Catu daya yang diterima di ujung beban atau ujung konsumen mengalami fluktuasi tingkat tegangan karena beban yang tidak teratur atau kondisi jaringan listrik lokal yang berbasis. Fluktuasi tegangan ini dapat menyebabkan berkurangnya umur peralatan listrik dan elektronik konsumen atau kerusakan pada beban. Jadi, itu wajib melindungi beban dari tegangan berlebih dan kurang atau perlu memberikan tegangan konstan ke beban dan untuk mempertahankannya stabilitas tegangan sistem menggunakan teknik regulasi. Pengaturan tegangan dapat didefinisikan sebagai mempertahankan tegangan konstan atau menjaga level tegangan sistem dalam batas yang dapat diterima pada berbagai kondisi beban dan dengan demikian, regulator tegangan digunakan untuk pengaturan tegangan. Untuk pengaturan tegangan linier, dan kadang-kadang regulator tegangan LM317 yang dapat disesuaikan digunakan di mana tegangan non-standar dimaksudkan.
Apa itu Regulator Tegangan?
Pengaturan tegangan di a sistem catu daya dapat dicapai dengan menggunakan perangkat listrik atau elektronik yang disebut pengatur tegangan. Ada berbagai jenis regulator tegangan seperti regulator tegangan tetap dan regulator tegangan variabel. Ini lagi-lagi dibagi menjadi banyak jenis sebagai regulator tegangan elektronik,Elektro-mekanisregulator, Regulator tegangan otomatis, regulator tegangan linier, regulator Switching, regulator tegangan LM317, regulator Hybrid, regulator SCR, dan sebagainya.
Regulator tegangan
Regulator Tegangan LM317
Regulator Tegangan LM317
Ini adalah jenis regulator tegangan linier positif yang digunakan untuk pengaturan tegangan, yang ditemukan oleh Robert C. Dobkin dan Robert J. Widlar saat mereka bekerja di National Semiconductor pada tahun 1970. Ini adalah regulator tegangan tiga terminal yang dapat disesuaikan. dan mudah digunakan karena untuk mengatur tegangan keluaran hanya membutuhkan dua buah resistor eksternal pada rangkaian pengatur tegangan LM317. Ini sebagian besar digunakan untuk peraturan lokal dan on-card. Jika kita terhubung resistor tetap antara keluaran dan penyetelan regulator LM317, maka rangkaian LM317 dapat digunakan sebagai pengatur arus presisi.
Rangkaian Regulator Tegangan LM317
Ketiga terminal tersebut adalah pin masukan, pin keluaran, dan pin penyetelan. Sirkuit LM317 yang ditunjukkan pada gambar di bawah ini adalah a tYkonfigurasi pical dari diagram rangkaian regulator tegangan LM317 termasuk kapasitor decoupling. Sirkuit LM317 ini mampu menyediakan variabel Catu daya DC dengan output 1A dan dapat diatur hingga 30V. Rangkaian terdiri dari resistor sisi rendah dan resistor sisi tinggi yang dihubungkan secara seri membentuk pembagi tegangan resistif yang merupakan rangkaian linier pasif yang digunakan untuk menghasilkan tegangan keluaran yang merupakan sebagian kecil dari tegangan masukannya.
Kapasitor decoupling digunakan untuk decoupling atau untuk mencegah kopling yang tidak diinginkan dari satu bagian rangkaian listrik dari bagian lain. Untuk menghindari efek noise yang disebabkan oleh beberapa elemen sirkuit terhadap elemen sirkuit yang tersisa, yaitu kapasitor decoupling di sirkuit digunakan untuk mengatasi kebisingan masukan dan transien keluaran. Unit pendingin digunakan dengan sirkuit untuk menghindari komponen menjadi terlalu panas karena lebih banyak disipasi daya.
Rangkaian Regulator Tegangan LM317
fitur
Ada beberapa fitur khusus dari regulator LM317 dan beberapa di antaranya adalah sebagai berikut:
- Ini mampu memberikan arus berlebih 1,5A, oleh karena itu secara konseptual dianggap sebagai penguat operasional dengan tegangan keluaran mulai dari 1.2V hingga 37V.
