في هذا المنشور ، سنناقش بإسهاب كيفية بناء دائرة إمداد طاقة قابلة للتعديل تعتمد على LM317 باستخدام أقل عدد ممكن من المكونات الخارجية.

كما يوحي الاسم ، فإن دائرة إمداد الطاقة المتغيرة توفر للمستخدم نطاقًا من الفولتية المتغيرة خطيًا من خلال دوران مقياس الجهد المتحكم فيه يدويًا.

LM317 هو جهاز متعدد الاستخدامات يساعد الهاوي الإلكتروني على بناء مصدر طاقة متغير الجهد بسرعة ورخيصة وبكفاءة عالية.

مقدمة

سواء كان مبتدئًا إلكترونيًا أو خبيرًا محترفًا ، قابل للتعديل امدادات الطاقة الوحدة مطلوبة من قبل الجميع في هذا المجال. إنه المصدر الأساسي للطاقة التي قد تكون مطلوبة لمختلف الإجراءات الإلكترونية ، بدءًا من تشغيل الدوائر الإلكترونية المعقدة إلى الأجهزة الكهروميكانيكية القوية مثل المحركات والمرحلات وما إلى ذلك.

إلى وحدة إمداد طاقة متغيرة أمر لا بد منه لكل منضدة عمل كهربائية وإلكترونية وهي متوفرة في مجموعة متنوعة من الأشكال والأحجام في السوق وأيضًا في شكل مخططات لنا.
يمكن بناؤها باستخدام مكونات منفصلة مثل الترانزستورات والمقاومات وما إلى ذلك أو دمج شريحة واحدة للوظائف النشطة. بغض النظر عن النوع ، يجب أن تتضمن وحدة إمداد الطاقة الميزات التالية لتصبح عالمية وموثوقة بطبيعتها:

الميزات الأساسية

يجب أن تكون قابلة للتعديل بشكل كامل ومستمر بجهدها ومخرجاتها الحالية.
يمكن اعتبار ميزة التيار المتغير كميزة اختيارية لأنها ليست مطلبًا مطلقًا مع مصدر طاقة ، ما لم يكن الاستخدام في نطاق التقييمات الهامة.
يجب تنظيم الجهد الناتج بشكل مثالي.

مع ظهور الرقائق أو الدوائر المتكاملة مثل LM317 ، L200 ، LM338 ، LM723 ، أصبح تكوين دوائر إمداد الطاقة ذات خرج الجهد المتغير بالصفات الاستثنائية المذكورة أعلاه أمرًا سهلاً للغاية في الوقت الحاضر.

كيفية استخدام LM317 لإنتاج إخراج متغير

هنا سنحاول فهم كيفية بناء أبسط دائرة إمداد الطاقة باستخدام IC LM317. يتوفر هذا IC عادةً في حزمة TO-220 وله ثلاثة مخارج.

من السهل جدًا فهم دبابيس التوصيل ، نظرًا لأنها تتكون من إدخال ومخرج ودبابيس ضبط تحتاج فقط إلى توصيلها بالاتصالات ذات الصلة.

“كيفية استخدام مقياس سرعة الدوران الرقمي ”

يتم تطبيق دبوس الإدخال مع إدخال DC مصحح ، ويفضل أن يكون مع الحد الأقصى للإدخال المسموح به ، أي 24 فولت وفقًا لمواصفات IC. يتم استلام الإخراج من دبوس 'الإخراج' الخاص بالدائرة المتكاملة بينما يتم توصيل مكونات ضبط الجهد حول دبوس الضبط.

كيفية توصيل LM317 بتصميم مزود طاقة قابل للتعديل

كما يتضح من الرسم التخطيطي ، لا يحتاج التجميع إلى أي مكونات وهو في الواقع لعبة طفل لوضع كل شيء في مكانه.

ينتج عن ضبط القدر جهدًا متغيرًا خطيًا عند الخرج قد يكون من 1.25 فولت إلى أقصى مستوى يتم توفيره عند دخل Ic.

على الرغم من أن التصميم الموضح هو أبسط تصميم وبالتالي يتضمن فقط ميزة التحكم في الجهد ، يمكن أيضًا تضمين ميزة التحكم الحالية مع IC.

