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Fuente de voltaje variable con el LM317T

LM317T

El LM317T es un controlador de voltaje positivo de 3 terminales personalizable, adecuado para proporcionar rendimientos de voltaje de CC distintivos que no sean la potencia de voltaje fijo de +5 o +12 voltios, o como un voltaje de rendimiento variable desde un par de voltios hasta algunos de los valores más extremos, todo con flujos de alrededor de 1,5 amperios.

Con la guía de una pequeña pieza de hardware extra añadida al rendimiento de la fuente de alimentación, podemos tener una potencia de asiento adecuada para un ámbito de voltajes fijos o variables, ya sea de naturaleza segura o negativa. De hecho, esto es más básico de lo que se podría sospechar, ya que el transformador, la corrección y el suavizado acaban de ser terminados por la fuente de alimentación PSU, previamente deberíamos simplemente asociar nuestro circuito extra al rendimiento del cable amarillo de +12 voltios. Sin embargo, de entrada, consideremos un rendimiento de voltaje fijo.

脥ndice

    Fuente de alimentación fija de 9v

    Hay una amplia variedad de controladores de voltaje de 3 terminales accesibles en un paquete de norma TO-220, siendo el controlador de voltaje fijo más conocido los controladores positivos de disposición 78xx que se extienden desde el extremadamente básico 7805, controlador de voltaje fijo de + 5V hasta el 7824, Controlador de voltaje fijo + 24V. Además, existe una disposición 79xx de controladores de voltaje negativo fijo que producen un voltaje negativo recíproco de – 5 a – 24 voltios; sin embargo, en este ejercicio instructivo solo utilizaremos los tipos 78xx positivos.

    El controlador fijo de 3 terminales es útil en aplicaciones en las que no se necesita un rendimiento móvil, lo que hace que la potencia de rendimiento sea elegantemente básica, pero totalmente adaptable, ya que el voltaje que produce depende solo del controlador elegido. Se denominan controladores de voltaje de 3 terminales, ya que solo tienen tres terminales para interactuar y estos son la entrada, el común y la salida por separado.

    El voltaje de información al controlador será el cable amarillo + 12v de la fuente de alimentación (o transformador separado de manera flexible), y está asociado entre la información y los terminales normales. Los +9 voltios establecidos se toman sobre el rendimiento y son normales como aparecieron.

    Circuito regulador de voltaje

    Circuito regulador de voltaje
    Circuito regulador de voltaje

    Así que supongamos que necesitamos un voltaje de rendimiento de +9 voltios de nuestra fuente de alimentación del asiento de la fuente de alimentación de manera flexible, en ese punto simplemente deberíamos conectar un controlador de voltaje de + 9v al cable amarillo de + 12V. Como la fuente de alimentación acaba de hacer la modificación y suavización del rendimiento de + 12v, los principales segmentos adicionales necesarios son un condensador sobre la información y otro sobre el rendimiento.

    Estos condensadores adicionales ayudan en la estabilidad del controlador y pueden estar en cualquier lugar en el rango de 100nF y 330nF. El condensador de rendimiento adicional de 100 uF ayuda a suavizar la excursión del contenido de onda natural, lo que le da una reacción transitoria decente. Este condensador de gran valor establecido sobre el rendimiento de un circuito de fuerza se llama regularmente «Condensador de suavizado».

    Estos controladores de disposición 78xx dan una corriente de rendimiento más extrema de aproximadamente 1,5 amperios a voltajes establecidos fijos de 5, 6, 8, 9, 12, 15, 18 y 24 V individualmente. Sin embargo, imagine un escenario en el que necesitáramos un voltaje de rendimiento de + 9V pero solo tuviéramos un controlador 7805, + 5V. El rendimiento de + 5V del 7805 se refiere al terminal «tierra, Gnd» o «0v».

    En el caso de que expandiéramos el voltaje de este terminal pin-2 de 0V a 4V, en ese punto el rendimiento también aumentaría en 4 voltios adicionales, lo que daría un voltaje de información adecuado. En ese punto, colocando un pequeño diodo Zener de 4 voltios (estimación favorecida más cercana de 4.3V) entre el pin-2 del controlador y tierra, podemos hacer que un controlador 7805 5V produzca un voltaje de rendimiento de +9 voltios como apareció.

