Cara Menggunakan LM317 untuk Membuat Rangkaian Catu Daya Variabel

Dalam posting ini kita akan membahas secara rinci bagaimana membangun rangkaian catu daya yang dapat disesuaikan berbasis LM317 sederhana menggunakan jumlah minimum komponen eksternal.

Seperti namanya, rangkaian catu daya variabel memberi pengguna rentang tegangan output yang bervariasi secara linier melalui rotasi potensiometer yang dikontrol secara manual.

LM317 adalah perangkat serbaguna yang membantu penggemar elektronik untuk membangun catu daya tegangan variabel dengan cepat, murah, dan sangat efisien.

pengantar

Apakah itu seorang noob elektronik atau ahli profesional, seorang catu daya yang dapat disesuaikan unit dibutuhkan oleh semua orang di lapangan. Ini adalah sumber daya dasar yang mungkin diperlukan untuk berbagai prosedur elektronik, langsung dari menyalakan sirkuit elektronik yang rumit hingga perangkat elektromekanis yang kuat seperti motor, relai, dll.

UNTUK unit catu daya variabel adalah suatu keharusan untuk setiap meja kerja elektrik dan elektronik dan tersedia dalam berbagai bentuk dan ukuran di pasaran dan juga dalam bentuk skema bagi kami.
Ini dapat dibangun menggunakan komponen diskrit seperti transistor, resistor, dll. Atau menggabungkan satu chip untuk fungsi aktif. Apa pun tipenya, unit catu daya harus menggabungkan fitur-fitur berikut agar menjadi universal dan andal dengan sifatnya:

Fitur Penting

• Ini harus sepenuhnya dan terus menerus disesuaikan dengan tegangan dan keluaran arusnya.
• Fitur arus variabel dapat diambil sebagai fitur opsional karena ini bukan persyaratan mutlak dengan catu daya, kecuali jika penggunaannya berada dalam kisaran evaluasi kritis.
• Tegangan yang dihasilkan harus diatur dengan sempurna.

Dengan munculnya chip atau IC seperti LM317, L200, LM338 , LM723, mengkonfigurasi rangkaian catu daya dengan keluaran tegangan variabel dengan kualitas luar biasa di atas telah menjadi sangat mudah saat ini.

Bagaimana Menggunakan LM317 untuk Menghasilkan Output Variabel

Di sini kita akan mencoba memahami cara membuat yang paling sederhana sirkuit catu daya menggunakan IC LM317. IC ini biasanya tersedia dalam paket TO-220 dan memiliki tiga pin out.

Pin out sangat mudah dipahami, karena terdiri dari input, output, dan pin penyesuaian yang hanya perlu dihubungkan dengan koneksi yang relevan.

Pin input diterapkan dengan input DC yang diperbaiki, lebih disukai dengan input maksimum yang dapat ditoleransi, yaitu 24 volt sesuai spesifikasi IC. Output diterima dari pin 'keluar' dari IC sementara komponen pengaturan tegangan dihubungkan di sekitar pin penyesuaian.

Bagaimana Menghubungkan LM317 dalam Desain Catu Daya Tegangan yang Dapat Disetel

Seperti yang dapat dilihat pada diagram, perakitan hampir tidak membutuhkan komponen apa pun dan pada kenyataannya merupakan permainan anak-anak untuk mendapatkan semuanya pada tempatnya.

Menyesuaikan pot menghasilkan tegangan yang bervariasi secara linier pada output yang mungkin benar dari 1,25 volt ke level maksimum yang disediakan pada input Ic.

Meskipun desain yang ditampilkan adalah yang paling sederhana dan oleh karena itu hanya mencakup fitur kontrol tegangan, fitur kontrol arus juga dapat disertakan dengan IC.

Menambahkan Fitur Kontrol Saat Ini

Gambar di atas menunjukkan, bagaimana IC LM317 dapat digunakan secara efektif untuk menghasilkan tegangan dan arus variabel, seperti yang diinginkan oleh pengguna. Pot 5K digunakan untuk mengatur tegangan, sedangkan resistor penginderaan arus 1 Ohm dipilih dengan tepat untuk mendapatkan batas arus yang diinginkan.

Meningkatkan dengan Fasilitas Output Arus Tinggi

IC dapat lebih ditingkatkan untuk menghasilkan arus yang lebih tinggi dari nilai pengenalnya. Diagram di bawah ini menunjukkan bagaimana IC 317 dapat digunakan untuk menghasilkan lebih dari 3 amp arus.

Tegangan Variabel LM317, Regulator Arus

IC LM317 / 338/396 serbaguna kami dapat digunakan sebagai pengatur tegangan dan arus yang dapat disesuaikan melalui konfigurasi sederhana.

Ide ini dibangun dan diuji oleh salah satu pembaca setia blog ini, Tn. Steven Chiverton dan digunakan untuk menggerakkan dioda laser khusus yang dikenal memiliki spesifikasi pengoperasian yang ketat, dan hanya dapat digerakkan melalui sirkuit driver khusus.

Konfigurasi LM317 yang dibahas begitu akurat sehingga menjadi sangat cocok untuk semua aplikasi spesialis arus dan tegangan yang diatur.

Operasi Sirkuit

Mengacu pada diagram rangkaian yang ditampilkan, konfigurasi terlihat cukup mudah, dua IC LM317 dapat dilihat, satu dikonfigurasi dalam mode pengatur tegangan standar dan yang lainnya dalam mode kontrol arus.

Tepatnya, LM317 atas membentuk tahap pengatur arus sedangkan yang lebih rendah bertindak seperti tahap pengontrol tegangan.

