Comment utiliser LM317 pour créer un circuit d'alimentation variable

Dans cet article, nous discuterons en détail de la façon de construire un circuit d'alimentation réglable simple basé sur LM317 en utilisant un nombre minimum de composants externes.

Comme son nom l'indique, un circuit d'alimentation variable fournit à l'utilisateur une gamme de tensions de sortie variant linéairement grâce à une rotation de potentiomètre à commande manuelle.

Un LM317 est un appareil polyvalent qui aide un amateur d'électronique à construire une alimentation à tension variable rapidement, à moindre coût et très efficacement.

introduction

Qu'il s'agisse d'un noob électronique ou d'un professionnel expert, un alimentation réglable l'unité est requise par tout le monde sur le terrain. C'est la source d'alimentation de base qui peut être requise pour diverses procédures électroniques, allant de l'alimentation de circuits électroniques complexes aux dispositifs électromécaniques robustes tels que les moteurs, les relais, etc.

À bloc d'alimentation variable est un must pour chaque établi électrique et électronique et il est disponible dans une variété de formes et de tailles sur le marché et aussi sous forme de schémas pour nous.
Ceux-ci peuvent être construits en utilisant des composants discrets comme des transistors, des résistances, etc. ou incorporant une seule puce pour les fonctions actives. Quel que soit le type, un bloc d'alimentation doit intégrer les caractéristiques suivantes pour devenir universel et fiable de par sa nature:

Caractéristiques essentielles

• Il doit être entièrement et continuellement réglable avec ses sorties de tension et de courant.
• La fonction à courant variable peut être considérée comme une fonction facultative car elle n’est pas une exigence absolue avec une alimentation électrique, sauf si l’utilisation se situe dans la plage d’évaluations critiques.
• La tension produite doit être parfaitement régulée.

Avec l'avènement des puces ou des circuits intégrés comme LM317, L200, LM338 , LM723, configurer des circuits d'alimentation avec une sortie de tension variable avec les qualités exceptionnelles ci-dessus est devenu très facile de nos jours.

Comment utiliser LM317 pour produire une sortie variable

Ici, nous allons essayer de comprendre comment construire un circuit d'alimentation en utilisant l'IC LM317. Ce circuit intégré est normalement disponible dans le boîtier TO-220 et dispose de trois broches.

Les broches sont très faciles à comprendre, car elles se composent d'une entrée, d'une sortie et de broches de réglage qui doivent simplement être câblées avec les connexions appropriées.

La broche d’entrée est appliquée avec une entrée CC redressée, de préférence avec l’entrée maximale tolérable, soit 24 volts selon les spécifications du circuit intégré. La sortie est reçue de la broche «out» du CI tandis que les composants de réglage de tension sont connectés autour de la broche de réglage.

Comment connecter LM317 dans une conception d'alimentation à tension réglable

Comme on peut le voir sur le schéma, l’assemblage ne nécessite pratiquement aucun composant et est en fait un jeu d’enfant pour tout mettre en place.

Le réglage du potentiomètre produit une tension variant linéairement à la sortie qui peut être juste de 1,25 volts au niveau maximum fourni à l'entrée de l'Ic.

Bien que la conception illustrée soit la plus simple et n'inclue donc qu'une fonction de contrôle de tension, une fonction de contrôle de courant peut également être incluse avec le circuit intégré.

Ajout d'une fonction de contrôle actuelle

La figure ci-dessus montre comment l'IC LM317 peut être utilisé efficacement pour produire des tensions et des courants variables, comme souhaité par l'utilisateur. Le potentiomètre 5K est utilisé pour régler la tension, tandis que la résistance de détection de courant de 1 Ohm est sélectionnée de manière appropriée pour acquérir la limite de courant souhaitée.

Amélioration avec la fonction de sortie à courant élevé

Le CI peut être encore amélioré pour produire des courants supérieurs à ses valeurs nominales. Le diagramme ci-dessous montre comment l'IC 317 peut être utilisé pour produire plus de 3 ampères de courant.

LM317 Tension variable, régulateur de courant

Notre IC LM317 / 338/396 polyvalent peut être utilisé comme régulateur de tension et de courant réglable grâce à des configurations simples.

L'idée a été conçue et testée par l'un des lecteurs avides de ce blog, M. Steven Chiverton, et utilisée pour piloter des diodes laser spéciales qui sont connues pour avoir des spécifications de fonctionnement strictes et ne peuvent être pilotées que par des circuits de commande spécialisés.

La configuration LM317 discutée est si précise qu'elle devient idéalement adaptée à toutes ces applications spécialisées régulées en courant et en tension.

Fonctionnement du circuit

En se référant au schéma de circuit illustré, la configuration semble assez simple, deux LM317 IC peuvent être vus, l'un configuré dans son mode de régulation de tension standard et l'autre dans un mode de contrôle de courant.

Pour être précis, le LM317 supérieur forme l'étage régulateur de courant tandis que l'étage inférieur agit comme un étage régulateur de tension.

