Hướng dẫn cuối cùng về máy biến áp LM317: dữ liệu, đặc điểm và ứng dụng của chúng
2023-12-01 7484

Danh mục

Các LM317 là chip điều chỉnh điện áp thường được sử dụng trong các mạch, được ghi nhận cho điện áp đầu ra thay đổi của nó.Bộ điều chỉnh tuyến tính này là thích hợp cho một loạt các ứng dụng điện tử, chẳng hạn như mạch điện, mạch tương tự và dụng cụ chính xác.LM317 cung cấp điện áp đầu ra ổn định bằng cách quản lý sự khác biệt giữa đầu vào và đầu ra, có tải trọng đáng khen ngợi và quy định dòng.

LM317 là gì?

LM317 là bộ điều chỉnh có thể điều chỉnh ba đầu cuối sử dụng điện áp tham chiếu bên trong cố định, cho phép điều chỉnh điện áp đầu ra thông qua các điện trở ngoài.Nó thường được sử dụng trong các mạch điện khác nhau như một bộ điều chỉnh, cung cấp đầu ra điện áp ổn định và che chắn hiệu quả các mạch tiếp theo khỏi các dao động điện áp đầu vào.

Pinout của LM317

Hình 1: Pinout LM317

Nhìn vào bộ điều chỉnh điện áp từ phía trước, chốt đầu tiên ở bên trái là adj, cái giữa là Vout và chân cuối cùng ở bên phải là VIN.

Đầu vào (VIN): VIN là chân nhận điện áp đầu vào, sẽ được điều chỉnh thành một điện áp cụ thể.

Đầu ra (Vout): Vout là pin cung cấp đầu ra ổn định.Nó cung cấp một điện áp có thể điều chỉnh, thường được kết nối với các mạch yêu cầu điều chỉnh điện áp.

Điều chỉnh (adj): adj là chân cho phép điều khiển đầu ra điện áp.Chân này thường được kết nối với một điện trở kết hợp với chân đầu ra để đặt điện áp đầu ra mong muốn.

Đặc điểm của LM317

Phạm vi điện áp đầu ra: Có thể điều chỉnh từ 1.25V đến 37V.

Khả năng đầu ra: Có khả năng cung cấp 1,5A dòng điện đầu ra.

Sự khác biệt điện áp đầu vào-đầu ra: Tối đa 40V, nhưng vi sai được đề xuất là 3V đến 15V để ổn định quy định tối ưu.

Dòng điện đầu ra tối đa ở độ vi sai 15V: 2.2a.

Độ ổn định nhiệt: vẫn ổn định trong phạm vi nhiệt độ từ 0 đến 125 ° C.

Bao bì: thường có sẵn trong TO-220, SOT223 và TO-263, trong số những người khác.

Quy định tải: Thông thường ở mức 0,1%.

Quy định dòng: Thông thường ở mức 0,01%/v.

Tỷ lệ từ chối gợn: 80 dB.

Dòng pin điều chỉnh: Các giá trị điển hình nằm trong khoảng từ 50μA đến 100μA.

Bảo vệ nhiệt độ quá mức: Có tính năng tắt nhiệt để ngăn ngừa thiệt hại do quá nóng.

Bảo vệ ngắn mạch: Bao gồm giới hạn dòng điện bên trong cho các điều kiện ngắn mạch.

Nguyên tắc hoạt động của LM317

Hình 2: Nguyên tắc làm việc LM317

Nguyên tắc làm việc của LM317 xoay quanh việc duy trì một mức giảm điện áp không đổi trên hai chân.Nó có điện áp tham chiếu bên trong cố định, thường là 1,25 volt, đóng vai trò là điểm chuẩn để điều chỉnh điện áp đầu ra của bộ điều chỉnh.Bằng cách thay đổi giá trị điện trở của R2, điện áp giữa các thiết bị đầu cuối Vout và ADD có thể được thay đổi, do đó thay đổi điện áp đầu ra tại Vout.Sự hiện diện của các tụ điện C1 và C2 đảm bảo hoạt động ổn định của mạch, giảm dao động điện áp và nhiễu.Bằng cách chọn chính xác các giá trị cho R1 và R2, người dùng có thể đặt điện áp đầu ra mong muốn ở bất cứ đâu từ 1,25 volt đến vài chục volt trong quá trình sử dụng.

Đây là lợi thế của bộ điều chỉnh điện áp có thể điều chỉnh;Bạn có thể điều chỉnh nó theo bất kỳ điện áp nào trong phạm vi được hỗ trợ của bộ điều chỉnh.

Lưu ý: Tụ C1 và C2 được sử dụng để làm sạch đường dây điện.C1 là tùy chọn và thường được sử dụng để làm sạch phản ứng thoáng qua.Tuy nhiên, C2 là cần thiết khi thiết bị cách xa mọi tụ điện lọc, vì nó giúp làm mịn các đường dây điện trong trường hợp gai hiện tại.

Tính toán điện trở/điện áp cho LM317

Hình 3: Biểu đồ tính toán điện áp LM317

Bạn có thể sử dụng công thức sau để tính điện áp đầu ra (Vout), phụ thuộc vào các giá trị của các điện trở bên ngoài R1 và R2.

