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าคงที่แบบเดิมแล้ว LM317 ยังเหมาะสำหรับการใช้งานที่หลากหลาย ตัวเลือกแอปพลิเคชัน โดยเฉพาะอย่างยิ่งโหมดการทำงานของโคลง "ลอย" ตามแรงดันเอาต์พุตที่แท้จริงซึ่ง IC ได้รับผลกระทบจากความแตกต่างระหว่างแรงดันอินพุตและเอาต์พุตเท่านั้นทำให้สามารถใช้ในวงจรที่มี แหล่งจ่ายไฟที่มีความเสถียรสูง และการทำงานของโคลงในวงจรดังกล่าวสามารถดำเนินต่อไปอย่างไม่มีกำหนด ตราบใดที่ความแตกต่างระหว่างแรงดันอินพุตและเอาต์พุตไม่เกินค่าสูงสุดที่อนุญาต
นอกจากนี้ LM317 ยังมีประโยชน์สำหรับการสร้างตัวควบคุมการสลับแบบปรับได้ที่ง่ายมาก ตัวควบคุมเอาต์พุตที่ตั้งโปรแกรมได้ หรือสำหรับการสร้างตัวควบคุมกระแสไฟที่แม่นยำตาม LM317 โดยการเชื่อมต่อตัวต้านทานคงที่ระหว่างตัวควบคุมและพินเอาต์พุตของ IC การสร้างตัวจ่ายไฟสำรองที่ยังคงทำงานอยู่ในระหว่างการลัดวงจรของวงจรเอาท์พุตเป็นไปได้เนื่องจากการปรับระดับแรงดันไฟฟ้าที่เอาต์พุตควบคุมของ IC ที่สัมพันธ์กับกราวด์ ซึ่งตั้งโปรแกรมแรงดันเอาต์พุตให้อยู่ที่ 1.2 V (สำหรับสิ่งนี้ ระดับแรงดันไฟฟ้ากระแสไฟค่อนข้างเล็กสำหรับโหลดส่วนใหญ่ ) LM317L IC ผลิตในชุดทรานซิสเตอร์มาตรฐาน TO-92 และทำงานในช่วงอุณหภูมิ -25 ... +125 "C
ไดอะแกรมของเครื่องชาร์จบน LM317 แสดงอยู่ด้านล่าง มันใช้วิธีการชาร์จ กระแสตรง. กระแสประจุขึ้นอยู่กับความต้านทาน R1 อัตราความต้านทานต้องอยู่ในช่วง 0.8 โอห์มถึง 120 โอห์ม ซึ่งเท่ากับกระแสไฟชาร์จจาก 10 mA ถึง 1.56 A:
แหล่งจ่ายไฟ 5 โวลต์ที่เสถียรพร้อมสวิตช์อิเล็กทรอนิกส์:
แหล่งจ่ายไฟ 15 โวลต์พร้อมซอฟต์สตาร์ท. ความราบรื่นที่จำเป็นของการเปิดเครื่องถูกกำหนดโดยระดับความจุของตัวเก็บประจุ C2:
แผนผังของแหล่งจ่ายไฟที่ปรับได้สำหรับ 2-30 โวลต์บน LM317
แรงดันไฟขาออกสามารถปรับได้ตั้งแต่ 1.2 ถึง 37 โวลต์
จำเป็นต้องใช้ทรานซิสเตอร์ดาร์ลิงตันอันทรงพลัง Q1 เพื่อเพิ่มกระแสของ LM317 เพราะหากไม่มีแผงระบายความร้อน ไมโครแอสเซมบลีสามารถส่งออกกระแสไฟฟ้าได้เพียง 100 mA แต่ก็เพียงพอแล้วที่จะขับเคลื่อนทรานซิสเตอร์ D1 และ D2 เป็นไดโอดป้องกันการชาร์จประจุมากเกินไป มีการติดตั้งตัวเก็บประจุ 100 nF ควบคู่ไปกับตัวเก็บประจุด้วยไฟฟ้าเพื่อลดสัญญาณรบกวน RF ขอแนะนำให้ใส่ทรานซิสเตอร์ Q1 บนหม้อน้ำกำลังขับสูงสุดของ PSU คือ 125 วัตต์
วงจรนี้จำกัดกระแสไฟและทำให้ LED ทำงานตามปกติ ไดรเวอร์นี้สามารถขับไฟ LED 0.2-5 วัตต์ได้ตั้งแต่ 9-25 โวลต์
ไม่ได้โดยความช่วยเหลือของหม้อแปลงไฟฟ้าเราลดแรงดันไฟฟ้าจากการเปลี่ยนแปลง 220 โวลต์เป็น 25 โวลต์ (คุณสามารถใช้หม้อแปลงสำหรับแรงดันไฟฟ้าอื่นที่สะดวกสำหรับคุณ) แล้ว แรงดันไฟฟ้ากระแสสลับเปลี่ยนเป็นค่าคงที่ด้วยคาถา "สะพานไดโอด" และปรับให้เรียบโดยตัวเก็บประจุ C1 จากนั้นเป็นตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าที่มีความเสถียรสูง
บางครั้งแหล่งจ่ายไฟที่เสถียรพร้อมแรงดันเอาต์พุตที่ปรับได้นั้นจำเป็น วงกลมของปัญหาที่แก้ไขโดยโคลงนั้นค่อนข้างกว้าง: นี่คือแหล่งจ่ายไฟที่มีแรงดันไฟฟ้า 3 ... 9 V สำหรับดิสก์ไดรฟ์ต่างๆ, กล้องวิดีโอ, เครื่องใช้ในครัวเรือนเป็นต้น จากตัวอย่างเช่น แบตเตอรี่รถยนต์ที่มีแรงดันไฟฟ้า 12 ... 15 V. อันที่จริง ตัวกันโคลงสามารถตั้งค่าแรงดันไฟฟ้าใดก็ได้ตั้งแต่ 3 ถึง 38 V. บทความนี้ไม่ได้ระบุ สูตรละเอียดสำหรับแต่ละแอปพลิเคชัน - ข้อมูลเป็นแบบทั่วไป แต่จะต้องคำนึงถึงข้างต้นเมื่อใช้ตัวกันโคลงหนึ่งตัว LM-317
