विद्युत सर्किट विकसित करते समय, अक्सर कम या मध्यम शक्ति के वोल्टेज स्टेबलाइजर्स का उपयोग करना आवश्यक हो जाता है (1.5 ए . तक) या संदर्भ वोल्टेज स्रोत। यह सुविधाजनक है अगर ऐसा नोड एक एकीकृत डिजाइन में, एकल माइक्रोक्रिकिट के रूप में उपलब्ध है। 5V से 24V तक की 9 DC वोल्टेज रेटिंग की एक श्रृंखला श्रृंखला नियामकों को बंद करती है 78XX. आला काम LM317 - वोल्टेज अधिक है (37 वी . तक) और नीचे (1.2 वी . तक) इस श्रेणी के, मध्यवर्ती वोल्टेज मान, समायोज्य स्टेबलाइजर्स।
विषय
LM317 चिप क्या है
माइक्रोक्रिकिट एक रैखिक वोल्टेज नियामक है, जिसका आउटपुट मान कुछ सीमाओं के भीतर सेट किया जा सकता है या जल्दी से समायोजित किया जा सकता है। तीन लीड के साथ कई आवास विकल्पों में उपलब्ध है।सभी विकल्पों के लिए आउटपुट वोल्टेज रेंज समान है, और अधिकतम करंट भिन्न हो सकता है।
| पद | अधिकतम वर्तमान, ए | चौखटा |
|---|---|---|
| LM317T | 1,5 | को-220 |
| LM317LZ | 0,1 | को-92 |
| LM317P | 1,5 | ISOWAT-220 |
| LM317D2T | 1,5 | D2PAK |
| LM317K | 0,1 | करने के लिए -3 |
| LM317LD | 1,5 | अतः-8 |
LM317 रैखिक वोल्टेज नियामक की मुख्य विशेषताएं
LM317 स्टेबलाइजर के लिए डेटाशीट में पूर्ण तकनीकी जानकारी होती है, जिसे विनिर्देश का अध्ययन करके पाया जा सकता है। नीचे पैरामीटर हैं, जिनका पालन न करना सबसे महत्वपूर्ण है और यदि गलत तरीके से उपयोग किया जाता है, तो माइक्रोक्रिकिट विफल हो सकता है। सबसे पहले, यह अधिकतम ऑपरेटिंग करंट है। यह पिछले भाग में विभिन्न प्रकार के निष्पादन के लिए दिया गया है। यह जोड़ा जाना चाहिए कि 1.5 ए की उच्चतम धारा प्राप्त करने के लिए, माइक्रोक्रिकिट को हीट सिंक पर स्थापित किया जाना चाहिए।
LM317 के आधार पर निर्मित नियामक के आउटपुट पर अधिकतम वोल्टेज 40 V से अधिक नहीं हो सकता है। यदि यह पर्याप्त नहीं है, तो आपको स्टेबलाइजर का एक उच्च-वोल्टेज एनालॉग चुनना होगा।
न्यूनतम आउटपुट वोल्टेज 1.25 वी है। इस सर्किट डिजाइन के साथ, आप कम प्राप्त कर सकते हैं, लेकिन अधिभार संरक्षण काम करेगा। यह सबसे अच्छा विकल्प नहीं है - इस तरह की सुरक्षा को आउटपुट करंट से अधिक के खिलाफ काम करना चाहिए, क्योंकि यह अन्य एकीकृत स्टेबलाइजर्स में काम करता है। इसलिए, व्यवहार में, एक नियामक प्राप्त करना असंभव है जो शून्य से काम करता है जब समायोजन पिन पर एक नकारात्मक पूर्वाग्रह लागू होता है।
इनपुट वोल्टेज का न्यूनतम मान डेटाशीट में इंगित नहीं किया गया है, लेकिन निम्नलिखित विचारों से निर्धारित किया जा सकता है:
- न्यूनतम आउटपुट वोल्टेज - 1.25 वी;
- Uout = 37 V के लिए न्यूनतम वोल्टेज ड्रॉप तीन वोल्ट के बराबर है, यह मान लेना तर्कसंगत है कि न्यूनतम आउटपुट के लिए यह कम नहीं होना चाहिए;