إضافة ميزة التحكم الحالية

يوضح الشكل أعلاه ، كيف يمكن استخدام IC LM317 بشكل فعال لإنتاج الفولتية والتيارات المتغيرة ، حسب رغبة المستخدم. يتم استخدام وعاء 5K لضبط الجهد ، بينما يتم تحديد المقاوم لاستشعار التيار 1 أوم بشكل مناسب للحصول على الحد الحالي المطلوب.

تعزيز مع مرفق الإخراج عالية الحالية

يمكن تحسين IC لإنتاج تيارات أعلى من قيمها المقدرة. يوضح الرسم البياني أدناه كيف يمكن استخدام IC 317 لإنتاج أكثر من 3 أمبير من التيار.

الجهد المتغير LM317 ، منظم التيار

يمكن استخدام IC LM317 / 338/396 متعدد الاستخدامات الخاص بنا كجهد قابل للتعديل ومنظم تيار من خلال تكوينات بسيطة.

تم بناء الفكرة واختبارها من قبل أحد القراء المتحمسين لهذه المدونة السيد ستيفن تشيفرتون واستخدمت لقيادة ثنائيات ليزر خاصة معروفة بمواصفات تشغيل صارمة ، ولا يمكن تشغيلها إلا من خلال دوائر تشغيل متخصصة.

“كيفية صنع جهاز استشعار الضوء ”

إن تكوين LM317 الذي تمت مناقشته دقيق للغاية بحيث يصبح مناسبًا بشكل مثالي لجميع التطبيقات المتخصصة التي تنظم التيار والجهد.

تشغيل الدائرة

بالإشارة إلى مخطط الدائرة الموضح ، يبدو التكوين بسيطًا جدًا ، ويمكن رؤية جهازي LM317 IC ، أحدهما تم تكوينه في وضع منظم الجهد القياسي والآخر في وضع التحكم الحالي.

لكي تكون دقيقًا ، يشكل LM317 العلوي مرحلة المنظم الحالي بينما يعمل الجزء السفلي مثل مرحلة التحكم في الجهد.

يتم توصيل مصدر إمداد الدخل عبر Vin والأرض لدائرة منظم التيار العلوي ، وينتقل الإخراج من هذه المرحلة إلى مدخلات مرحلة منظم الجهد المتغير LM317 السفلي. في الأساس ، يتم توصيل كلتا المرحلتين في سلسلة لتنفيذ جهد كامل مضمون وتنظيم تيار للحمل المتصل وهو صمام ثنائي ليزر في الحالة الحالية.

تم تحديد R2 للحصول على نطاق يبلغ حوالي 1.25A كحد أقصى للتيار ، والحد الأدنى المسموح به هو 5 مللي أمبير عند ضبط 250 أوم بالكامل في المسار ، مما يعني أنه يمكن ضبط التيار إلى الليزر حسب الرغبة ، في أي مكان بين 5 مللي أمبير إلى 1 أمبير.

حساب جهد الخرج

يمكن تحديد جهد الخرج لدائرة تزويد الطاقة LM317 بالصيغة التالية:

VO = VREF (1 + R2 / R1) + (IADJ × R2)

أين هو = VREF = 1.25

عادةً ما يكون ADJ الحالي حول 50 A وبالتالي لا يكاد يذكر في معظم التطبيقات. يمكنك تجاهل هذا.

حساب الحد الحالي

يتم حساب ما سبق باستخدام الصيغة التالية:

R = 1.25 / الحد الأقصى للتيار المسموح به

يتم تطبيق الجهد المتحكم فيه الحالي المكتسب من المرحلة العليا بعد ذلك على دائرة تنظيم الجهد LM317 السفلية ، والتي تتيح ضبط الجهد المطلوب في أي مكان من 1.25 فولت إلى 30 فولت ، وهنا يكون النطاق الأقصى 9 فولت لأن المصدر هو بطارية 9 فولت. يتم تحقيق ذلك عن طريق ضبط R4.

تم تعيين الدائرة التي تمت مناقشتها للتعامل مع ما لا يزيد عن 1.5 أمبير ، إذا كان هناك حاجة إلى تيار أعلى ، فيمكن استبدال كل من الدوائر المتكاملة بـ LM338 للحصول على تيار 5 أمبير كحد أقصى أو LM396 بحد أقصى 10 أمبير.