แรงดันไฟฟ้าขาเข้าและการกระจายพลังงาน
แรงดันไฟฟ้าขาเข้าสำหรับตัวควบคุมแบบรวม (IC) จะต้องมากกว่าเอาต์พุตอย่างน้อย 2 V และไม่เกิน 40 V LM-317 ได้รับการออกแบบสำหรับการทำงานปกติ (ระยะยาว) ที่เหมาะสมที่สุดที่กระแส 1.5 A (สำหรับ แพ็คเกจ TO-220 แสดงในรูป) พลังงานที่กระจายไปจะกระจายไปเนื่องจากความร้อนสามารถจำกัดกระแสไฟขาออกให้เป็นค่าที่ต่ำกว่าได้ (หากไม่มีฮีตซิงก์ที่มีประสิทธิภาพ - UA9LAQ) การกระจายพลังงานใน IC สามารถคำนวณได้จากความแตกต่างระหว่างแรงดันขาเข้าและขาออกของ IC ในหน่วยโวลต์คูณด้วยกระแสไฟขาออกของตัวควบคุมในหน่วยแอมป์ การกระจายพลังงานสูงสุดที่อนุญาตที่อุณหภูมิห้อง< +30º C составляет примерно 1,5 Вт. (Я рекомендую применять ИС при меньшем токе или использовать радиатор). Если используется достаточно массивный радиатор, способный снижать температуру “язычка” ИС до +60º С, то ИС может рассеивать мощность до 20 Вт.
หากใช้ฮีทซิงค์ ต้องแยกแท็บ IC หรือฮีทซิงค์ออกจากแชสซี (กราวด์ ทั่วไป) แนวทางปฏิบัติที่ดีคือการใช้แผ่นแปะความร้อน (TCP) ระหว่างแถบโลหะของ LM-317 และฮีทซิงค์ ตัวอย่าง: แรงดันไฟขาเข้าของ IC คือ 24V และแรงดันขาออกคือ 9V ความแตกต่างคือ 15V หากกระแสไฟที่ดึงออกมาจากตัวควบคุมคือ 0.1A แสดงว่ากำลังงานกระจาย: 15V x 0.1A = 1.5W ในกรณีนี้ ฮีทซิงค์ IC ขนาดเล็กจะไม่เจ็บ
การเลือกความต้านทานของตัวต้านทาน
สำหรับการทำงานที่เหมาะสมของ IC ผลรวมของความต้านทานของตัวต้านทาน R1 และ R3 จะต้องมีค่าที่จะให้กระแสประมาณ 8 mA (0.008 A) ที่แรงดันเอาต์พุตที่เสถียร (Vo) แบ่งแรงดันเอาต์พุตที่ต้องการ Vo ด้วย 0.008 เพื่อรับค่ารวมของตัวต้านทาน R1, R2 และ R3 การให้คะแนนนี้ไม่สำคัญนักและจะให้ค่าสูงสุดของความต้านทานของตัวต้านทาน (ด้วยการคำนวณข้างต้น) ค่าปัจจุบันที่ 8mA (0.008A) เหมาะสมที่สุด แต่อาจสูงกว่านี้ (เช่น 10mA) หากจำเป็นเพื่อให้ตรงกับกระแสนี้กับค่าตัวต้านทานที่มีอยู่
R1 + R2 + R3 = Vo/0.008
ค่าความต้านทานของโพเทนชิออมิเตอร์ (R2) ขึ้นอยู่กับช่วงแรงดันเอาต์พุตที่ต้องการของตัวกันโคลง ส่วนใหญ่แล้วความต้านทานของโพเทนชิออมิเตอร์คือ 10% ของผลรวมของความต้านทานของตัวต้านทาน R1 และ R2 เนื่องจากข้อมูลที่ให้ไว้นี้เป็นข้อมูลทั่วไป ความต้านทานของโพเทนชิออมิเตอร์และตัวต้านทานแบบตายตัวจึงสามารถปรับปรุงได้ในการทดลอง แรงดันเอาต์พุตของตัวควบคุม (Vo) เป็นฟังก์ชันของอัตราส่วนความต้านทานของตัวต้านทาน R1 และ R3 ตัวต้านทานปรับค่าได้ R2 ใช้เพื่อตั้งค่าแรงดันเอาต์พุตของการรักษาเสถียรภาพที่ต้องการ ในการคำนวณค่าความต้านทานโดยประมาณของตัวต้านทาน R1 และ R3 ให้ใช้สูตร: Vo = 1.25 (1 + R1/R3) ค่ามาตรฐานของชุดความต้านทานของตัวต้านทานสามารถใช้ในโคลงที่มีแรงดันเอาต์พุตคงที่หรือด้วยขั้นตอนการสลับแรงดันไฟฟ้า คุณควรใช้ค่าตัวต้านทานที่ใกล้เคียงกับค่าที่คำนวณได้มากที่สุด ด้วยความช่วยเหลือของ R2 แรงดันเอาต์พุต (อัตราส่วนความต้านทานที่แน่นอน) ของตัวกันโคลงจะถูกปรับอย่างละเอียด ด้วยการตั้งค่าแรงดันเอาต์พุตที่หลากหลายตามลำดับ ความต้านทานของโพเทนชิออมิเตอร์จะเพิ่มขึ้น และความต้านทานของตัวต้านทานคงที่จะลดลงตามค่าเดียวกัน
ออกแบบ
