Досега на този уебсайт сме изследвали базирани на LM317 вериги за линейно захранване, тук ще научим как LM317 може да бъде изпълнен като променлив режим на превключване или SMPS с нулева загуба.

LM317 като линеен регулатор

Всички знаем, че интегралната схема LM317 е вътрешно проектирана да работи като линейна стабилизаторна интегрална схема, която има сериозен недостатък на разсейването на мощността чрез отопление. Освен това такава топология също изисква входът да бъде минимум 3V по-висок от желания изход, добавяйки допълнителни ограничения към дадената конфигурация на регулатора.

Тук обсъждаме как една и съща интегрална схема може просто да бъде приложена като 0-40V променливо захранване използване на SMPS топология и следователно елиминиране на загубите, споменати в горния параграф.

Модифициране на верига LM317 в схема за превключване на PWM регулатор

Обяснената тук безпроблемно SMPS схема на LM317 променя обикновения LM317 IC в аналогов източник на захранване на импулсен регулатор, както е показано на следната диаграма:

Електрическа схема

Позовавайки се на показаната по-горе диаграма, можем да видим, че LM317 е конфигуриран по обичайния начин променлив регулатор режим, но с някои допълнителни части под формата на R6, C3 и D1.

Можем да видим и индуктор, прикрепен с D1 и свързана мощност BJT Q1.

Как работи

Тук LM317 IC изпълнява две задачи заедно. Той променя изходното напрежение през посочения пот R4 и от своя страна кара PWM да се инициира за основата на Q1.

По принцип въвеждането на R6 / C3 трансформира веригата на регулатора LM317 във високочестотна осцилаторна верига, принуждавайки изхода на LM317 да се включва / изключва бързо с променлива ШИМ, която зависи от настройката на R4.

BJT Q1 заедно с индуктора L1 и D1 образуват стандарт верига за конвертор на долар което се контролира от обяснения по-горе ШИМ, генериран от веригата LM317.

Това предполага, че докато гърлото R4 варира, широчината на импулса на напрежение, разработена през R1, също варира пропорционално, карайки Q1 да превключва L1 в съответствие с различните ШИМ.

По-високата широчина на импулса позволява на индуктора да произвежда по-високи напрежения и обратно.

Кондензаторът C4 гарантира, че колебанието на изхода от L1 на изхода е адекватно изгладено и елиминирано, което следователно увеличава пулсационния ток в стабилен постоянен ток.

В предложената схема за захранване LM317 в режим на превключване, тъй като IC LM317 не е пряко ангажиран с обработката на тока на товара, той е ограничен от разсейващ ток и по този начин осигурява ефективно регулиране на високото входно напрежение в желаните ниски нива на изходното напрежение.

Дизайнът също така позволява на потребителя да надгради веригата в SMPS верига с висок ток, просто като промени Q1, L1, D1 рейтинга според необходимите спецификации на изходния ток.

L1 може да бъде изграден чрез навиване на бифиларна емайлирана медна тел върху която и да е подходяща феритна сърцевина.

“кое от изброените е функция на блока за управление? ”

Въпреки че тази LM317 SMPS схема обещава почти нулеви загуби, Q1 трябва да бъде монтиран на радиатор и може да се очаква известна степен на разсейване от него.

Интересна обратна връзка от един от запалените читатели:

Г-н. Swagatam:
Аз съм пенсиониран ИЕ, но продължавам да проявявам интерес в различни области. Случи се да попаднете на вашия уебсайт, когато проучвах захранващи устройства, използващи LM317.
Видяхте интересната схема на захранване в режим на превключване с помощта на LM317
Както се оказва, точната схема се появява в Националния наръчник на регулатора на напрежението за полупроводници от 1978 г., с допълнително словесно обяснение за поведението му.
Обаче ми се стори още по-полезно да симулирам веригата с помощта на LTSpiceVII (която е безплатна за изтегляне и използване), за да добия по-добра представа за това как веригата работи с промени в стойността на компонентите.
Както и да е, реших да сканирам двете страници от Наръчника от 1978 г. и да ви изпратя имейл, в случай че държите да ги публикувате със схемата за други, които може да се интересуват от малко повече подробности.
За разбирането,
Дентън Конрад
Роли, Северна Каролина