تم إرسال الصور الجميلة التالية من قبل السيد ستيفن شيفرتون ، بعد أن تم بناء الحلبة والتحقق منها بنجاح.

صور النموذج

ترقية LM317 باستخدام زر التحكم في الجهد الكهربي

لقد تعلمنا حتى الآن كيفية تكوين LM317 لإنتاج خرج قابل للتعديل باستخدام وعاء ، والآن دعنا نفهم كيف يمكن استخدام أزرار الضغط لتمكين اختيار الجهد الذي يتم التحكم فيه رقميًا. نحن نتخلص من استخدام الوعاء الميكانيكي ونستبدله بزرين ضغط للاختيار لأعلى / لأسفل لمستويات الجهد المطلوبة.

يحول الابتكار تصميم مصدر الطاقة التقليدي LM317 إلى تصميم مزود طاقة رقمي ، من خلال التخلص من مقياس الجهد المنخفض التقنية الذي قد يكون عرضة للتآكل على المدى الطويل مما يؤدي إلى عمليات غير منتظمة ومخرجات جهد غير صحيحة.

يمكن رؤية تصميم LM317 المعدل والذي سيسمح له بالاستجابة لتحديدات زر الضغط في الرسم التخطيطي التالي:

يجب حساب المقاومات R2 المرتبطة فيما يتعلق بـ R1 (240 أوم) لإعداد نواتج الجهد المحددة على زر الضغط.

ارتفاع التيار LM317 مقعد السلطة Suuply

هذه ارتفاع امدادات الطاقة الحالية LM317 يمكن استخدامها عالميًا لأي تطبيق يتطلب إمداد تيار مستمر عالي الجودة منظم وعالي الجودة ، مثل مضخمات مكبر الصوت الفرعي للسيارة وشحن البطارية وما إلى ذلك. تم تصميم مصدر الطاقة هذا ليكون متعدد الاستخدامات قدر الإمكان ، مع ضمان بقاء عدد الأجزاء منخفضًا وبأسعار معقولة.

يلبي مصدر الجهد الكهربائي القابل للتعديل بنظام التشغيل الثابت LM317 البسيط الظروف بشكل رائع وقادر على توصيل ما يصل إلى 10 أمبير. يتم التحكم في خرج الجهد من خلال مرحلة الدائرة التي تحتوي على R4 و R5 و S3 مع ملاحظة أن المفتاح S3 هو جزء من R4.

للحصول على خرج جهد ثابت ، يجب تحديد R4 للحصول على صفر أوم (عكس اتجاه عقارب الساعة تمامًا). في هذه الحالة ، يجب أن يكون المفتاح S3 في الوضع المفتوح.

في هذه الحالة ، يجب تعديل الإعداد المسبق R5 بحيث تولد الدائرة مخرجًا بقوة 12 فولت (أو أي شيء يتطلبه تطبيقك الشخصي). للحصول على خرج متغير ، يمكن قلب R4 في اتجاه عقارب الساعة ، مع S3 في الوضع المغلق ، والتخلص من R5 من الدائرة.

يمكن الآن تشغيل جهد الخرج بواسطة المقاوم R4 فقط. عندما يكون موضع مفتاح SPDT S2 في 1 ، يمكن تحقيق أعلى تيار ناتج بوجود نصفي T1 لتزويد التيار إلى مرحلة المرشح ، من أجل زيادة إجمالي الناتج الحالي مرتين أكثر.

بعد قولي هذا ، سيتم تخفيض أعلى جهد ناتج بنسبة 50٪ في هذا الوضع. إنه حقًا إعداد مثمر للغاية بالنظر إلى أن ترانزستور الطاقة لا يضطر إلى إسقاط قدر كبير من الإمكانات.

في الموضع 2 ، الحد الأقصى للجهد يساوي عمليا مواصفات الطاقة لـ T1. هنا ، استخدمنا محولًا بجهد 24 فولت من أجل T1. أخيرًا ، تم دمج D1 و D2 لحماية LM317 IC في حالة إيقاف تشغيل الطاقة بحمل استقرائي عند الخرج