ما هو منظم الجهد LM317 وكيف يعمل
من الضروري حماية الأحمال من الفولتية الزائدة والمنخفضة أو الحاجة إلى توفير جهد ثابت للأحمال والحفاظ على استقرار جهد النظام باستخدام تقنية التنظيم. يمكن تعريف تنظيم الجهد على أنه الحفاظ على جهد ثابت أو الحفاظ على مستوى الجهد لنظام ضمن حدود مقبولة على مدى واسع من ظروف الحمل ، وبالتالي ، تُستخدم منظمات الجهد لتنظيم الجهد. لتنظيم الجهد الخطي ، وأحيانًا يتم استخدام منظم الجهد LM317 القابل للتعديل حيث يكون الجهد غير القياسي مخصصًا.
ما هو منظم الجهد؟
يمكن تحقيق تنظيم الجهد في نظام إمداد الطاقة باستخدام جهاز كهربائي أو إلكتروني يسمى منظمات الجهد. هناك أنواع مختلفة من منظمات الجهد مثل منظمات الجهد الثابت والجهد المتغير. تنقسم هذه مرة أخرى إلى أنواع عديدة مثل منظمات الجهد الإلكترونية ، والمنظمات الكهروميكانيكية ، ومنظمات الجهد الأوتوماتيكية ، ومنظمات الجهد الخطي ، ومنظمات التبديل ، ومنظمات الجهد LM317 ، والمنظمات الهجينة ، ومنظمات SCR ، وما إلى ذلك.
إنه نوع من منظمات الجهد الخطي الموجب المستخدمة لتنظيم الجهد ، والتي اخترعها روبرت سي دوبكين وروبرت جيه. وهو سهل الاستخدام لأنه لضبط جهد الخرج لا يتطلب سوى مقاومين خارجيين في دائرة منظم الجهد LM317. يتم استخدامه بشكل رئيسي للتنظيم المحلي وعلى البطاقة. إذا قمنا بتوصيل مقاوم ثابت بين خرج وضبط منظم LM317 ، فيمكن استخدام دائرة LM317 كمنظم تيار دقيق.
دائرة منظم الجهد LM317
المحطات الثلاثة هي دبوس الإدخال ودبوس الإخراج ودبوس الضبط. تظهر دائرة LM317 في الشكل أدناه تكوينًا نموذجيًا لمخطط دائرة منظم الجهد LM317 بما في ذلك مكثفات الفصل. هذه الدائرة LM317 قادرة على توفير مصدر طاقة متغير للتيار المستمر بإخراج 1A ويمكن ضبطه حتى 30 فولت. تتكون الدائرة من مقاوم منخفض الجانب ومقاوم عالي الجانب متصل في سلسلة مكونة مقسم جهد مقاوم وهو عبارة عن دائرة خطية سلبية تستخدم لإنتاج جهد خرج يمثل جزءًا من جهد الدخل.
تستخدم مكثفات الفصل للفصل أو لمنع الاقتران غير المرغوب فيه لجزء من الدائرة الكهربائية من جزء آخر. لتجنب تأثير الضوضاء التي تسببها بعض عناصر الدائرة على العناصر المتبقية من الدائرة ، يتم استخدام مكثفات الفصل في الدائرة لمعالجة ضوضاء الإدخال وعابرات الإخراج. يتم استخدام المشتت الحراري مع الدائرة لتجنب ارتفاع درجة حرارة المكونات بسبب زيادة تبديد الطاقة.
دائرة منظم الجهد LM317
دائرة منظم الجهد LM317
هناك بعض الميزات الخاصة لمنظم LM317 وبعضها كالتالي:
إنه قادر على توفير تيار فائض قدره 1.5 أمبير ، ومن ثم فهو يعتبر من الناحية النظرية مضخمًا تشغيليًا بجهد خرج يتراوح من 1.2 فولت إلى 37 فولت.
تتكون دائرة تنظيم الجهد LM317 داخليًا من حماية من الحمل الزائد الحراري وقصر تيار ثابت يحد من درجة الحرارة.