- Rangkaian regulator tegangan LM317 secara internal terdiri dari perlindungan overload termal dan arus hubung singkat membatasi konstan dengan suhu.
- Ini tersedia dalam dua paket sebagai 3-Lead Transistor Package dan surface mount D2PAK-3.
- Menyimpan banyak tegangan tetap dapat dihilangkan.
Cara Kerja Pengatur Tegangan Rangkaian LM317
Regulator LM317 dapat memberikan arus keluaran berlebih dan karenanya dengan kapasitas ini, secara konseptual dianggap sebagai penguat operasional . Pin penyetelan adalah input pembalik penguat dan untuk menghasilkan tegangan referensi yang stabil sebesar 1,25V, tegangan referensi celah pita internal digunakan untuk mengatur masukan non-pembalik.
Tegangan pin keluaran dapat terus disesuaikan ke jumlah tetap menggunakan pembagi tegangan resistif antara keluaran dan arde, yang akan mengkonfigurasi penguat operasional sebagai penguat non-pembalik.
Tegangan referensi celah pita digunakan untuk menghasilkan tegangan keluaran konstan terlepas dari perubahan daya suplai. Ini juga disebut tegangan referensi tidak tergantung suhu yang sering digunakan di sirkuit terintegrasi.
Tegangan keluaran (idealnya) dari rangkaian pengatur tegangan LM317
Vout = Vref * (1+ (RL / RH))
Istilah kesalahan ditambahkan karena beberapa arus diam mengalir dari pin penyetelan perangkat.
Vout = Vref * (1+ (RL / RH)) + IQR
Untuk mencapai keluaran yang lebih stabil, diagram rangkaian pengatur tegangan LM317 dirancang sedemikian rupa sehingga membuat arus diam kurang dari atau sama dengan 100 mikro Ampere. Jadi, dalam semua kasus praktis, kesalahan dapat diabaikan.
Jika kita mengganti resistor pembagi sisi rendah dari diagram rangkaian regulator tegangan LM317 dengan beban, maka konfigurasi regulator LM317 yang dihasilkan akan mengatur arus ke beban. Karenanya, rangkaian LM317 ini dapat diperlakukan sebagai Rangkaian Pengatur Arus LM317.
Regulator Arus LM317
Arus keluaran adalah penurunan tegangan tegangan referensi melintasi resistansi RH dan diberikan sebagai
Arus keluaran dalam kasus ideal adalah
Iout= Vref / RH
Mempertimbangkan arus diam, arus keluaran diberikan sebagai
Iout= (Vref / RH) + IQ
Regulator tegangan linier LM317 dan LM337 ini sering digunakan di Konverter DC-DC aplikasi. Regulator linier secara alami menarik banyak arus saat mereka memasok. Daya yang dihasilkan akibat perkalian arus ini dengan perbedaan tegangan antara input dan output akan dihamburkan dan terbuang sebagai panas.
Oleh karena itu, panas harus dipertimbangkan untuk desain yang signifikan dan menyebabkan inefisiensi. Jika perbedaan tegangan meningkat, maka daya yang terbuang akan meningkat, dan terkadang daya pemborosan yang hilang ini akan melebihi daya yang disuplai.
Meskipun ini tidak signifikan, tetapi karena regulator tegangan linier dengan beberapa komponen tambahan merupakan cara sederhana untuk mendapatkan tegangan yang stabil, maka kita harus menerima trade-off ini. Regulator tegangan switching adalah alternatif untuk regulator linier ini karena regulator switching ini umumnya lebih efisien, tetapi mereka membutuhkan lebih banyak komponen untuk dirancang dan karenanya membutuhkan lebih banyak ruang.
Semoga artikel ini memberikan gambaran singkat tentang rangkaian regulator tegangan LM317 dengan berfungsi. Selanjutnya untuk klarifikasi tentang regulator tegangan dan aplikasinya , Anda dapat merasa bebas untuk menghubungi kami dengan memposting komentar atau pertanyaan Anda di bagian komentar di bawah.