इन दो परिसरों के आधार पर, न्यूनतम आउटपुट मान प्राप्त करने के लिए इनपुट पर कम से कम 3.5 वी लागू किया जाना चाहिए। इसके अलावा, स्थिर संचालन के लिए, विभक्त के माध्यम से वर्तमान कम से कम 5 एमए होना चाहिए - ताकि एडीजे आउटपुट का परजीवी प्रवाह एक महत्वपूर्ण वोल्टेज बदलाव का परिचय न दे (व्यवहार में, यह 0.5 एमए तक पहुंच सकता है)।
यह प्रसिद्ध निर्माताओं (टेक्सास इंस्ट्रूमेंट्स, आदि) से क्लासिक डेटाशीट की जानकारी पर लागू होता है। दक्षिण पूर्व एशियाई कंपनियों (टाइगर इलेक्ट्रॉनिक्स, आदि) से नए नमूने के डेटाशीट में, यह पैरामीटर इंगित किया गया है, लेकिन एक निहित रूप में, इनपुट और आउटपुट वोल्टेज के बीच अंतर के रूप में। यह सभी वोल्टेज के लिए कम से कम 3 वोल्ट होना चाहिए, जो पिछले तर्क का खंडन नहीं करता है।
अधिकतम इनपुट वोल्टेज 40 वी से अधिक डिज़ाइन किए गए आउटपुट वोल्टेज से अधिक नहीं होना चाहिए। सर्किट विकसित करते समय इसे भी ध्यान में रखा जाना चाहिए।
महत्वपूर्ण! यदि किसी प्रसिद्ध निर्माता द्वारा माइक्रोक्रिकिट जारी किया जाता है, तो आपको घोषित मापदंडों द्वारा निर्देशित किया जा सकता है। अज्ञात फर्मों के उत्पादों में आमतौर पर कम विशेषताएं होती हैं
निष्कर्ष का उद्देश्य और संचालन का सिद्धांत
यह उल्लेख किया गया था कि LM317 रैखिक स्टेबलाइजर्स के वर्ग से संबंधित है। इसका मतलब है कि लोड और नियामक तत्व के बीच ऊर्जा के पुनर्वितरण के कारण आउटपुट वोल्टेज का स्थिरीकरण किया जाता है।
ट्रांजिस्टर और लोड मेकअप इनपुट वोल्टेज विभक्त. यदि लोड पर सेट वोल्टेज कम हो जाता है (वर्तमान में परिवर्तन आदि के कारण), तो ट्रांजिस्टर थोड़ा खुलता है। यदि यह बढ़ता है, तो यह बंद हो जाता है, विभाजन कारक बदल जाता है और लोड पर वोल्टेज स्थिर रहता है। ऐसी योजना के नुकसान ज्ञात हैं:
- यह आवश्यक है कि इनपुट वोल्टेज आउटपुट से अधिक हो;
- नियामक ट्रांजिस्टर पर एक बड़ी शक्ति समाप्त हो जाती है;
- दक्षता, सैद्धांतिक रूप से भी, Uout/Uin अनुपात से अधिक नहीं हो सकती है।
लेकिन गंभीर फायदे हैं (पल्स सर्किट के सापेक्ष):
- अपेक्षाकृत सरल और सस्ती चिप;
- न्यूनतम बाहरी पाइपिंग की आवश्यकता है;
- और मुख्य लाभ यह है कि आउटपुट वोल्टेज उच्च आवृत्ति परजीवी घटकों से मुक्त है (बिजली आपूर्ति हस्तक्षेप न्यूनतम है)।
माइक्रोक्रिकिट चालू करने की मानक योजना:
- इनपुट वोल्टेज इनपुट पिन पर लागू होता है;
- आउटपुट आउटपुट के लिए - आउटपुट;
- अन्याय पर - संदर्भ वोल्टेज जिस पर आउटपुट निर्भर करता है।
प्रतिरोधक R1 और R2 आउटपुट वोल्टेज सेट करते हैं। इसकी गणना सूत्र द्वारा की जाती है:
Uout=1.25⋅ (1+R2/R1) + Iadj⋅R2।
Iadj ट्यूनिंग पिन का परजीवी करंट है, निर्माता के अनुसार यह 5 µA के भीतर हो सकता है। अभ्यास से पता चलता है कि यह मूल्यों को परिमाण के क्रम या दो उच्चतर तक पहुंचा सकता है।