ตำแหน่งของชิ้นส่วนไม่สำคัญ แต่เพื่อความเสถียรของอุณหภูมิที่ดี จำเป็นต้องใช้ตัวต้านทานชนิดที่เหมาะสม พยายามวางให้ห่างจากแหล่งความร้อนให้มากที่สุด ความเสถียรโดยรวมของแรงดันไฟขาออกประกอบด้วยตัวแปรหลายตัว แต่โดยปกติแล้วจะไม่เกิน 0.25% (จากค่าของแรงดันเอาต์พุต - UA9LAQ) หลังจากอุ่นเครื่อง
การป้องกันและรักษาเสถียรภาพ
ไดโอด D1 และตัวเก็บประจุ C2 อาจหายไป ไดโอดป้องกันชิปจากแรงดันย้อนกลับที่อาจเกิดขึ้นในวงจรอิเล็กทรอนิกส์บางวงจร ตัวเก็บประจุ C2 ทำให้การตอบสนองของไมโครเซอร์กิตช้าลงเล็กน้อยต่อการเปลี่ยนแปลงแรงดันไฟฟ้า แต่ยังช่วยลดความเป็นไปได้ที่จะถูกรบกวนเมื่อโคลงอยู่ในสถานที่ที่มีสนามแม่เหล็กไฟฟ้าแรงสูง เพื่อลดความซับซ้อนของวงจร สามารถถอดตัวต้านทาน R2 ออกได้ ในขณะที่ตัวต้านทาน R1 เชื่อมต่อโดยตรงกับ R3 และจุดเชื่อมต่อจะเชื่อมต่อกับอิเล็กโทรดควบคุม LM-317 ตัวต้านทานคงที่ของการจัดอันดับมาตรฐานจะจำกัดความสามารถของ IC
รายละเอียด
ความสามารถในปัจจุบันของ IC ตามที่ระบุไว้ข้างต้น จำกัดไว้ที่ 1.5 แอมแปร์ ไอซีกระแสสูงยังผลิตและขายและดำเนินการในลักษณะเดียวกับ LM-317 แพ็คเกจ IC อาจแตกต่างออกไปเพื่อกระจายความร้อนได้ดีขึ้นที่กระแสสูง LM-350 ได้รับการจัดอันดับที่ 3 A และ LM-338 ได้รับการจัดอันดับที่ 5 A ข้อมูลสำหรับพวกเขา เช่นเดียวกับ LM-317 สามารถพบได้บนเว็บไซต์ National Semiconductor: http://www.national .com/catalog/AnalogRegulators_LinearRegulatorsStandardNPN_PositiveVoltageAdjustable.html
ส่วนใหญ่จะซื้ออะไหล่ คุณยังสามารถสั่งซื้อได้จากบริษัทสั่งซื้อทางไปรษณีย์ (เช่น Digi-Key) คุณสามารถตรวจสอบความพร้อมใช้งานของชิ้นส่วนและราคาได้ที่ Digi-Key (http://www.digikey.com -or- 1-800-344-4539) ฉันไม่ต้องการซัพพลายเออร์รายอื่น
สเปกอะไหล่+หมายเลขรายการราคา
LM317 (LM317AT-ND), ตัวควบคุมแรงดันไฟขาออกที่เป็นบวก (ดูภาพสำหรับ pinout) - PT # 92448-ND
D1 - 1N4002, 1A, 200V, (สังเกตขั้วเมื่อติดตั้ง) - PT# 1N4002GICT-ND
R1, R3 - ค่าความต้านทานที่แน่นอนสามารถหาได้จากการคำนวณ ตัวต้านทานการพันลวดแบบแม่นยำถูกนำมาใช้เพื่อความเสถียรที่มากขึ้น หากความแม่นยำและความเสถียรของแรงดันไฟฟ้าที่ได้นั้นทำให้คุณพึงพอใจ คุณสามารถใช้ตัวต้านทานประเภทอื่นได้ - PT # SC1A (ระบุ) -ND หรือ SC3D (ระบุ) -ND
R2 - ตัวต้านทานการปรับจูนเช่นประเภท Bourns 3059P ค่าขึ้นอยู่กับช่วงการปรับจูนและค่าของแรงดันเอาต์พุต Vo (ดูการคำนวณ) - PT # 3059P (ระบุ) -ND หมายเหตุ: ชนิดราคาไม่แพงสามารถใช้เป็นตัวต้านทานปรับค่าได้ โดยสูญเสียความเสถียรเล็กน้อยและตั้งค่าได้ง่าย
C1 - 0.1uF ขั้นต่ำ 50V เซรามิกแข็ง - PT# P4887-ND
C2 - 220pF ขั้นต่ำ 50V เซรามิกแข็ง - PT# P4804-ND
C3 - 2.2uF, 50V ออกไซด์ (สังเกตขั้วเมื่อติดตั้ง) - PT# P6790-ND
แผ่นใยแก้วเจาะรู (PerfBoard) - สามารถซื้อได้จาก Digi-Key ผู้ผลิต: Vector Co. หรือคีย์สโตน ขนาดกระดาน 4.5 x 6.5 นิ้ว (รองรับเหล็กกันโคลงได้ 3 ตัวขึ้นไป) - PT# V1043
ฮีทซิงค์: แหล่งฮีทซิงค์ที่ดีคือจอคอมพิวเตอร์ที่เสีย Digi-Key ยังจัดหาฮีทซิงค์แบบหล่อของ Aavid ขนาดของฮีทซิงค์ขึ้นอยู่กับความร้อนของไอซี กระแสโหลด และอุณหภูมิภายในเคส PSU ที่มีไอซี จากผู้ผลิตรายเดียวกัน คุณสามารถ "จับ" แปะที่นำความร้อนได้
แปลจากภาษาอังกฤษฟรี: Viktor Besedin (UA9LAQ) [ป้องกันอีเมล]
Tyumen ธันวาคม 2546
