Обяснение на веригата
Започваме с основната схема на LM317.
LM317
Лабораторният регулатор на напрежението използва регулатора на напрежението LM317. Напрежението му е регулируемо. Обозначението LM317T заявява, че LM317 се използва в пакета TO-220.
LM317 регулира изходното напрежение по такъв начин, че 1,25 V е между неговите връзки OUT и ADJ.
Необходими са само 2 резистора: Резистор R8 генерира ток от 5.17mA. Напрежението се настройва с резистор R7. Изходното напрежение е
За 5V изходно напрежение е
За съжаление, всичко е малко неточно:
- Напрежението на LM317 не е точно 1,25V, а между 1,2V и 1,3V.
- Резисторите R6 и R9 не са точни.
Ние не се притесняваме за това и задаваме изходното напрежение с подстригващия потенциометър R7 и волтметър на изхода.
Трябва да отбележим:
LM317 не може да генерира напрежение под 1,25V.
LM317 е доста здрав:
- Той ограничава изходния ток до 1,5A и
- просто регулира изходния ток надолу, когато стане твърде горещо.
Електронна сигурност
Всичко това е добре, но ние искаме нашият лабораторен регулатор на напрежение да регулира надолу дори при по-ниски токове. Принудени сме сами да създадем резервното копие.
Спомняме си практическия курс по обикновен електронен предпазител и първо инсталираме индикатор за свръхток.
Фиг. 2: LM317 с индикатор за свръхток
Ако изходът е натоварен над 10 mA, червеният LED4 светва. Токът се измерва с резистор R20.
Фиг. 3: LM317 с електронен предпазител
Този електронен предпазител се различава от обикновения електронен предпазител. Не MOFFET се управлява от инвертора Q2, а LM317.
Ако токът е твърде висок, Q1 става проводящ и краде ток от резистор R8. Това ще намали изходното напрежение на LM317.
Резисторите R9 и R10 намаляват наполовина напрежението на измервателния резистор R20. Предпазителят се изключва, когато напрежението на базовия емитер на Q2 е над 0.6V. Предпазителят се изключва само при 1,2V при измервателния резистор R20 - точно 1,25V
Ефектът е описан по-подробно в детайлите на веригата.
Защитна верига на LM317
Според информационния лист LM317 трябва да работи с няколко допълнителни компонента. Кондензаторите C2, C3 и C4 са необходими. Диодът D2 трябва да защитава LM317, когато напрежението на изхода - през C4 или кондензатор на веригата, работеща от лабораторния регулатор на напрежението - е по-високо, отколкото на входа. D3 защитава ADJ, ако изходът е късо.
Завършване на веригата
Индикаторът за свръхток все още липсва:
Фиг. 5: LM317 с всички дисплеи
Червеният LED3 светва в случай на свръхток.
Разделителят на напрежение с R4 и R5 е необходим, тъй като предпазителят се изключва при напрежение 1,25 V на измервателния резистор R20.
Докато изходното напрежение е над 3V, синият LED4 светва.
Резисторът R6 е предназначен да предотврати претоварването на транзистора T1, когато потенциометърът R7 е в спирка 1.
Фиг. 6: Лабораторният регулатор на напрежението
Паралелните резистори R12, R13, R14 осигуряват напрежение, с което може да се определи изходният ток. Това напрежение е между Pin2 и Pin3 на гнездо J7. Тук не може да се свързва амперметър, но волтметър. Ако свържем там волтметър, напрежението съответства
Показват се 1000mV на 1A или 1mV съответства на 1mA. Напрежението Um не е свързано със земята GND.
Външни резистори могат да бъдат свързани към щифт1 и щифт2 на гнездо J7, с които може да се настрои максималният ток на регулатора на напрежението. Селекторът за електричество приема тази настройка.
Зеленият светодиод1 светва, когато захранването е правилно свързано. Ако захранването е обърнато, червеният светодиод2 светва.
Диодът D1 блокира и защитава веригата в случай на обратна полярност на входното напрежение.
Превключвателят SW1 може да се използва за превключване към второ изходно напрежение. Това се настройва с потенциометъра за подрязване R3. Паралелното свързване на двата подрязващи потенциометра има недостатъка, че след регулиране на напрежението с R7, второто напрежение също трябва да бъде пренастроено с R3. Това предотвратява появата на кратко високо изходно напрежение при превключване на напрежението, ако не се прилага нито един от двата потенциометра за подрязване.
Трябва да се инсталира радиатор KK1, защото в противен случай LM317 ще се изключи и ще се нагрее много дори при малки токове. LM317 обаче не може да бъде унищожен от свръхток.