कैपेसिटर C1 की क्षमता सैकड़ों से लेकर कई हजार माइक्रोफ़ारड तक हो सकती है। ज्यादातर मामलों में, यह रेक्टिफायर का आउटपुट कैपेसिटर होता है। इसे 7 सेमी से अधिक लंबे कंडक्टरों के साथ माइक्रोक्रिकिट से जोड़ा जाना चाहिए। यदि यह स्थिति रेक्टिफायर कैपेसिटर के लिए पूरी नहीं की जा सकती है, तो इनपुट टर्मिनल के तत्काल आसपास के क्षेत्र में लगभग 100 माइक्रोफ़ारड की अतिरिक्त कैपेसिटेंस जोड़ा जाना चाहिए। संधारित्र C3 में दो कारणों से 100-200 माइक्रोफ़ारड से अधिक की धारिता नहीं होनी चाहिए:
- स्टेबलाइजर के स्व-दोलन मोड में संक्रमण से बचने के लिए;
- बिजली लागू होने पर चार्ज करने के लिए दबाव वर्तमान को खत्म करने के लिए।
दूसरे मामले में, अधिभार संरक्षण काम कर सकता है।
यह मत भूलो कि जब करंट प्रवाहित होता है प्रतिरोधों, वे गर्म हो जाते हैं (यह तब भी संभव है जब परिवेश का तापमान बढ़ता है)।प्रतिरोध R1 और R2 बदलते हैं और इस बात की कोई गारंटी नहीं है कि वे आनुपातिक रूप से बदलेंगे। इसलिए, वार्म अप या कूलिंग डाउन के साथ आउटपुट पर वोल्टेज बदल सकता है। यदि यह महत्वपूर्ण है, तो प्रतिरोध के सामान्यीकृत तापमान गुणांक वाले प्रतिरोधों का उपयोग किया जा सकता है। उन्हें शरीर पर छह धारियों की उपस्थिति से पहचाना जा सकता है। लेकिन ऐसी चीजें ज्यादा महंगी होती हैं और इन्हें खरीदना ज्यादा मुश्किल होता है। एक अन्य विकल्प R2 के बजाय एक उपयुक्त वोल्टेज के लिए जेनर डायोड का उपयोग करना है।
एनालॉग क्या हैं
अन्य देशों में अन्य कंपनियों में इसी तरह के माइक्रोक्रिकिट विकसित किए गए हैं। पूर्ण अनुरूप हैं:
- GL317;
- एसजी317;
- यूपीसी317;
- ईसीजी 1900।
बढ़ी हुई विद्युत विशेषताओं वाले स्टेबलाइजर्स भी उत्पादित किए जाते हैं। अधिक वर्तमान दिया जा सकता है:
- LM338 - 5 ए;
- एलएम138 - 5 ए
- LM350 - 3 ए।
यदि 60 वी की ऊपरी सीमा के साथ एक समायोज्य वोल्टेज स्रोत की आवश्यकता होती है, तो स्टेबलाइजर्स LM317HV, LM117HV का उपयोग किया जाना चाहिए। इंडेक्स एचवी का मतलब है हाई वोल्टेज - हाई वोल्टेज।
घरेलू microcircuits में से, KR142EN12 एक पूर्ण एनालॉग है, लेकिन यह केवल TO-220 पैकेज में निर्मित होता है। मुद्रित सर्किट बोर्डों को डिजाइन करते समय इसे ध्यान में रखा जाना चाहिए।
LM317 स्टेबलाइजर के लिए स्विचिंग सर्किट के उदाहरण
माइक्रोक्रिकिट पर स्विच करने की विशिष्ट योजनाएँ डेटाशीट में दी गई हैं। एक विशिष्ट अनुप्रयोग एक निश्चित वोल्टेज स्टेबलाइजर है, जिसकी चर्चा ऊपर की गई है।