หากคุณตัดสินใจที่จะแปลงรถของคุณเป็นไฟ LED คุณจะต้องมีตัวควบคุมกระแสไฟ lm317 สำหรับ LED เป็นอย่างน้อย การประกอบเครื่องกันโคลงเบื้องต้นไม่ใช่เรื่องยาก แต่เพื่อหลีกเลี่ยงการกำกับดูแลที่น่าเสียดายแม้จะเป็นงานง่าย ๆ โปรแกรมการศึกษาขั้นต่ำจะไม่รบกวน หลายคนที่ไม่เกี่ยวข้องกับวิทยุอิเล็กทรอนิกส์มักสับสนกับแนวคิด เช่น ตัวปรับกระแสไฟและตัวปรับแรงดันไฟฟ้า
ง่ายๆ สบายๆ. ความแรง แรงดัน และความเสถียรในปัจจุบัน
แรงดันไฟฟ้ากำหนดว่าอิเล็กตรอนเคลื่อนที่ผ่านตัวนำได้เร็วแค่ไหน โอเวอร์คล็อกเกอร์แบบฮาร์ดคอร์หลายๆ ตัวจะเพิ่มแรงดันคอร์ของ CPU เพื่อให้ทำงานเร็วขึ้น
ความแรงของกระแสคือความหนาแน่นของการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนภายใน ตัวนำไฟฟ้า. พารามิเตอร์นี้มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อองค์ประกอบวิทยุที่ทำงานบนหลักการของการแผ่รังสีทุติยภูมิโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับแหล่งกำเนิดแสง หากพื้นที่หน้าตัดของตัวนำไม่สามารถผ่านการไหลของอิเล็กตรอนได้ กระแสส่วนเกินจะเริ่มปล่อยออกเป็นความร้อน ทำให้ส่วนนั้นร้อนมากเกินไปอย่างมีนัยสำคัญ
เพื่อความเข้าใจที่ดีขึ้นของกระบวนการ เรามาวิเคราะห์อาร์คพลาสม่า (โดยพื้นฐานแล้ว การจุดระเบิดด้วยไฟฟ้าของเตาแก๊สและหม้อไอน้ำทำงาน) ที่แรงดันไฟฟ้าสูงมาก ความเร็วของอิเล็กตรอนอิสระสูงมากจนสามารถ "บิน" ระยะห่างระหว่างอิเล็กโทรดได้อย่างง่ายดาย ทำให้เกิดสะพานพลาสม่า
และนี่คือเครื่องทำความร้อนไฟฟ้า เมื่ออิเล็กตรอนผ่านเข้าไป พวกมันจะถ่ายเทพลังงานไปยังองค์ประกอบความร้อน ยิ่งกระแสกระแสไฟสูงเท่าใด การไหลของอิเล็กตรอนก็จะยิ่งหนาแน่นมากขึ้น เทอร์โมอิเลเมนต์ก็จะยิ่งร้อนขึ้น
สิ่งที่จำเป็นในการทำให้กระแสและแรงดันคงที่
ส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์ใดๆ ไม่ว่าจะเป็นหลอดไฟหรือ ซีพียูคอมพิวเตอร์ต้องใช้อิเล็กตรอนจำนวน จำกัด อย่างชัดเจนซึ่งไหลผ่านตัวนำเพื่อการทำงานที่เหมาะสม
เนื่องจากเรากำลังพูดถึงโคลงสำหรับ LED ในบทความของเรา เราจะพูดถึงพวกมัน
ด้วยข้อดีทั้งหมด LED มีข้อเสียเปรียบเพียงข้อเดียว - มีความไวสูงต่อพารามิเตอร์กำลัง แม้แต่แรงและแรงดันไฟเกินปานกลางก็สามารถนำไปสู่ความเหนื่อยหน่ายของวัสดุเปล่งแสงและความล้มเหลวของไดโอด
ตอนนี้มันทันสมัยมากที่จะสร้างระบบไฟส่องสว่างรถยนต์ภายใต้ไฟ LED อุณหภูมิสีของพวกเขาใกล้เคียงกับแสงธรรมชาติมากกว่าของซีนอนและหลอดไส้มาก ซึ่งทำให้ผู้ขับขี่รู้สึกเหน็ดเหนื่อยน้อยกว่าเมื่อต้องเดินทางไกล
อย่างไรก็ตาม โซลูชันนี้ต้องใช้วิธีการทางเทคนิคพิเศษ จัดอันดับปัจจุบันแหล่งจ่ายไฟของไดโอด LED ในรถยนต์คือ 0.1-0.15 mA และแบตเตอรี่เริ่มต้นคือหลายร้อยแอมแปร์ เพียงพอที่จะเผาผลาญองค์ประกอบแสงที่มีราคาแพงจำนวนมาก เพื่อหลีกเลี่ยงปัญหานี้ ให้ใช้โคลง 12 โวลต์สำหรับไฟ LED ในรถยนต์
ค่าแอมแปร์ในเครือข่ายยานยนต์เปลี่ยนแปลงตลอดเวลา ตัวอย่างเช่น เครื่องปรับอากาศในรถยนต์ "กิน" ได้ถึง 30 แอมแปร์ เมื่อปิดเครื่อง อิเล็กตรอนที่ "จัดสรร" ไว้สำหรับการทำงานจะไม่กลับไปที่เครื่องกำเนิดไฟฟ้าและแบตเตอรี่อีกต่อไป แต่จะแจกจ่ายให้กับเครื่องใช้ไฟฟ้าอื่นๆ หาก 300 mA เพิ่มเติมไม่มีบทบาทสำหรับหลอดไส้ที่มีพิกัด 1-3 A ดังนั้นการกระโดดหลายครั้งอาจถึงแก่ชีวิตสำหรับไดโอดที่มีกระแสไฟจ่าย 150 mA
เพื่อรับประกันการทำงานในระยะยาวของ LED ในรถยนต์ ตัวกันโคลงปัจจุบันบน lm317 ถูกใช้สำหรับ LED กำลังสูง
ประเภทของความคงตัว
ตามวิธีการจำกัดกระแส อุปกรณ์สองประเภทมีความโดดเด่น:
- เชิงเส้น;
- ชีพจร.
