Einstellbarer Spannungsregler LM317 - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:15

Hier möchten wir über einstellbare Spannungsregler sprechen. Sie erfordern kompliziertere Schaltungen als lineare. Mit ihnen lassen sich je nach Schaltung unterschiedliche Festspannungsausgänge und auch über Potentiometer einstellbare Spannungen erzeugen.

In diesem Abschnitt zeigen wir zuerst die Spezifikationen und die Pinbelegung des LM317, danach zeigen wir, wie man mit dem LM317 drei verschiedene praktische Schaltungen erstellt.

Um die praktische Seite dieses Abschnitts abzuschließen, benötigen Sie:

Lieferungen:

• LM317
• 10 k Ohm Trimmer oder Pot
• 10 uF und 100 uF
• Widerstände: 200 Ohm, 330 Ohm, 1k Ohm
• 4x AA-Batteriepack 6V
• 2x Li-Ionen-Akku 7,4V
• 4S Li-Po-Akku 14.8V
• oder ein Netzteil

Schritt 1: Übersicht über die Pinbelegung

Von links beginnend haben wir einen Adjust (ADJ) Pin, zwischen ihm und dem Output (OUT) Pin setzen wir den Spannungsteiler, der den Spannungsausgang bestimmt. Der mittlere Pin ist der Spannungsausgangspin (OUT), den wir mit einem Kondensator verbinden müssen, um einen stabilen Strom zu liefern. Hier haben wir uns für 100 uF entschieden, aber Sie können auch niedrigere Werte wählen (1uF >). Der ganz rechts liegende Pin ist der Eingangspin (IN), den wir mit der Batterie (oder einer anderen Stromquelle) verbinden und den Strom mit einem Kondensator stabilisieren (hier 10uF, aber Sie können bis zu 0,1 uF gehen).

• ADJ Hier schließen wir den Spannungsteiler an, um die Ausgangsspannung anzupassen
• OUT Hier verbinden wir den Eingang des Stromverteilungskreises (jedes Gerät, das wir laden).
• IN Hier verbinden wir das rote Kabel (Pluspol) von der Batterie

Schritt 2: LM317 3,3 V-Schaltung

Wir werden jetzt eine Schaltung mit LM317 bauen, die 3,3 V ausgibt. Diese Schaltung ist für einen festen Ausgang. Die Widerstände werden aus der Formel ausgewählt, die wir später erklären werden.

Die Verdrahtungsschritte sind wie folgt:

• Verbinden Sie den LM317 mit dem Steckbrett.
• Verbinden Sie den 10 uF Kondensator mit dem IN-Pin. Wenn Sie Elektrolytkondensatoren verwenden, verbinden Sie unbedingt - mit GND.
• Verbinden Sie den 100-uF-Kondensator mit dem OUT-Pin.
• Verbinden Sie den IN mit dem Pluspol der Stromquelle
• Verbinden Sie den 200 Ohm Widerstand mit den OUT- und ADJ-Pins
• Verbinden Sie den 330 Ohm Widerstand mit dem 200 Ohm und dem GND.
• Verbinden Sie den OUT-Pin mit dem Plus-Anschluss des Geräts, das Sie aufladen möchten. Hier haben wir die andere Seite des Steckbretts mit OUT und GND verbunden, um unsere Stromverteilungsplatine darzustellen.

Schritt 3: LM317 5 V-Schaltung

Um einen 5-V-Ausgangskreis mit LM317 aufzubauen, müssen wir nur die Widerstände ändern und eine Stromquelle mit höherer Spannung anschließen. Diese Schaltung ist auch für festen Ausgang. Die Widerstände werden aus der Formel ausgewählt, die wir später erklären werden.

Die Verdrahtungsschritte sind wie folgt:

• Verbinden Sie den LM317 mit dem Steckbrett.
• Verbinden Sie den 10 uF Kondensator mit dem IN-Pin. Wenn Sie Elektrolytkondensatoren verwenden, verbinden Sie unbedingt - mit GND.
• Verbinden Sie den 100-uF-Kondensator mit dem OUT-Pin.
• Verbinden Sie den IN mit dem Pluspol der Stromquelle
• Verbinden Sie den 330 Ohm Widerstand mit den OUT- und ADJ-Pins
• Verbinden Sie den 1k Ohm Widerstand mit den 330 Ohm und dem GND.
• Verbinden Sie den OUT-Pin mit dem Plus-Anschluss des Geräts, das Sie aufladen möchten. Hier haben wir die andere Seite des Steckbretts mit OUT und GND verbunden, um unsere Stromverteilungsplatine darzustellen.