وهي متوفرة في حزمتين كحزمة ترانزستور ثلاثية الرصاص وسطح التركيب D2PAK-3.
يمكن التخلص من تخزين العديد من الفولتية الثابتة.
عمل دارة منظم الجهد الكهربي LM317
يمكن أن يوفر منظم LM317 تيارًا زائدًا للإخراج ، وبالتالي مع هذه السعة ، يُنظر إليه من الناحية المفاهيمية على أنه مكبر تشغيلي. دبوس الضبط هو المدخل المقلوب لمكبر الصوت ولإنتاج جهد مرجعي ثابت يبلغ 1.25 فولت ، يتم استخدام جهد مرجعي داخلي ذو فجوة نطاق لضبط المدخلات غير المقلوبة.
يمكن ضبط جهد طرف الخرج باستمرار على مقدار ثابت باستخدام مقسم جهد مقاوم بين الخرج والأرض ، والذي سيشكل مضخم التشغيل كمضخم غير مقلوب.
يتم استخدام الجهد المرجعي ذو فجوة الحزمة لإنتاج جهد خرج ثابت بغض النظر عن التغيرات في طاقة الإمداد. ويسمى أيضًا الجهد المرجعي المستقل عن درجة الحرارة المستخدم بشكل متكرر في الدوائر المتكاملة.
جهد الخرج (بشكل مثالي) لدائرة منظم الجهد LM317
Vout = Vref * (1+ (RL / RH))
تمت إضافة مصطلح خطأ لأن بعض التيار الهادئ يتدفق من دبوس الضبط للجهاز.
Vout = Vref * (1+ (RL / RH)) + IQR
لتحقيق خرج أكثر ثباتًا ، تم تصميم مخطط دائرة منظم الجهد LM317 على هذا النحو التيار الهادئ أقل من أو يساوي 100 ميكرو أمبير. وبالتالي ، في جميع الحالات العملية ، يمكن تجاهل الخطأ.
إذا استبدلنا المقاوم ذو الجانب المنخفض للمقسم من الرسم التخطيطي لدائرة منظم الجهد LM317 بالحمل ، فإن التكوين الناتج لمنظم LM317 سينظم التيار إلى حمل. وبالتالي ، يمكن التعامل مع دائرة LM317 هذه على أنها دائرة منظم تيار LM317.
المنظم الحالي LM317
تيار الخرج هو انخفاض الجهد للجهد المرجعي عبر المقاومة RH ويُعطى كـ
التيار الناتج في الحالة المثالية هو
Iout = Vref / RH
بالنظر إلى التيار الهادئ ، يتم إعطاء تيار الإخراج على النحو التالي
Iout = (Vref / RH) + معدل الذكاء
تُستخدم منظمات الجهد الخطي LM317 و LM337 بشكل متكرر في تطبيقات محول DC-DC. تقوم المنظمات الخطية بشكل طبيعي بسحب الكثير من التيار كما تزود. سيتم تبديد الطاقة الناتجة عن مضاعفة هذا التيار مع فرق الجهد بين المدخلات والمخرجات وإهدارها كحرارة.
نتيجة لذلك ، يجب مراعاة الحرارة لتصميم كبير ويؤدي إلى عدم الكفاءة. إذا زاد فرق الجهد ، فإن الطاقة المهدرة ستزداد ، وفي بعض الأحيان تكون هذه الطاقة المهدرة المشتتة أكثر من الطاقة المزودة.
على الرغم من أن هذا غير مهم ، ولكن نظرًا لأن منظمات الجهد الخطي مع بعض المكونات الإضافية هي طريقة بسيطة للحصول على جهد ثابت ، لذلك يجب علينا قبول هذه المقايضة. تعد منظمات جهد التحويل بديلاً لهذه المنظمات الخطية حيث أن منظمات التبديل هذه أكثر كفاءة بشكل عام ، ولكنها تتطلب عددًا أكبر من المكونات للتصميم وبالتالي تحتاج إلى مساحة أكبر.
تعليقات
إرسال تعليق