यदि आप R2 के बजाय एक चर रोकनेवाला स्थापित करते हैं, तो नियामक के आउटपुट वोल्टेज को जल्दी से समायोजित किया जा सकता है। यह ध्यान में रखा जाना चाहिए कि पोटेंशियोमीटर सर्किट में एक कमजोर बिंदु होगा। अच्छी गुणवत्ता वाले चर प्रतिरोधों के साथ भी, प्रवाहकीय परत वाले इंजन के संपर्क बिंदु में कुछ कनेक्शन अस्थिरता होगी। व्यवहार में, इसके परिणामस्वरूप आउटपुट वोल्टेज की अतिरिक्त अस्थिरता होगी।
सुरक्षा के लिए, निर्माता दो को सक्षम करने की अनुशंसा करता है डायोड डी1 और डी2.पहले डायोड को ऐसी स्थिति से बचाना चाहिए जहां आउटपुट वोल्टेज इनपुट से अधिक हो। व्यवहार में, यह स्थिति अत्यंत दुर्लभ है, और केवल तभी हो सकती है जब आउटपुट पक्ष से अन्य वोल्टेज स्रोत हों। निर्माता नोट करता है कि यह डायोड इनपुट पर शॉर्ट सर्किट की घटना से भी बचाता है - कैपेसिटर C1 इस मामले में विपरीत ध्रुवता का एक डिस्चार्ज करंट बनाएगा, जिससे माइक्रोकिरिट की विफलता होगी। लेकिन माइक्रोक्रिकिट के अंदर, इस डायोड के समानांतर, की एक श्रृंखला होती है जेनर डायोड और प्रतिरोधक, जो ठीक उसी तरह काम करेंगे। इसलिए, इस डायोड को स्थापित करने की आवश्यकता संदिग्ध है। और ऐसी स्थिति में D2 स्टेबलाइजर के इनपुट को कैपेसिटर C2 के करंट से बचाएगा।
यदि R2 के समानांतर पुट ट्रांजिस्टर, तब स्टेबलाइजर के संचालन को नियंत्रित किया जा सकता है। जब वोल्टेज ट्रांजिस्टर के आधार पर लगाया जाता है, तो यह खुलता है और R2 को शंट करता है। आउटपुट वोल्टेज घटकर 1.25 V हो जाता है। यहां यह सुनिश्चित करना आवश्यक है कि इनपुट और आउटपुट वोल्टेज के बीच का अंतर 40 V से अधिक न हो।
आउटपुट वोल्टेज स्थिरता पर पोटेंशियोमीटर संपर्क के हानिकारक प्रभाव को एक संधारित्र को चर प्रतिरोध के समानांतर जोड़कर कम किया जा सकता है। इस मामले में, सुरक्षात्मक डायोड D1 हस्तक्षेप नहीं करेगा।
यदि स्टेबलाइजर का आउटपुट करंट पर्याप्त नहीं है, तो इसे बाहरी ट्रांजिस्टर से बढ़ाया जा सकता है।
आप इस योजना के अनुसार LM317 को चालू करके वोल्टेज नियामक से करंट स्टेबलाइजर प्राप्त कर सकते हैं। आउटपुट करंट की गणना सूत्र I = 1.25⋅R1 द्वारा की जाती है। इस तरह के समावेश का उपयोग अक्सर एलईडी के लिए ड्राइवर के रूप में किया जाता है - एलईडी को लोड के रूप में चालू किया जाता है।
अंत में, एक रैखिक स्टेबलाइजर का एक असामान्य समावेश - इसके आधार पर एक सर्किट बनाया गया था बिजली की आपूर्ति बदलना. दोलनों की घटना के लिए सकारात्मक प्रतिक्रिया सर्किट C3R6 सेट करती है।
LM317 चिप में कई कमजोरियां हैं। लेकिन सर्किट बनाने की कला कमियों को दूर करने के लिए स्टेबलाइजर के फायदों का उपयोग करना है। माइक्रोक्रिकिट के सभी नुकसान प्रकट होते हैं, उन्हें बेअसर करने के बारे में सलाह दी जाती है। इसलिए, LM317 पेशेवर और शौकिया रेडियो उपकरणों के रचनाकारों के बीच लोकप्रिय है।
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