มันทำงานบนหลักการของตัวแบ่งแรงดันไฟ มันปล่อยกระแสของพารามิเตอร์ที่กำหนด กระจายส่วนเกินในรูปของความร้อน หลักการทำงานของอุปกรณ์ดังกล่าวสามารถเปรียบเทียบได้กับบัวรดน้ำที่มีรูระบายน้ำเพิ่มเติม
ข้อดี
- ราคาไม่แพง;
- รูปแบบการติดตั้งอย่างง่าย
- ประกอบง่ายด้วยมือ
ข้อเสียคือเนื่องจากความร้อนจึงถูกปรับให้เข้ากับงานที่มีภาระมากได้ไม่ดี
เครื่องตัดผักตัดกระแสที่เข้ามาผ่านน้ำตกพิเศษอย่างไร โดยให้อัตราการมิเตอร์ที่เข้มงวด
ข้อดี
- ออกแบบมาสำหรับการรับน้ำหนักสูง
- ไม่ร้อนขึ้นระหว่างการทำงาน
ข้อบกพร่อง
- ต้องการแหล่งพลังงานสำหรับการดำเนินงานของตัวเอง
- สร้างรังสีแม่เหล็กไฟฟ้า
- ราคาค่อนข้างสูง
- ยากที่จะทำให้ตัวเอง
ด้วยกระแสไฟต่ำในไฟ LED ในรถยนต์ คุณจึงประกอบโคลง LED แบบทำเองได้ง่ายๆ ได้ ไดรเวอร์ราคาประหยัดและเรียบง่ายที่สุด หลอดไฟ LEDและประกอบเทปบนชิป lm317
คำอธิบายโดยย่อของ lm317
โมดูลอิเล็กทรอนิกส์วิทยุ LM317 เป็นไมโครเซอร์กิตที่ใช้ในระบบรักษาเสถียรภาพกระแสและแรงดันไฟ
- ช่วงการรักษาเสถียรภาพแรงดันไฟฟ้าตั้งแต่ 1.7 ถึง 37 V จะให้ความสว่างที่เสถียรของ LED โดยไม่ขึ้นกับความเร็วของเครื่องยนต์
- รองรับกระแสไฟขาออกสูงสุด 1.5 A ช่วยให้คุณสามารถเชื่อมต่อตัวส่งสัญญาณภาพถ่ายได้หลายตัว
- ความเสถียรสูงช่วยให้เอาต์พุตผันผวนเพียง 0.1% ของค่าเล็กน้อย
- มีการป้องกันการ จำกัด กระแสไฟในตัวและน้ำตกที่ปิดด้วยความร้อนสูงเกินไป
- ตัวเรือนไมโครเซอร์กิตเป็นกราวด์ ดังนั้น เมื่อยึดด้วยสกรูแบบแตะตัวเองกับตัวรถ จำนวนสายไฟสำหรับติดตั้งจะลดลง
พื้นที่สมัคร
- ตัวปรับแรงดันและกระแสไฟสำหรับ LED ที่บ้าน (รวมถึงสำหรับแถบ LED)
- ตัวปรับแรงดันและกระแสไฟสำหรับ LED ในรถยนต์
วงจรกันโคลงปัจจุบันสำหรับ LEDs
แบบแผนของโคลงที่ง่ายที่สุด ตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าที่ง่ายที่สุดสำหรับ 12 โวลต์สามารถประกอบได้ตามรูปแบบนี้ ตัวต้านทาน R1 จำกัดกระแสไฟขาออก R2 จำกัดแรงดันไฟขาออก ตัวเก็บประจุที่ใช้ในวงจรนี้ช่วยลดแรงกระเพื่อมของแรงดันไฟฟ้าและเพิ่มความเสถียร
ความต้องการของผู้ขับขี่จะพึงพอใจกับกลไกการรักษาเสถียรภาพที่ง่ายที่สุดเนื่องจากแรงดันไฟฟ้าในเครือข่ายของรถยนต์ค่อนข้างเสถียร
ในการสร้างโคลงสำหรับไดโอดในรถยนต์ คุณจะต้อง:
- ชิป lm317;
- ตัวต้านทานเป็นตัวควบคุมกระแสไฟสำหรับ LED;
- เครื่องมือบัดกรีและติดตั้ง
เรารวบรวมตามรูปแบบข้างต้น
การคำนวณตัวต้านทานสำหรับ LED Driver
กำลังและความต้านทานของตัวต้านทานคำนวณจากความแรงของกระแสไฟของแหล่งจ่ายไฟและกระแสไฟที่ LED ต้องการ สำหรับ LED ในรถยนต์ที่มีกำลังไฟ 150 mA ความต้านทานของตัวต้านทานควรอยู่ที่ 10-15 โอห์ม และกำลังที่คำนวณได้ควรเป็น 0.2-0.3 วัตต์
