trên 2024/09/3 504

Hướng dẫn chuyên sâu về LM317: Hiểu bộ điều chỉnh điện áp có thể điều chỉnh

LM317 là một trong những mạch tích hợp công suất được sử dụng rộng rãi nhất.Nó không chỉ có dạng đơn giản nhất của mạch điều chỉnh điện áp ba đầu cố định mà còn có các đặc điểm của điện áp đầu ra có thể điều chỉnh.Ngoài ra, nó cũng có những ưu điểm của nhiễu thấp, phạm vi điều chỉnh điện áp rộng, hiệu suất ổn định điện áp tốt và tỷ lệ ức chế gợn cao.Trong bài viết này, chúng tôi sẽ thảo luận về một số điểm chính liên quan đến LM317 để bạn có thể hiểu sâu về thiết bị này.Vì vậy, hãy để bắt đầu!

Danh mục

Giới thiệu về LM317

LM317 là IC điều chỉnh điện áp tích cực có thể điều chỉnh ba đầu tiên từ bộ bán dẫn quốc gia.LM317 có phạm vi điện áp đầu ra rộng từ 1,2V đến 37V và dòng tải lên tới 1,5A.Sử dụng LM317 rất đơn giản, chỉ cần hai điện trở bên ngoài để đặt điện áp đầu ra mong muốn.Ngoài ra, LM317 cung cấp quy định tuyến tính và tải tốt hơn so với các bộ điều chỉnh cố định tiêu chuẩn và một loạt các mạch bảo vệ được tích hợp vào LM317 để đảm bảo hoạt động ổn định và đáng tin cậy, bao gồm bảo vệ quá tải và bảo vệ vùng an toàn.Thông thường, LM317 không yêu cầu các tụ điện bên ngoài, nhưng nếu kết nối từ tụ bộ lọc đầu vào với đầu vào LM317 là hơn 6 inch (khoảng 15 cm), các tụ điện bên ngoài được khuyến nghị.Việc sử dụng các tụ điện đầu ra cũng cải thiện phản ứng thoáng qua.Nếu chúng ta sử dụng tụ điện bộ lọc ở phía điều chỉnh, chúng ta có thể thu được tỷ lệ từ chối gợn cao hơn nhiều so với bộ điều chỉnh ba đầu tiêu chuẩn.

LM317 có một số công dụng đặc biệt.Ví dụ, bằng cách đình chỉ bộ điều chỉnh ở điện áp cao hơn, LM317 có thể điều chỉnh điện áp lên đến hàng trăm volt, với điều kiện là chênh lệch điện áp đầu vào hoặc đầu ra không vượt quá giới hạn của nó và các mạch ngắn ở đầu ra được tránh.Ngoài ra, chúng ta có thể kết nối thiết bị đầu cuối điều chỉnh với điện áp có thể lập trình cho chức năng đầu ra công suất lập trình.

Giải pháp thay thế và tương đương

• LM7905

• LM7809

• LM7912

• LT1086

Chức năng của LM317 có thể điều chỉnh điện áp ổn định điện áp điện áp ổn định mạch

Mạch điều chỉnh điện áp điện áp có thể điều chỉnh LM317 là vai trò chính của điện áp đầu vào được chuyển đổi ổn định thành điện áp đầu ra cần thiết, để cung cấp nguồn điện ổn định và đáng tin cậy cho mạch hoặc thiết bị.Cụ thể, vai trò của mạch điều chỉnh điện áp như sau:

Cung cấp độ tin cậy: Thiết kế các mạch điều chỉnh điện áp thường có tính đến bảo vệ quá mức, bảo vệ nhiệt độ quá mức, bảo vệ ngắn mạch và các chức năng khác để đảm bảo hoạt động an toàn của các mạch và thiết bị.Các cơ chế bảo vệ này đảm bảo độ tin cậy và tính ổn định của cung cấp năng lượng được quy định trong các tình huống bất ngờ.

Điều chỉnh điện áp đầu ra: Mạch điều chỉnh điện áp cho phép người dùng điều chỉnh điện áp đầu ra khi cần thiết để phù hợp với các yêu cầu mạch khác nhau.Bằng cách điều chỉnh chiết áp hoặc điện trở, điện áp đầu ra mong muốn có thể được thực hiện trong một phạm vi nhất định.

Bảo vệ các thiết bị tải: Mạch điều chỉnh điện áp bảo vệ các thiết bị tải khỏi các biến đổi điện áp đầu vào bằng cách ổn định điện áp đầu ra.Nó có thể chống lại sự biến động của công suất và nhiễu nhiễu và ngăn ngừa thiệt hại cho các thiết bị tải do điện áp quá cao hoặc quá thấp.

