L'alimentation électrique reçue à l'extrémité de la charge ou à l'extrémité du consommateur présente des fluctuations dans les niveaux de tension en raison de charges irrégulières ou de l'état de base du réseau électrique local. Ces fluctuations de tension peuvent entraîner une réduction de la durée de vie des appareils électriques et électroniques du consommateur ou des dommages aux charges. Donc, il est nécessaire de protéger les charges contre les surtensions et les sous-tensions ou besoin de fournir une tension constante aux charges et de maintenir stabilité de la tension du système en utilisant la technique de régulation. La régulation de tension peut être définie comme le maintien d'une tension constante ou le maintien du niveau de tension d'un système dans des limites acceptables sur une large gamme de conditions de charge et, par conséquent, des régulateurs de tension sont utilisés pour la régulation de tension. Pour la régulation de tension linéaire, un régulateur de tension LM317 réglable occasionnellement est utilisé lorsque la tension non standard est prévue.
Qu'est-ce que le régulateur de tension?
La régulation de tension dans un système d'alimentation peut être réalisé à l'aide d'un appareil électrique ou électronique appelé régulateur de tension. Il existe différents types de régulateurs de tension tels que les régulateurs de tension fixes et les régulateurs de tension variable. Ceux-ci sont à nouveau subdivisés en de nombreux types en tant que régulateurs de tension électroniques,Électromécaniquerégulateurs, régulateurs de tension automatiques, régulateurs de tension linéaires, régulateurs de commutation, régulateurs de tension LM317, régulateurs hybrides, régulateurs SCR, etc.
Régulateur de tension
Régulateur de tension LM317
Régulateur de tension LM317
C'est un type de régulateur de tension positive-linéaire utilisé pour la régulation de tension, qui a été inventé par Robert C. Dobkin et Robert J. Widlar alors qu'ils travaillaient au National Semiconductor en 1970. Il s'agit d'un régulateur de tension réglable à trois bornes et est facile à utiliser car pour régler la tension de sortie, il ne nécessite que deux résistances externes dans le circuit régulateur de tension LM317. Il est principalement utilisé pour la réglementation locale et sur carte. Si nous nous connectons une résistance fixe entre la sortie et le réglage du régulateur LM317, alors le circuit LM317 peut être utilisé comme régulateur de courant de précision.
Circuit de régulateur de tension LM317
Les trois bornes sont la broche d'entrée, la broche de sortie et la broche de réglage. Le circuit LM317 est illustré dans la figure ci-dessous est un tOuiconfiguration du schéma du circuit du régulateur de tension LM317, y compris les condensateurs de découplage. Ce circuit LM317 est capable de fournir des Alimentation DC avec une sortie de 1A et peut être ajusté jusqu'à 30V. Le circuit se compose d'une résistance côté bas et d'une résistance côté haut connectées en série formant un diviseur de tension résistif qui est un circuit linéaire passif utilisé pour produire une tension de sortie qui est une fraction de sa tension d'entrée.
Les condensateurs de découplage sont utilisés pour découpler ou pour empêcher le couplage indésirable d'une partie d'un circuit électrique à une autre partie. Pour éviter l'effet du bruit causé par certains éléments du circuit sur les éléments restants du circuit, le condensateurs de découplage dans le circuit sont utilisés pour adresser le bruit d'entrée et les transitoires de sortie. Un dissipateur de chaleur est utilisé avec le circuit pour éviter que les composants ne surchauffent en raison d'une plus grande dissipation de puissance.
Circuit de régulateur de tension LM317
Fonctionnalités
Le régulateur LM317 présente certaines caractéristiques spéciales et quelques-unes sont les suivantes:
- Il est capable de fournir un excès de courant de 1,5 A, il est donc conceptuellement considéré comme un amplificateur opérationnel avec une tension de sortie allant de 1,2 V à 37 V.
- Le circuit régulateur de tension LM317 se compose en interne de protection contre les surcharges thermiques et constante de limitation du courant de court-circuit avec la température.
- Il est disponible en deux boîtiers: boîtier de transistor à 3 fils et montage en surface D2PAK-3.
- Le stockage de nombreuses tensions fixes peut être éliminé.
Fonctionnement du circuit du régulateur de tension LM317
Le régulateur LM317 peut fournir un courant de sortie excessif et, par conséquent, avec cette capacité, il est conceptuellement considéré comme un amplificateur opérationnel . La broche de réglage est l'entrée inverseuse de l'amplificateur et pour produire une tension de référence stable de 1,25 V, une tension de référence de bande interdite interne est utilisée pour régler l'entrée non inverseuse.
La tension de la broche de sortie peut être ajustée en continu à une valeur fixe à l'aide d'un diviseur de tension résistif entre la sortie et la masse, qui configurera l'amplificateur opérationnel comme un amplificateur non inverseur.
Une tension de référence de bande interdite est utilisée pour produire une tension de sortie constante indépendamment des changements de puissance d'alimentation. Elle est également appelée tension de référence indépendante de la température fréquemment utilisée dans les circuits intégrés.
La tension de sortie (idéalement) du circuit régulateur de tension LM317
Vout = Vref * (1+ (RL / RH))
Un terme d'erreur est ajouté car un courant de repos s'écoule de la broche de réglage de l'appareil.
Vout = Vref * (1+ (RL / RH)) + IQR
Pour obtenir une sortie plus stable, le schéma de circuit du régulateur de tension LM317 est conçu de manière à rendre le courant de repos inférieur ou égal à 100 micro ampères. Ainsi, dans tous les cas pratiques, l'erreur peut être ignorée.
Si nous remplaçons la résistance côté bas du diviseur du schéma de circuit du régulateur de tension LM317 par la charge, la configuration résultante du régulateur LM317 régulera le courant vers une charge. Par conséquent, ce circuit LM317 peut être traité comme un circuit de régulateur de courant LM317.
Régulateur de courant LM317
Le courant de sortie est la chute de tension de la tension de référence aux bornes de la résistance RH et est donné comme
Le courant de sortie dans le cas idéal est
Iout= Vref / RH
Compte tenu du courant de repos, le courant de sortie est donné comme
Iout= (Vref / RH) + IQ
Ces régulateurs de tension linéaires LM317 et LM337 sont fréquemment utilisés dans Convertisseur DC-DC applications. Les régulateurs linéaires consomment naturellement beaucoup de courant lorsqu'ils fournissent. La puissance produite en raison de la multiplication de ce courant avec la différence de tension entre l'entrée et la sortie sera dissipée et gaspillée sous forme de chaleur.
Pour cette raison, la chaleur doit être prise en compte pour une conception importante et conduit à une inefficacité. Si la différence de tension augmente, la puissance gaspillée augmentera et parfois cette puissance perdue dissipée sera supérieure à la puissance fournie.
Même si cela est insignifiant, mais comme les régulateurs de tension linéaires avec quelques composants supplémentaires sont un moyen simple d'obtenir une tension stable, nous devons accepter ce compromis. Les régulateurs de tension à découpage sont une alternative pour ces régulateurs linéaires car ces régulateurs à découpage sont généralement plus efficaces, mais ils nécessitent plus de composants à concevoir et nécessitent donc plus d'espace.
J'espère que cet article donne un bref aperçu du circuit de régulateur de tension LM317 fonctionnant. De plus, pour toute clarification concernant le régulateurs de tension et leurs applications , vous pouvez vous sentir libre de nous contacter en postant vos commentaires ou questions dans la section commentaires ci-dessous.