วิธีประกอบด้วยมือของคุณเองดูวิดีโอ:
ความพร้อมใช้งานและความเรียบง่ายของการออกแบบไดรเวอร์บนชิป lm317 ช่วยให้คุณติดตั้งระบบใหม่ได้โดยไม่ลำบาก ไฟฟ้าแสงสว่างรถใดๆ
ตัวควบคุมกระแสไฟสามขั้วแบบปรับได้ LM317 ให้โหลด 100 mA ช่วงแรงดันเอาต์พุตอยู่ระหว่าง 1.2V ถึง 37V อุปกรณ์นี้ใช้งานง่ายมากและต้องการตัวต้านทานภายนอกเพียงไม่กี่ตัวเพื่อให้แรงดันเอาต์พุต นอกจากนี้ ความไม่เสถียรในแง่ของประสิทธิภาพยังมีพารามิเตอร์ที่ดีกว่ารุ่นที่คล้ายกันซึ่งมีการจ่ายแรงดันไฟคงที่ที่เอาต์พุต
คำอธิบาย
LM317 เป็นตัวควบคุมกระแสและแรงดันที่ทำงานแม้ในขณะที่ถอดพินควบคุม ADJ ออก ในระหว่างการทำงานปกติ อุปกรณ์ไม่จำเป็นต้องเชื่อมต่อกับตัวเก็บประจุเพิ่มเติม ข้อยกเว้นคือสถานการณ์เมื่ออุปกรณ์อยู่ห่างจากแหล่งจ่ายไฟหลักในการกรอง ในกรณีนี้ คุณจะต้องติดตั้งตัวเก็บประจุแบ่งอินพุต
อะนาล็อกเอาต์พุตช่วยให้คุณปรับปรุงประสิทธิภาพของโคลงปัจจุบัน LM317 เป็นผลให้ความเข้มของกระบวนการชั่วคราวและค่าของสัมประสิทธิ์การปรับให้เรียบของระลอกเพิ่มขึ้น ตัวบ่งชี้ที่เหมาะสมดังกล่าวทำได้ยากในอะนาลอกสามขั้วอื่นๆ
วัตถุประสงค์ของอุปกรณ์ที่เป็นปัญหาไม่ใช่เพียงเพื่อแทนที่ตัวปรับความคงตัวด้วยตัวบ่งชี้เอาต์พุตคงที่ แต่ยังเพื่อการใช้งานที่หลากหลาย ตัวอย่างเช่น ตัวควบคุมกระแส LM317 สามารถใช้ในวงจรจ่ายไฟแรงสูง ในกรณีนี้ แต่ละระบบของอุปกรณ์จะส่งผลต่อความแตกต่างระหว่างแรงดันไฟขาเข้าและขาออก การทำงานของอุปกรณ์ในโหมดนี้สามารถดำเนินต่อไปได้โดยไม่มีกำหนดจนกว่าความแตกต่างระหว่างตัวบ่งชี้ทั้งสอง (แรงดันอินพุตและเอาต์พุต) จะเกินจุดสูงสุดที่อนุญาต
ลักษณะเฉพาะ
เป็นที่น่าสังเกตว่าโคลงปัจจุบัน LM317 นั้นสะดวกสำหรับการสร้างอุปกรณ์พัลส์ที่ปรับได้อย่างง่าย สามารถใช้เป็นตัวควบคุมความแม่นยำโดยเชื่อมต่อตัวต้านทานคงที่ระหว่างเอาต์พุตทั้งสอง
การสร้างแหล่งพลังงานสำรองที่ทำงานด้วยไฟฟ้าลัดวงจรที่ไม่คงทนเป็นไปได้เนื่องจากการเพิ่มประสิทธิภาพของตัวบ่งชี้แรงดันไฟฟ้าที่เอาต์พุตควบคุมของระบบ โปรแกรมเก็บไว้ที่อินพุตภายใน 1.2 โวลต์ ซึ่งต่ำมากสำหรับการโหลดส่วนใหญ่ ตัวปรับกระแสไฟและแรงดันไฟ LM317 ผลิตขึ้นในแกนทรานซิสเตอร์มาตรฐาน TO-92 อุณหภูมิในการทำงานอยู่ระหว่าง -25 ถึง +125 องศาเซลเซียส
ลักษณะเฉพาะ
อุปกรณ์ที่เป็นปัญหานั้นยอดเยี่ยมสำหรับการออกแบบบล็อกและอุปกรณ์จ่ายไฟแบบปรับได้อย่างง่าย ในกรณีนี้ พารามิเตอร์สามารถปรับเปลี่ยนและระบุในแผนการโหลดได้
ตัวควบคุมกระแสไฟแบบปรับได้บน LM317 มีข้อกำหนดดังต่อไปนี้:
- ช่วงแรงดันเอาต์พุตอยู่ระหว่าง 1.2 ถึง 37 โวลต์
- กระแสโหลดสูงสุด - 1.5 A.
- มีการป้องกันที่เป็นไปได้ ไฟฟ้าลัดวงจร.