    Expandiendo el voltaje de salida

    Aumento del voltaje de salida

    Entonces, ¿cómo puede funcionar? El diodo Zener de 4.3V requiere una corriente de inclinación opuesta de alrededor de 5mA para mantener un rendimiento con el controlador tomando alrededor de 0.5mA. Esta corriente total de 5,5 mA se proporciona mediante la resistencia «R1» del pin-3 de rendimiento.

    Entonces, la estimación de la resistencia requerida para un controlador 7805 será R = 5V / 5.5mA = 910 Ohm. El diodo de crítica, D1 asociado sobre la contribución a los terminales de rendimiento es para asegurar y evita que el controlador sea unilateral cuando la información se apaga de manera flexible, mientras que el rendimiento permanece ENCENDIDO o dinámico durante un breve período de tiempo debido a un enorme inductivo. carga, por ejemplo, un solenoide o un motor.

    En ese punto, podemos utilizar controladores de voltaje de 3 terminales y un diodo Zener razonable para crear una variedad de voltajes de rendimiento fijo a partir de nuestra potencia de asiento anterior que va de forma flexible desde + 5V hasta + 12V. Sin embargo, podemos mejorar este plan reemplazando el controlador de voltaje fijo con un controlador de voltaje variable, por ejemplo, el LM317T.

    Fuente de alimentación de voltaje variable

    El LM317T es un controlador de voltaje positivo de 3 terminales completamente personalizable apto para proporcionar 1.5 amperios con un voltaje de rendimiento que se extiende desde alrededor de 1.25 voltios hasta un poco más de 30 voltios.

    Al utilizar la proporción de dos protecciones, una de valor fijo y la otra variable (o ambas fijas), podemos establecer el voltaje de rendimiento en el nivel ideal con un voltaje de entrada de comparación en cualquier lugar en el rango de 3 y 40 voltios.

    El controlador de voltaje variable LM317T también tiene capacidades implícitas de restricción de corriente y apagado en caliente, lo que lo dificulta y es ideal para cualquier asiento de bajo voltaje o hecho en casa con gracia.

    El voltaje de rendimiento del LM317T está dictado por la proporción de las dos resistencias de crítica R1 y R2 que estructuran una red divisoria de potencial sobre el terminal de rendimiento como se demuestra a continuación.

    Regulador de voltaje variable LM317T

    Voltaje variable LM317T
    Voltaje variable LM317T

    El voltaje sobre la resistencia de crítica R1 es un voltaje de referencia constante de 1.25 V, Vref creado entre el terminal «rendimiento» y «cambio». La corriente del terminal de alteración es una corriente constante de 100uA. Dado que el voltaje de referencia a través de la resistencia R1 es consistente, una corriente constante pasará a través de la otra resistencia R2, provocando un voltaje de fluencia de:

    Voltaje de rendimiento del controlador lm317t

    En ese punto, cualquier corriente que fluya a través de la resistencia R1 también se mueve a través de la resistencia R2 (sin tener en cuenta la corriente terminal de modificación excepcionalmente pequeña), y el total de las caídas de voltaje en R1 y R2 es equivalente al voltaje de fluencia, Vout. Claramente, el voltaje de información, Vin debe ser, en cualquier caso, 2,5 voltios más notable que el voltaje de rendimiento necesario para controlar el controlador.

    formula variable

    Además, el LM317T tiene una pauta de carga impresionante que indica que la corriente de carga base es más notable que 10 mA. Entonces, para mantener un voltaje de referencia constante de 1.25V, la estimación base de la resistencia de crítica R1 debe ser 1.25V / 10mA = 120 Ohm y este valor puede estar en algún lugar en el rango de 120 ohms a 1,000 ohms con estimaciones de funcionamiento de R1 es de 220ω a 240ω para una confiabilidad aceptable.