Cung cấp điện áp ổn định: Mạch điều chỉnh điện áp có thể tự động điều chỉnh và ổn định điện áp đầu ra theo những thay đổi của điện áp đầu vào và dòng tải thông qua cơ chế điều khiển phản hồi.Theo cách này, mạch điều chỉnh điện áp có thể cung cấp điện áp đầu ra không đổi trong các điều kiện tải khác nhau để đảm bảo hoạt động bình thường của thiết bị được cấp nguồn.

Mạch khởi động mềm của LM317

Hình dưới đây cho thấy một mạch khởi động mềm được xây dựng bằng LM317.Tại thời điểm bật nguồn, vì điện áp trên CE1 không thể thay đổi đột ngột, Q1 được bão hòa và bật qua hiệu ứng thiên vị của R1 và R2.Trạng thái dẫn này làm cho RP1 bị rút ngắn, khiến thiết bị đầu cuối điều chỉnh của LM317 xuống đất.Tại thời điểm này, điện áp đầu ra của nguồn điện là 1,25V.Khi thời gian sạc của C2 tăng, điện áp đầu ra sẽ tăng dần.Chức năng của D1 là nhanh chóng giải phóng điện tích trên C2 sau khi tắt nguồn để đảm bảo rằng sự khởi đầu mềm có thể đạt được bình thường khi công suất được bật vào lần tới.Ngoài ra, cần lưu ý rằng nếu Q1 và R2 không được kết nối, nhưng một tụ điện điện phân lớn được kết nối song song với cả hai đầu của RP1, hiệu ứng khởi động mềm cũng có thể đạt được.

Dòng điện hoạt động ổn định tối thiểu của LM317

Khối điều chỉnh điện áp LM317 có dòng hoạt động ổn định tối thiểu, đôi khi còn được gọi là dòng điện đầu ra tối thiểu hoặc dòng phóng điện tối thiểu.Thông thường, giá trị của dòng hoạt động ổn định tối thiểu này là khoảng 1,5mA.Do sự khác biệt trong các nhà sản xuất và mô hình của khối điều chỉnh điện áp LM317, giá trị cụ thể của dòng hoạt động ổn định tối thiểu cũng có thể khác nhau, nhưng thường không vượt quá 5mA.Khi dòng điện đầu ra của khối điều chỉnh điện áp LM317 thấp hơn dòng hoạt động ổn định tối thiểu của nó, nó sẽ không hoạt động đúng.Ngược lại, khi dòng đầu ra vượt quá ngưỡng này, khối điều chỉnh điện áp LM317 có thể tạo ra điện áp DC ổn định.

Khi cung cấp nguồn theo quy định dựa trên khối điều chỉnh điện áp LM317 (như trong hình), hãy chắc chắn chú ý đến dòng hoạt động ổn định tối thiểu của nó.Nếu điểm này bị bỏ qua, các hiện tượng bất thường sau đây có thể xảy ra trong nguồn cung cấp điện được quy định mà chúng ta sản xuất.

Tính toán điện áp đầu ra LM317 và lựa chọn điện áp điều hòa điện áp

Vout điện áp đầu ra của LM317 được xác định chung bởi các điện trở R1 và RP1.Công thức cụ thể là Vout = 1,25 × (1+RP1/R1).Vì có điện áp cố định 1,25V giữa thiết bị đầu cuối Vout và thiết bị đầu cuối ADJ (thiết bị điều chỉnh) của LM317, nếu điện trở của R1 không thay đổi, dòng điện chảy qua R1 sẽ là giá trị không đổi.Do RP1 và R1 được kết nối nối tiếp, điện áp đầu ra có thể được thay đổi bằng cách điều chỉnh điện trở của RP1.Cần lưu ý rằng dòng hoạt động của mạch bên trong của LM317 là đầu ra từ thiết bị đầu cuối Vout và dòng điện này là khoảng 5mA.Do đó, điện trở tối đa của R1 không được vượt quá 240Ω.Nếu giá trị của R1 quá lớn, dòng hoạt động của mạch bên trong của LM317 sẽ không được đầu ra đầy đủ, điều này sẽ khiến điện áp đầu ra cao và độ ổn định giảm.Trong các ứng dụng thực tế, để có được hiệu suất tốt hơn, tốt nhất là chọn một điện trở màng kim loại với độ ổn định nhiệt độ tốt cho R1.Nếu độ ổn định nhiệt độ điện trở của R1 không tốt, điện áp đầu ra của LM317 có thể trôi.

Xếp hạng tối đa tuyệt đối của LM317

Tại sao điện áp đầu ra của LM317 thay đổi với điện áp đầu vào?