- มีเบรกเกอร์ป้องกันความร้อนสูงเกินไป
- ข้อผิดพลาดของแรงดันไฟขาออกไม่เกิน 0.1%
- ตัวเรือนวงจรรวม - ประเภท TO-220, TO-3 หรือ D2PAK
วงจรกันโคลงปัจจุบันบน LM317
อุปกรณ์ที่พิจารณาบ่อยที่สุดถูกใช้ในอุปกรณ์จ่ายไฟ LED ต่อไปนี้คือ วงจรที่ง่ายที่สุดซึ่งเกี่ยวข้องกับตัวต้านทานและไมโครเซอร์กิต
แรงดันไฟจ่ายที่อินพุตและหน้าสัมผัสหลักเชื่อมต่อกับอะนาล็อกเอาต์พุตโดยใช้ตัวต้านทาน ถัดไป การรวมเกิดขึ้นกับขั้วบวกของ LED วงจรควบคุมกระแส LM317 ที่ได้รับความนิยมมากที่สุดที่อธิบายไว้ข้างต้นใช้สูตรต่อไปนี้: R = 1/25/I ที่นี่ I คือกระแสไฟขาออกของอุปกรณ์ ช่วงของมันแตกต่างกันไประหว่าง 0.01-1.5 A ความต้านทานของตัวต้านทานสามารถใช้ได้ในขนาด 0.8-120 โอห์ม กำลังงานที่กระจายโดยตัวต้านทานคำนวณโดยสูตร: R = IxR (2)
ข้อมูลที่ได้รับจะถูกปัดเศษขึ้น ตัวต้านทานแบบตายตัวถูกผลิตขึ้นโดยมีความต้านทานขั้นสุดท้ายแผ่กระจายเล็กน้อย สิ่งนี้ส่งผลต่อการรับตัวชี้วัดที่คำนวณได้ ในการแก้ไขปัญหานี้ วงจรจะต่อตัวต้านทานปรับความเสถียรเพิ่มเติมของกำลังไฟฟ้าที่ต้องการ
ข้อดีและข้อเสีย
ตามแบบฝึกหัดแสดงให้เห็นว่าควรเพิ่มพื้นที่การกระจาย 30% ระหว่างการใช้งานและในห้องพาความร้อนต่ำ 50% นอกจากข้อดีหลายประการแล้ว โคลงปัจจุบัน LED LM317 มีข้อเสียหลายประการ ในหมู่พวกเขา:
- ปัจจัยด้านประสิทธิภาพเล็กน้อย
- ความจำเป็นในการขจัดความร้อนออกจากระบบ
- การรักษาเสถียรภาพปัจจุบันมากกว่า 20% ของค่าขีดจำกัด
การใช้สวิตชิ่งสเตบิไลเซอร์จะช่วยหลีกเลี่ยงปัญหาในการทำงานของอุปกรณ์
เป็นที่น่าสังเกตว่าหากคุณต้องการเชื่อมต่อองค์ประกอบ LED อันทรงพลังที่มีกำลัง 700 มิลลิแอมป์ คุณจะต้องคำนวณค่าโดยใช้สูตร: R \u003d 1, 25/0, 7 \u003d 1.78 โอห์ม . กำลังไฟฟ้าที่กระจายไปตามลำดับจะเท่ากับ 0.88 วัตต์
การเชื่อมต่อ
การคำนวณโคลงปัจจุบัน LM317 ขึ้นอยู่กับวิธีการเชื่อมต่อหลายวิธี ด้านล่างนี้เป็นโครงร่างหลัก:
- ถ้าใช้ ทรานซิสเตอร์ทรงพลังประเภท Q1 สามารถรับกระแสไฟ 100 mA ที่เอาต์พุตได้โดยไม่ต้องใช้ฮีทซิงค์แบบไมโครแอสเซมบลี ซึ่งก็เพียงพอแล้วสำหรับการควบคุมทรานซิสเตอร์ เพื่อเป็นตาข่ายนิรภัยสำหรับการชาร์จที่มากเกินไป จึงใช้ไดโอดป้องกัน D1 และ D2 และขนาน ตัวเก็บประจุด้วยไฟฟ้าทำหน้าที่ลดเสียงรบกวนจากภายนอก เมื่อใช้ทรานซิสเตอร์ Q1 กำลังขับสูงสุดของอุปกรณ์จะอยู่ที่ 125 วัตต์
- ในอีกรูปแบบหนึ่ง การจ่ายกระแสไฟมีจำกัดและ LED มีเสถียรภาพ ไดรเวอร์พิเศษช่วยให้คุณสามารถจ่ายไฟให้กับองค์ประกอบที่มีกำลังไฟตั้งแต่ 0.2 วัตต์ถึง 25 โวลต์
- ในการออกแบบครั้งต่อไปจะใช้หม้อแปลงลดแรงดันไฟฟ้าจากเครือข่ายตัวแปรตั้งแต่ 220 W ถึง 25 W ด้วยความช่วยเหลือของไดโอดบริดจ์ แรงดันไฟสลับจะเปลี่ยนเป็นตัวบ่งชี้คงที่ ในกรณีนี้ การหยุดชะงักทั้งหมดจะถูกทำให้เรียบโดยตัวเก็บประจุประเภท C1 ซึ่งทำให้มั่นใจได้ว่าตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าจะคงการทำงานที่เสถียร
- แผนภาพการเชื่อมต่อต่อไปนี้ถือเป็นหนึ่งในวิธีที่ง่ายที่สุด แรงดันไฟฟ้ามาจาก ขดลวดทุติยภูมิหม้อแปลงไฟฟ้าที่ 24 โวลต์ยืดตัวเมื่อผ่านตัวกรองและเอาต์พุตเป็นค่าคงที่ 80 โวลต์ เพื่อหลีกเลี่ยงไม่ให้เกินเกณฑ์การจ่ายแรงดันไฟสูงสุด
ควรสังเกตว่าง่าย ที่ชาร์จสามารถประกอบโดยใช้ไมโครเซอร์กิตของอุปกรณ์ดังกล่าวได้ คุณจะได้โคลงเชิงเส้นมาตรฐานพร้อมตัวบ่งชี้แรงดันเอาต์พุตที่ปรับได้ ไมโครแอสเซมบลีของอุปกรณ์สามารถทำหน้าที่คล้ายคลึงกัน
อะนาล็อก
ตัวกันโคลงอันทรงพลังของ LM317 มีแอนะล็อกจำนวนมากในตลาดในประเทศและต่างประเทศ แบรนด์ที่มีชื่อเสียงที่สุดคือแบรนด์ต่อไปนี้:
- การดัดแปลงในประเทศ KR142 EN12 และ KR115 EN1
- รุ่น GL317.