La source d'alimentation d'entrée est connectée à travers le Vin et la masse du circuit régulateur de courant supérieur, la sortie de cet étage va à l'entrée de l'étage régulateur de tension variable LM317 inférieur. Fondamentalement, les deux étages sont connectés en série pour mettre en œuvre une régulation de tension et de courant à toute épreuve pour la charge connectée qui est une diode laser dans le cas présent.

R2 est sélectionné pour acquérir une plage de limite de courant maximale d'environ 1,25 A, le minimum autorisé étant de 5 mA lorsque les 250 ohms complets sont définis sur le chemin, ce qui signifie que le courant vers le laser peut être réglé comme vous le souhaitez, entre 5 mA et 1 ampère.

Calcul de la tension de sortie

La tension de sortie d'un circuit d'alimentation LM317 peut être déterminée avec la formule suivante:

VO = VREF (1 + R2 / R1) + (IADJ × R2)

où est = VREF = 1,25

La DJA actuelle est généralement d'environ 50 µA et donc trop négligeable dans la plupart des applications. Vous pouvez ignorer cela.

Calcul de la limite de courant

Ce qui précède est calculé en utilisant la formule suivante:

R = 1,25 / courant maximal admissible

La tension contrôlée en courant acquise à partir de l'étage supérieur est ensuite appliquée au circuit régulateur de tension LM317 inférieur, ce qui permet de régler la tension souhaitée entre 1,25 V et 30 V, ici la plage maximale étant de 9 V puisque la source est une batterie 9 V. Ceci est réalisé en ajustant R4.

Le circuit discuté est assigné pour gérer pas plus de 1,5 ampères, si un courant plus élevé est requis, les deux circuits intégrés peuvent être remplacés par LM338 pour obtenir un courant maximum de 5 ampères ou LM396 pour un courant maximum de 10 ampères.

Les belles photos suivantes ont été envoyées par M. Steven Chiverton, après que le circuit ait été construit et vérifié avec succès par lui.

Images prototypes

Mise à niveau du LM317 avec contrôle de tension par bouton poussoir

Jusqu'à présent, nous avons appris comment configurer un LM317 pour produire une sortie réglable à l'aide d'un potentiomètre, comprenons maintenant comment les boutons-poussoirs peuvent être utilisés pour activer la sélection de tension contrôlée numériquement. Nous éliminons l'utilisation du pot mécanique et le remplaçons par quelques boutons-poussoirs pour la sélection haut / bas des niveaux de tension souhaités.

Cette innovation convertit la conception d'alimentation traditionnelle LM317 en une conception d'alimentation numérique, en éliminant le potentiomètre de basse technologie qui pourrait être sujet à l'usure à long terme, entraînant des opérations erratiques et des sorties de tension incorrectes.

La conception modifiée du LM317 qui lui permettrait de répondre aux sélections du bouton-poussoir peut être vue dans le diagramme suivant:

Les résistances R2 associées doivent être calculées par rapport à R1 (240 ohms) pour configurer les sorties de tension sélectionnées par bouton-poussoir.

Puissance élevée du banc LM317 suuply

Cette alimentation LM317 haute intensité peut être utilisé universellement pour toute application nécessitant une alimentation CC à courant élevé régulé de haute qualité, comme les amplificateurs de caisson de basses de voiture, les charges de batterie, etc. Cette alimentation est conçue pour être aussi polyvalente que possible, tout en garantissant que le nombre de pièces reste faible et abordable.

Cette simple alimentation en tension réglable à os fixe LM317 satisfait parfaitement les conditions et est capable de fournir jusqu'à 10 ampères. La sortie de tension est régie par l'étage de circuit contenant R4, R5 et S3. Observez que le commutateur S3 fait partie de R4.

Pour obtenir une sortie de tension fixe, R4 doit être déterminé pour obtenir zéro ohms (complètement dans le sens antihoraire). Dans cette situation, le commutateur S3 doit être en position ouverte.

Dans ce cas, le préréglage R5 doit être modifié pour que le circuit génère une sortie de 12 volts (ou tout ce que votre application personnelle nécessite). Pour avoir une sortie variable, R4 peut être inversé dans le sens des aiguilles d'une montre, avec S3 en position fermée, et en éliminant R5 du circuit.

La tension de sortie peut désormais être exploitée uniquement par la résistance R4. Lorsque la position du commutateur SPDT S2 est sur 1, le courant de sortie le plus élevé peut être obtenu en ayant les deux moitiés de T1 fournissant du courant à l'étage de filtre, afin d'augmenter la sortie de courant globale 2 fois plus.

Cela dit, la tension de sortie la plus élevée sera réduite de 50% dans cette position. C'est vraiment un cadre très productif étant donné que le transistor de puissance n'a pas à perdre une quantité significative de potentiel.

En position 2, la tension maximale est pratiquement égale aux spécifications de puissance de T1. Ici, nous avons utilisé un transformateur à prise centrale de 24 volts pour T1. Enfin, D1 et D2 avaient été incorporés pour protéger le LM317 IC au cas où l'alimentation était coupée avec une charge inductive à la sortie

Références: http://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm317.pdf

https://en.wikipedia.org/wiki/LM317