Přejít na hlavní obsah

Stabilizátor napětí na čipu LM317: princip provozu, připojení a aplikace

Stabilizátor napětí na čipu LM317 je elektronické zařízení, které je navrženo tak, aby udržovalo konstantní výstupní napětí bez ohledu na změny vstupního napětí nebo zatížení. Je široce používán v různých elektronických zařízeních, kde je vyžadováno stabilní napětí, jako jsou napájecí zdroje, nabíječky, zvukové zesilovače a další spotřebiče.

Princip fungování stabilizátoru napětí na čipu LM317 je založen na použití integrovaného čipu LM317, což je regulátor napětí s pevným nebo střídavým výstupním napětím. Má tři výstupy: "Vstup", "výstup" a "společný", které se připojují ke zdroji napájení, zatížení a zemi.

Pro připojení stabilizátoru napětí na čipu LM317 je nutné správně připojit jeho vodiče k příslušným kolíkům napájecího a zatěžovacího zdroje. V tomto případě může být vstupní napětí dodávané na pin "vstup" vyšší nebo nižší než požadované výstupní napětí. Přímo hodnotu výstupního napětí lze nastavit pomocí externích odporů připojených k pinům výstup a celkový.

Použití stabilizátoru napětí na čipu LM317 poskytuje spolehlivé a stabilní napájení pro elektronická zařízení. Může být použit v mnoha oblastech, kde je vyžadováno přesné a konstantní napětí, jako jsou automobilové spotřebiče, bezdrátová zařízení, solární panely a další elektrické systémy. S ním lze dosáhnout vysokého stupně stability výstupního napětí, což umožňuje zlepšit výkon a spolehlivost elektronických zařízení.

Princip fungování stabilizátoru napětí

Princip fungování stabilizátoru napětí na čipu LM317 je založen na použití stejnosměrného opakovače a zpětnovazebního systému. Vstupní napětí je přiváděno na čip LM317 a prochází odpory, které nastavují požadované výstupní napětí. Výstupní napětí je pak porovnáno s referenčním napětím, které je instalováno prostřednictvím vnitřního rezistoru čipu.

Pokud je výstupní napětí nižší než referenční hodnota, čip změní svůj obvod stejnosměrného opakovače, aby zvýšil proud přes rezistory, a tím zvýšil výstupní napětí. Když výstupní napětí dosáhne referenční hodnoty, čip udržuje nastavené napětí připojením proudu přes rezistory.

Stabilizátor napětí na čipu LM317 poskytuje stabilní výstupní napětí v určitém rozsahu vstupního napětí a zatížení. Díky svému jednoduchému obvodu a malému počtu komponent je široce používán v elektronice, včetně napájecích zdrojů, nabíječek, rádiových přijímačů a dalších zařízení, kde je vyžadováno stabilní napětí.

Výhody použití čipu LM317Nevýhody použití čipu LM317
Snadné připojení a použitíOmezený rozsah vstupního napětí
Stabilní výstupní napětíPotřeba externích komponent pro nastavení výstupního napětí
Nízká hlučnost na výstupuZtráty energie v podobě tepla
Vysoký stupeň ochrany proti přetížení a přehřátíNemožnost práce s vysokými proudy

SPECIFIKACE čipu LM317

Zde jsou některé základní specifikace čipu LM317:

1. Výstupní napětí (Vout): LM317 může poskytovat výstupní napětí mezi 1,2 A 37 volty. Tuto hodnotu lze nastavit připojením odporů k pinům "ADJ"a " OUT".

2. Maximální proud zatížení (iout): Maximální proud, který může čip vydat, je 1,5 ampéru. Aby však bylo dosaženo této hodnoty proudu, musí být čip dobře chlazen.

3. Rozsah vstupního napětí (Vin): Čip LM317 může pracovat se vstupním napětím 3 až 40 voltů. Vstupní napětí by mělo být vyšší než výstupní napětí o 3 volty pro stabilní výkon čipu.

4. Lineární regulace (Line Regulation): Tato specifikace určuje, jak přesně může čip podporovat konstantní výstupní napětí při změně vstupního napětí. V rámci uvedené provozní teploty je regulatorní linearita LM317 obvykle 0,01%.

5. Teplotní stabilita (Temperature coefficient): Tato specifikace určuje změnu výstupního napětí čipu se změnou teploty. Teplotní stabilita LM317 je obvykle 0,03% na stupeň Celsia.

To jsou jen některé z hlavních specifikací čipu LM317, které určují jeho schopnosti a vlastnosti. Při používání čipu je třeba vzít v úvahu tyto specifikace pro dosažení optimálního výkonu a spolehlivosti.

Schéma zapojení stabilizátoru napětí LM317

Správné připojení stabilizátoru napětí LM317 umožňuje stabilní výstupní napětí navzdory možným změnám vstupního napětí a zatížení. Připojení používá tři hlavní kolíky čipu: IN (vstup), OUT (výstup) a ADJ (nastavení).

Pro správné připojení stabilizátoru napětí LM317 je nutné provést následující kroky:

  1. Připojte vstupní napětí ke kolíku IN. Může to být konstantní i střídavé napětí.
  2. Připojte zátěž (elektrický obvod, do kterého bude elektronické zařízení připojeno) ke kolíku OUT.
  3. Připojte odpor s předem vybranou hodnotou odporu ke kolíku ADJ pro nastavení výstupního napětí.

Schéma zapojení stabilizátoru napětí LM317 by mělo vypadat následovně:

(zde musí být schéma připojení)

Se správným připojením stabilizátoru napětí LM317 a správným výběrem rezistoru R2 lze nastavit výstupní napětí v daném rozsahu. Stabilizátor napětí LM317 je tedy užitečnou součástí pro zajištění stabilního napájení různých elektronických zařízení a obvodů.

Výpočet odporu pro nastavení požadovaného napětí

Chcete-li nastavit správné napětí na stabilizátoru napětí na čipu LM317, musíte správně zvolit hodnoty odporu R1 a R2.

Odpor R1 je spojen s napětím na kontrolním kolíku našeho čipu a lze jej vypočítat podle vzorce:

R1 = (Vin - Vout)/Iadj

kde VIN je vstupní napětí, Vout je požadované výstupní napětí, iadj je proud na kontrolním pinu (obvykle se přijímá 50 µA).

Odpor R2 je spojen s požadovaným výstupním napětím a lze jej vypočítat podle vzorce:

R2 = Vout / Iadj

kde Vout je požadované výstupní napětí, iadj je proud na kontrolním kolíku (obvykle se přijímá 50 µA).

Je vhodné použít standardní hodnoty odporu, takže pro výběr konkrétních hodnot R1 a R2 je nutné použít tabulky se standardními hodnotami, které lze nalézt v datashitu na čipu LM317.

Výběrem požadovaných hodnot odporu lze dosáhnout požadovaného výstupního napětí na stabilizátoru napětí na čipu LM317.