- รุ่นต่างๆ ของ SG31 และ SG317
- UC317T.
- คลื่นไฟฟ้าหัวใจ 1900
- SP900.
- LM31MDT.
LM317 เป็น IC . ต้นทุนต่ำ ตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าด้วยการป้องกันไฟฟ้าลัดวงจรเอาต์พุตในตัวและการป้องกันอุณหภูมิเกิน สามารถติดตั้งตัวควบคุมเชิงเส้นที่ง่ายต่อการประกอบบน LM317 แรงดันคงที่ซึ่งอาจจะเป็น ปรับได้ ไมโครเซอร์กิตดังกล่าวมีหลายกรณี เช่น ใน TO-220 หรือ TO-92 หากตัวพิมพ์เป็น TO-92 ตัวอักษรสองตัวสุดท้ายของชื่อจะเป็น LZ เช่น ดังนั้น: LM317LZ พินเอาต์ของไมโครเซอร์กิตนี้ในกรณีต่างๆ ต่างกัน ดังนั้นคุณต้องระวังให้มากขึ้น มีไมโครเซอร์กิตในกรณี smd ด้วย คุณสามารถสั่งซื้อ LM317LZ จำนวนมากในชุดเล็กได้ที่ลิงค์: LM317LZ (10 ชิ้น) , LM317T ที่ลิงค์: LM317T (10 ชิ้น) พิจารณาวงจรโคลง:
รูปที่ 1 - ตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้ากระแสตรงบนชิป LM317LZ
ตัวกันโคลงนี้นอกเหนือจากไมโครเซอร์กิตแล้วยังมีอีก 4 ส่วน แรงดันไฟฟ้าที่เอาต์พุตของตัวกันโคลงถูกควบคุมโดยตัวต้านทาน R2 เพื่อความสะดวกในการประกอบ คุณสามารถใช้โครงร่าง:
รูปที่ 2 - ตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้ากระแสตรงบนชิป LM317LZ
ตัวปรับแรงดันไฟฟ้ากระแสตรงทั้งหมดแบ่งออกเป็น 2 ประเภท:
1) เชิงเส้น (เช่นในกรณีของเราคือ LM317)
2) แรงกระตุ้น (ที่มีประสิทธิภาพสูงและสำหรับการโหลดที่ทรงพลังยิ่งขึ้น)
หลักการทำงานของตัวปรับความคงตัวเชิงเส้น (ไม่ใช่ทั้งหมด) สามารถเข้าใจได้จากรูป:
รูปที่ 3 - หลักการทำงานของโคลงเชิงเส้น
รูปที่ 3 แสดงให้เห็นว่าตัวกันโคลงดังกล่าวเป็นตัวแบ่งที่แขนท่อนล่างเป็นโหลดและไมโครเซอร์กิตนั้นเป็นแขนท่อนบน แรงดันไฟขาเข้าเปลี่ยนแปลงและไมโครเซอร์กิตเปลี่ยนความต้านทานเพื่อให้แรงดันเอาต์พุตไม่เปลี่ยนแปลง ความคงตัวดังกล่าวมีประสิทธิภาพต่ำ ส่วนหนึ่งของพลังงานหายไปบนชิป ตัวควบคุมการสลับเป็นตัวแบ่งเฉพาะไหล่บน (หรือล่าง) เท่านั้นที่สามารถมีความต้านทานต่ำมาก (กุญแจสาธารณะ) หรือสูงมาก (กุญแจส่วนตัว) การสลับของสถานะดังกล่าวจะสร้าง PWM ที่มีความถี่สูงและแรงดันไฟฟ้าเรียบ ออกโดยตัวเก็บประจุที่โหลด (และ / หรือกระแสเรียบโดยโช้ก) จึงสร้างประสิทธิภาพสูง แต่เนื่องจาก ความถี่สูง PWM สวิตช์ควบคุมสร้างการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้า นอกจากนี้ยังมีตัวกันโคลงเชิงเส้นซึ่งองค์ประกอบการรักษาเสถียรภาพวางขนานกับโหลด - ในกรณีเช่นนี้องค์ประกอบนี้มักจะเป็นซีเนอร์ไดโอดและเพื่อให้มีเสถียรภาพ การเชื่อมต่อแบบขนานกระแสจ่ายจากแหล่งจ่ายกระแส แหล่งจ่ายกระแสสร้างโดยการติดตั้งตัวต้านทานที่มีความต้านทานสูงเป็นอนุกรมพร้อมแหล่งจ่ายแรงดัน หากแรงดันถูกจ่ายโดยตรงกับตัวกันโคลงดังกล่าว จะไม่มีความเสถียรและไดโอดซีเนอร์มีแนวโน้มมากที่สุด เผาไหม้.