Schritt 4: LM317 Einstellbarer Schaltkreis

Die Schaltung für den einstellbaren Spannungsausgang mit LM317 ist den vorherigen Schaltungen sehr ähnlich. Hier verwenden wir anstelle des zweiten Widerstands einen Trimmer oder ein Potentiometer. Wenn wir den Widerstand am Trimmer erhöhen, erhöht sich die Ausgangsspannung. Wir möchten 12 V als hohen Ausgang haben und brauchen dafür einen anderen Akku, hier 4S Li-Po 14,8 V.

Die Verdrahtungsschritte sind wie folgt:

• Verbinden Sie den LM317 mit dem Steckbrett.
• Verbinden Sie den 10 uF Kondensator mit dem IN-Pin. Wenn Sie Elektrolytkondensatoren verwenden, verbinden Sie unbedingt - mit GND.
• Verbinden Sie den 100-uF-Kondensator mit dem OUT-Pin.
• Verbinden Sie den IN mit dem Pluspol der Stromquelle
• Verbinden Sie den 1k Ohm Widerstand mit den OUT- und ADJ-Pins
• Verbinden Sie den 10k Ohm Trimmer mit dem 1k Ohm und dem GND.

Schritt 5: Spannungsrechner

Wir möchten nun eine einfache Formel zur Berechnung des Widerstands erklären, den wir benötigen, um die gewünschte Spannungsausgabe zu erhalten. Beachten Sie, dass die hier verwendete Formel die vereinfachte Version ist, da sie uns gute Ergebnisse für alles liefert, was wir tun würden.

Wo Vout die Ausgangsspannung ist, ist R2 der „Endwiderstand“, der mit dem größeren Wert und der, in dem wir im letzten Beispiel den Trimmer platziert haben. R1 ist der Widerstand, den wir zwischen OUT und ADJ anschließen.

Wenn wir den notwendigen Widerstand berechnen, finden wir zuerst heraus, welche Ausgangsspannung wir benötigen, normalerweise wären das für uns 3,3 V, 5 V, 6 V oder 12 V. Dann schauen wir uns die Widerstände an, die wir haben und wählen einen aus, diesen Widerstand ist jetzt unser R2. Im ersten Beispiel haben wir 330 Ohm gewählt, im zweiten 1 k Ohm und im dritten 10 k Ohm Trimmer.

Da wir nun R2 und Vout kennen, müssen wir R1 berechnen. Wir tun dies, indem wir die obige Formel neu anordnen und unsere Werte einfügen.

Für unser erstes Beispiel beträgt R1 201,2 Ohm, für das zweite Beispiel ist R1 333,3 Ohm und für das letzte Beispiel bei maximal 10 k Ohm beträgt R1 1162,8 Ohm. Daraus können Sie sehen, warum wir diese Widerstände für diese Ausgangsspannungen gewählt haben.

Dazu gibt es noch viel zu sagen, aber der Hauptpunkt ist, dass Sie den benötigten Widerstand bestimmen können, indem Sie den Spannungsausgang und R2 auswählen, je nachdem, welche Art von Widerständen Sie haben.

Schritt 6: Fazit

Wir möchten das hier Gezeigte zusammenfassen und einige weitere wichtige Eigenschaften des LM317 aufzeigen.

• Die Eingangsspannung des LM317 beträgt 4,25 - 40 V.
• Die Ausgangsspannung des LM317 beträgt 1,25 - 37 V.
• Der Spannungsabfall beträgt etwa 2 V, was bedeutet, dass wir mindestens 5,3 V benötigen, um 3,3 V zu erhalten.
• Der maximale Nennstrom beträgt 1,5 A, es wird dringend empfohlen, einen Kühlkörper mit dem LM317 zu verwenden.
• Verwenden Sie LM317 zum Einschalten von Controllern und Treibern, wechseln Sie jedoch zu DC-DC-Wandlern für Motoren.
• Wir können einen festen Spannungsausgang erzeugen, indem wir zwei berechnete oder geschätzte Widerstände verwenden.
• Wir können einen einstellbaren Spannungsausgang erstellen, indem wir einen berechneten Widerstand und ein geschätztes Potentiometer verwenden

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