Vout = 1.25V (1 + R2/R1)

Thông thường, giá trị của R1 được cố định ở 240 ohms (được khuyến nghị), nhưng nó cũng có thể được đặt từ 100 đến 1000 ohms.Sau đó, bạn phải nhập giá trị của R2 để thực hiện tính toán điện áp đầu ra.Trong trường hợp này, nếu R2 đang sử dụng 1000 ohms, công thức hoàn thành như sau:

Vout = 1.25x (1+1000/240) = 6.453V

Tương tự, bạn có thể tính toán giá trị của R2 bằng cùng một công thức.Nếu bạn đã đặt điện áp đầu ra của mình thành 10V, thì bạn có thể tính giá trị của R2 như sau:

10 = 1.25x (1 + R2/240) => R2 = 1680Ω

Bây giờ chúng ta hãy xem một ví dụ về việc sử dụng LM317:

Hình ảnh dưới đây cho thấy bộ điều chỉnh LM317 được kết nối với một mạch, nhằm mục đích cung cấp đầu ra điện áp DC ổn định cho mạch.

Hình 4: Mạch trường hợp LM317

Trong mạch này, chúng tôi thêm một nguồn điện áp DC vào chân VIN của bộ điều chỉnh.Chân này một lần nữa nhận được điện áp đầu vào, mà chip sẽ điều chỉnh xuống.Điện áp đi vào pin này phải cao hơn điện áp nó đầu ra.Tuy nhiên, lưu ý rằng bộ điều chỉnh chỉ điều chỉnh điện áp ở một mức nhất định;Nó không và không thể tự tạo điện áp.Do đó, để đạt được một Vout điện áp đầu ra, VIN phải lớn hơn Vout.

Trong mạch này, chúng ta cần một 5VDC ổn định làm đầu ra, vì vậy VIN phải nhiều hơn 5 V. Thông thường, trừ khi đó là bộ điều chỉnh giảm thấp, bạn muốn điện áp đầu vào cao hơn khoảng 2V.Do đó, đối với đầu ra 5V, chúng tôi sẽ đưa 7 V vào bộ điều chỉnh.

Đã xử lý pin đầu vào, bây giờ chúng tôi chuyển sang pin có thể điều chỉnh (adj).Vì chúng tôi mong muốn đầu ra 5 V, chúng tôi phải tính toán giá trị nào của R2 sẽ tạo ra đầu ra 5 V.

Sử dụng công thức điện áp đầu ra:

Vout = 1.25V (1 + R2/R1)

Vì R1 là 240 ohms, vì vậy:

5V = 1.25V (1 + R2/2402), vì vậy R2 = 720Ω

Do đó, với giá trị R2 ở 720 ohms, nếu bạn cung cấp điện áp đầu vào lớn hơn 5 V, LM317 sẽ xuất ra 5V.

Hình 5: Sơ đồ nối dây LM317

Chân cuối cùng của LM317 là chân đầu ra và để cung cấp cho mạch 5 volt được quy định, chúng tôi chỉ cần kết nối nó với chân đầu ra.

Cách sử dụng LM317

Thành phần LM317 điều chỉnh chênh lệch 1,25V giữa đầu ra và chân điều chỉnh.Bạn có thể thay đổi đầu ra bằng cách sử dụng hai điện trở được kết nối giữa các chân đầu ra và đầu vào.

Ngoài ra, hai tụ điện tách rời có thể được tích hợp vào mạch.Thiết lập này giúp loại bỏ khớp nối không cần thiết và ngăn ngừa tiếng ồn.

Một tụ điện 1UF được kết nối với đầu ra sẽ cải thiện phản ứng thoáng qua.Hơn nữa, bạn có thể sử dụng nó như một bộ điều chỉnh biến đổi bằng cách nhấp vào một chiết áp vào pin có thể điều chỉnh.

Điện trở và chiết áp hoạt động cùng nhau để tạo ra sự khác biệt tiềm năng cần thiết cho đầu ra được quy định.

Hình 6: Sơ đồ mạch sống LM317

IC tương đương với LM317

Các mô hình thay thế cho LM317 bao gồm: LM7805, LM7806, LM7809, LM7812, LM7905, LM7912, LM117V33 và XC6206P332MR.

Các mô hình tương đương với LM317: LT1086, LM1117 (SMD), PB137 và LM337 (một bộ điều chỉnh điện áp biến âm).

Cách bảo vệ mạch LM317

Bảo vệ mạch LM317 là rất quan trọng để ngăn ngừa thiệt hại.Do mức tiêu thụ năng lượng tăng, các thành phần có thể quá nóng trong quá trình hoạt động.Vì lý do này, các tản nhiệt thường được sử dụng để bảo vệ IC khỏi quá nhiệt.Ngoài ra, do dòng điện thấp của máy biến áp, các tụ điện bên ngoài có thể xả.Do đó, điốt được thêm vào trong một số ứng dụng để ngăn chặn phóng điện.

DIODE D1 bảo vệ tụ điện khỏi việc xả trong các mạch ngắn đầu vào, trong khi diode D2 được sử dụng để cung cấp đường dẫn phóng điện áp thấp để bảo vệ CADJ trong các mạch ngắn đầu ra.Để đạt được tỷ lệ ức chế gợn cao, bỏ qua thiết bị điều chỉnh.

Hình 7: Sơ đồ mạch bảo vệ LM317

Tóm lại, LM317 là một chip điều chỉnh điện áp thường được sử dụng cung cấp điện áp đầu ra ổn định bằng cách kiểm soát sự khác biệt giữa đầu vào và đầu ra.Pinout và các tham số của nó giúp các kỹ sư áp dụng chính xác và định cấu hình chip này để đạt được độ ổn định và độ tin cậy của sức mạnh mong muốn.