Điện áp giảm trên LM317 được xác định bởi điện trở bên trong của nó và lượng dòng điện chảy qua nó.Điện trở bên trong của LM317 thường nằm trong khoảng 0,2 đến 0,6 ohms, giá trị này sẽ thay đổi tùy thuộc vào nhà sản xuất và thiết bị cụ thể.Khi dòng điện chảy qua LM317, việc giảm điện áp sẽ xảy ra trên điện trở bên trong của nó, điều này sẽ ảnh hưởng đến điện áp đầu ra.Ngoài ra, điện áp đầu vào của LM317 cũng sẽ ảnh hưởng đến điện áp đầu ra của nó.Cụ thể, khi điện áp đầu vào tăng, điện áp giảm qua điện trở bên trong sẽ tăng tương ứng, dẫn đến giảm điện áp đầu ra.Ngược lại, nếu điện áp đầu vào giảm, điện áp giảm qua điện trở bên trong cũng sẽ giảm, khiến điện áp đầu ra tăng lên.Ngoài điện áp đầu vào, điện áp đầu ra của LM317 cũng bị ảnh hưởng bởi sự thay đổi nhiệt độ.Khi nhiệt độ tăng, điện trở bên trong của LM317 tăng, làm giảm điện áp đầu ra của nó.Ngược lại, khi nhiệt độ giảm, điện trở bên trong của LM317 sẽ giảm, do đó làm tăng điện áp đầu ra của nó.

Ảnh hưởng của thay đổi điện áp đầu vào đối với điện áp đầu ra của LM317 có thể được giảm thiểu bằng hai phương pháp.Phương pháp đầu tiên là sử dụng một điều kiện tiên quyết.Bộ điều chỉnh trước là bộ điều chỉnh điện áp được đặt trước LM317.Chức năng của nó là cung cấp điện áp ổn định cho đầu vào của LM317.Có nhiều loại người tiên tri, có thể là bộ điều chỉnh tuyến tính, bộ điều chỉnh chuyển đổi hoặc điốt zener.Bằng cách cung cấp một điện áp được quy định cho LM317, người tiên tri có thể giảm hiệu quả các dao động điện áp ở đầu vào của LM317.Khi chọn một trình điều kiện tiên quyết, chúng ta cần thực hiện một trận đấu hợp lý dựa trên phạm vi điện áp đầu vào của LM317 và điện áp đầu ra dự kiến.Phương pháp thứ hai là sử dụng tụ điện Bypass.Tụ bỏ qua được kết nối giữa đầu vào và đầu ra của LM317 và hoạt động như một bộ lọc thông thấp.Nó có thể lọc một cách hiệu quả các thay đổi nhiễu và điện áp tần số cao, điều này sẽ ảnh hưởng đến điện áp đầu ra của LM317.Tụ điện Bypass cung cấp một đường dẫn kháng cáo thấp cho các tín hiệu tần số cao, ngăn chặn sự thay đổi điện áp hoạt động trực tiếp trên LM317.Khi chọn giá trị của tụ điện Bypass, chúng ta cần xem xét gợn của điện áp đầu vào và kích thước của dòng điện đầu ra.Thông thường, giá trị điển hình của tụ điện Bypass là từ 1uf đến 10uf.

Câu hỏi thường gặp [Câu hỏi thường gặp]

1. LM317 có phải là OP amp không?

LM 317 là ba bộ điều chỉnh điện áp dương điều chỉnh đầu cuối và không phải là bộ khuếch đại hoạt động và đầu ra tối thiểu là 1,2 volt.

2. LM317 được sử dụng để làm gì?

LM317 phục vụ nhiều ứng dụng bao gồm cả địa phương, về quy định thẻ.Thiết bị này cũng có thể được sử dụng để tạo bộ điều chỉnh đầu ra có thể lập trình hoặc bằng cách kết nối một điện trở cố định giữa điều chỉnh và đầu ra, LM317 có thể được sử dụng làm bộ điều chỉnh dòng chính xác.

3. LM317 có phải là LDO không?

Bộ điều chỉnh điện áp tuyến tính LM317 Low Dropout (LDO) là bộ điều chỉnh điện áp LDO 3 đầu cực có thể điều chỉnh có khả năng cung cấp vượt quá 1,5 A trên phạm vi điện áp đầu ra từ 1,2 V đến 37 V. Bộ điều chỉnh điện áp này đặc biệt dễ sử dụng và yêu cầuChỉ có hai điện trở bên ngoài để đặt điện áp đầu ra.

4. Sự khác biệt giữa LM1117 và LM317 là gì?

Sự khác biệt chính là điện áp bỏ học.Đó là 1,2V cho LM1117 và khoảng 3V cho LM317, do đó, nó phụ thuộc vào điện áp cung cấp năng lượng cho bộ điều chỉnh mà bạn có thể sử dụng.LM1117 sẽ yêu cầu điện áp cung cấp tối thiểu 4,5V (cho phép hoạt động từ nguồn cung cấp 5V tiêu chuẩn).