    En el caso de que conozcamos la estimación del voltaje de rendimiento necesario, Vout y la resistencia de crítica R1 es el estado de 240 ohmios, en ese punto podemos calcular la estimación de la resistencia R2 a partir de la condición anterior. Por ejemplo, nuestro voltaje de rendimiento único de 9 V daría un incentivo resistivo para R2 de:

    R1. ((Vout / 1.25) – 1) = 240. ((9 / 1.25) – 1) = 1,488 ohmios

    o luego de nuevo 1,500 ohmios (1k5ω) al valor favorito más cercano.

    Obviamente, poco a poco, las resistencias R1 y R2 normalmente serían suplantadas por un potenciómetro para entregar una potencia de voltaje variable con gracia, o por algunas protecciones preestablecidas intercambiadas si se requieren algunos voltajes de rendimiento fijos.

    Sin embargo, para disminuir las matemáticas requeridas para calcular la estimación de la resistencia R2 cada vez que necesitemos un voltaje específico, podemos utilizar tablas de obstrucción estándar como aparecen debajo, lo que nos da el voltaje de rendimiento de los controladores para varias proporciones de resistencias R1 y R2 utilizando la oposición E24 estima.

    Relación de resistencias R1 a R2

    Relación de resistencias R1 a R2

    Al cambiar la resistencia R2 por un potenciómetro de 2k ohmios, podemos controlar el alcance del voltaje de rendimiento de nuestra potencia del asiento de la fuente de alimentación con gracia desde aproximadamente 1,25 voltios hasta un voltaje de rendimiento máximo de 10,75 (12-1,25) voltios. En ese punto, nuestro último circuito de fuerza variable ajustada elegantemente se demuestra de la siguiente manera.

    Circuito de suministro de energía de voltaje variable

    potencia de voltaje variable circuito flexible
    potencia de voltaje variable circuito flexible

    Podemos mejorar un poco más nuestro circuito controlador de voltaje fundamental asociando un amperímetro y un voltímetro a los terminales de rendimiento. Estos instrumentos darán una señal visual de la producción de corriente y voltaje del controlador de voltaje variable. Un cable de acción rápida también se puede consolidar cuando se desee en el plan para brindar un seguro adicional de cortocircuito como apareció.

    Expansión de voltímetro y amperímetro
    Expansión de voltímetro y amperímetro

    Debilidades del LM317T

    Uno de los obstáculos fundamentales de utilizar el LM317T como una característica de un circuito de alimentación de voltaje variable de manera flexible para dirigir un voltaje es que hasta 2.5 voltios se caen o se pierden como calor sobre el controlador.

    Entonces, por ejemplo, en el caso de que el voltaje de fluencia necesario sea de +9 voltios, en ese punto el voltaje de información debe ser de hasta 12 voltios o más si el voltaje de fluencia debe permanecer estable en las condiciones de mayor carga. Esta caída de voltaje sobre el controlador se denomina «caída». Asimismo, debido a este voltaje de caída, se necesita algún tipo de disipador de calor para mantener el controlador frío.

    Afortunadamente, se puede acceder a los controladores de voltaje variable de baja caída, por ejemplo, el controlador de voltaje variable de baja caída de National Semiconductor «LM2941T» que tiene una baja tensión de caída de simplemente 0,9 voltios en la mayor carga.

    Esta baja caída incluye algunas dificultades importantes, ya que este dispositivo está equipado para transportar 1.0 amperio con un rendimiento de voltaje variable de 5 a 20 voltios. No obstante, podemos utilizar este dispositivo para dar un voltaje de rendimiento de aproximadamente 11,1 V, solo un poco más bajo que el voltaje de información.

    Resumen

    Entonces, para resumir, la potencia de nuestro asiento de manera flexible que producimos usando una vieja unidad de potencia de PC en un ejercicio de instrucción anterior se puede cambiar para proporcionar una potencia de voltaje variable de manera flexible utilizando un LM317T para dirigir el voltaje.

    Al interconectar la contribución de este dispositivo sobre el cable de rendimiento amarillo de + 12V de la fuente de alimentación, podemos tener tanto + 5V fijo, + 12V como un voltaje de rendimiento variable que va desde alrededor de 2 a 10 voltios a una corriente de rendimiento más extrema de 1.5A.