Sumber suplai input terhubung melintasi Vin dan ground dari rangkaian regulator arus atas, output dari tahap ini masuk ke input tahap regulator tegangan variabel LM317 yang lebih rendah. Pada dasarnya kedua tahap dihubungkan secara seri untuk menerapkan tegangan yang sangat mudah dan regulasi arus untuk beban yang terhubung yang merupakan dioda laser dalam kasus ini.

R2 dipilih untuk memperoleh kisaran sekitar 1,25A batas arus maks, minimum yang diizinkan adalah 5mA ketika 250 ohm penuh diatur di jalur, yang berarti arus ke laser dapat diatur sesuai keinginan, di mana saja antara 5mA hingga 1 amp.

Menghitung Tegangan Output

Tegangan output dari rangkaian catu daya LM317 dapat ditentukan dengan rumus sebagai berikut:

VO = VREF (1 + R2 / R1) + (IADJ × R2)

dimana = VREF = 1,25

ADJ saat ini biasanya sekitar 50 µA dan karena itu terlalu dapat diabaikan di sebagian besar aplikasi. Anda bisa mengabaikan ini.

Menghitung Batas Arus

Di atas dihitung dengan menggunakan rumus berikut:

R = 1,25 / maks arus yang diijinkan

Tegangan yang dikendalikan arus yang diperoleh dari tahap atas selanjutnya diterapkan ke rangkaian pengatur tegangan LM317 yang lebih rendah, yang memungkinkan tegangan yang diinginkan diatur di mana saja dari 1,25V hingga 30V, di sini kisaran maks menjadi 9V karena sumbernya adalah baterai 9V. Ini dicapai dengan menyesuaikan R4.

Rangkaian yang dibahas ditugaskan untuk menangani tidak lebih dari 1,5 amp, jika arus yang lebih tinggi diperlukan, kedua IC dapat diganti dengan LM338 untuk mendapatkan arus 5amp maks atau LM396 untuk arus maksimum 10amp.

Gambar-gambar indah berikut dikirim oleh Mr. Steven Chiverton, setelah sirkuit dibangun dan diverifikasi dengan sukses olehnya.

Gambar Prototipe

Mengupgrade LM317 dengan Kontrol Tegangan Tombol Tekan

Sejauh ini kita telah mempelajari cara mengkonfigurasi LM317 untuk menghasilkan output yang dapat disesuaikan menggunakan pot, sekarang mari kita pahami bagaimana tombol tekan dapat digunakan untuk mengaktifkan pemilihan tegangan yang dikontrol secara digital. Kami menghilangkan penggunaan panci mekanis dan menggantinya dengan beberapa tombol tekan untuk pemilihan naik / turun tingkat tegangan yang diinginkan.

Inovasi ini mengubah desain catu daya LM317 tradisional menjadi desain catu daya digital, dengan menghilangkan potensiometer berteknologi rendah yang mungkin rentan terhadap keausan dalam jangka panjang yang mengakibatkan operasi yang tidak menentu dan keluaran tegangan yang salah.

Desain LM317 yang dimodifikasi yang memungkinkannya merespons pilihan tombol push dapat dilihat pada diagram berikut:

Resistor R2 yang terkait perlu dihitung sehubungan dengan R1 (240 ohm) untuk mengatur output tegangan yang dipilih tombol tekan yang dimaksud.

Daya Bangku Tinggi LM317 Saat Ini Cukup

Ini catu daya LM317 arus tinggi dapat digunakan secara universal untuk aplikasi apa pun yang memerlukan pasokan DC arus tinggi teregulasi berkualitas tinggi, seperti amplifier sub woofer mobil, pengisian baterai, dll. Catu daya ini dirancang agar serba guna, sekaligus memastikan bahwa jumlah suku cadang tetap rendah dan terjangkau.

Suplai tegangan yang dapat diatur dengan os tetap LM317 sederhana ini memenuhi kondisi dengan sangat baik dan mampu menghasilkan hingga 10 amp. Output tegangan diatur oleh tahap rangkaian yang berisi R4, R5 dan S3, amati bahwa sakelar S3 adalah bagian dari R4.

Untuk mendapatkan keluaran tegangan tetap, R4 harus ditentukan untuk mendapatkan nol ohm (sepenuhnya berlawanan arah jarum jam). Dalam situasi ini, sakelar S3 harus dalam posisi terbuka.

R5 preset harus dalam hal ini di-tweak sehingga sirkuit menghasilkan output 12 volt (atau apapun yang dibutuhkan aplikasi pribadi Anda). Untuk memiliki output variabel, R4 dapat dibalik searah jarum jam, dengan S3 dalam posisi tertutup, dan menyingkirkan R5 dari sirkuit.

Tegangan keluaran sekarang dapat dioperasikan hanya oleh resistor R4. Ketika posisi sakelar SPDT S2 berada di 1, arus keluaran tertinggi dapat dicapai dengan memiliki dua bagian T1 yang memasok arus ke tahap filter, untuk meningkatkan keluaran arus keseluruhan 2 kali lebih banyak.

Karena itu, tegangan keluaran tertinggi akan berkurang 50% pada posisi ini. Ini adalah pengaturan yang lebih produktif mengingat transistor daya tidak harus menurunkan sejumlah besar potensi.

Di posisi 2, tegangan maksimum secara praktis sama dengan spesifikasi daya T1. Di sini, kami menggunakan trafo center-tap 24 volt untuk T1. Terakhir, D1 dan D2 telah digabungkan untuk melindungi IC LM317 jika daya dimatikan dengan beban induktif pada output.

Referensi: http://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm317.pdf

https://en.wikipedia.org/wiki/LM317