Regulador de tensió ajustable LM317: 6 passos

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:10

Aquí ens agradaria parlar dels reguladors de tensió ajustables. Requereixen circuits més complicats que els lineals. Es poden utilitzar per produir diferents sortides de tensió fixa en funció del circuit i també tensió ajustable mitjançant potenciòmetre.

En aquesta secció mostrarem primer les especificacions i el pinout del LM317, després mostrarem com fer tres circuits pràctics diferents amb LM317.

Per acabar la part pràctica d’aquesta secció, necessitareu:

Subministraments:

• LM317
• Retallador o pot de 10 k Ohm
• 10 uF i 100 uF
• Resistències: 200 Ohm, 330 Ohm, 1k Ohm
• Bateria 4x AA de 6V
• 2 bateries de ions de Li de 7.4V
• Bateria Li-Po 4S 14,8V
• o una font d'alimentació

Pas 1: Visió general del pinout

Començant per l'esquerra tenim un pin d'ajust (ADJ), entre aquest i el pin de sortida (OUT) configurem el divisor de tensió que determinarà la sortida de tensió. El pin mig és el pin de sortida de tensió (OUT) que hem de connectar amb un condensador per proporcionar un corrent estable. Aquí hem decidit utilitzar 100 uF, però també podeu utilitzar valors més baixos (1uF>). El pin més a la dreta és el pin d'entrada (IN) que connectem amb la bateria (o qualsevol altra font d'alimentació) i estabilitzem el corrent amb un condensador (aquí 10uF, però podeu arribar fins a 0,1 uF).

• ADJ Aquí connectem el divisor de tensió per ajustar el voltatge de sortida
• OUT Aquí connectem l’entrada del circuit de distribució d’energia (qualsevol dispositiu que estem carregant).
• IN Aquí connectem el cable vermell (més terminal) de la bateria

Pas 2: Circuit LM317 de 3,3 V

Ara anem a construir un circuit amb LM317 que donarà sortida a 3,3 V. Aquest circuit és per a sortida fixa. Les resistències s’escullen entre la fórmula que explicarem més endavant.

Els passos de cablejat són els següents:

• Connecteu el LM317 a la placa de control.
• Connecteu el condensador de 10 uF amb el pin IN. Si utilitzeu condensadors electrolítics, assegureu-vos de connectar el - al GND.
• Connecteu el condensador de 100 uF amb el pin OUT.
• Connecteu l'ENT amb el terminal més de la font d'alimentació
• Connecteu la resistència de 200 Ohm amb els pins OUT i ADJ
• Connecteu la resistència de 330 Ohm amb els 200 Ohm i el GND.
• Connecteu el pin OUT amb el terminal plus del dispositiu que voleu carregar. Aquí hem connectat l’altre costat de la placa amb el OUT i el GND per representar la nostra placa de distribució d’energia.

Pas 3: Circuit LM317 de 5 V

Per construir un circuit de sortida de 5 V mitjançant LM317 només hem de canviar les resistències i connectar la font d'alimentació de major voltatge. Aquest circuit també és per a sortida fixa. Les resistències s’escullen entre la fórmula que explicarem més endavant.

Els passos de cablejat són els següents:

• Connecteu el LM317 a la placa de control.
• Connecteu el condensador de 10 uF amb el pin IN. Si utilitzeu condensadors electrolítics, assegureu-vos de connectar el - al GND.
• Connecteu el condensador 100 uF amb el pin OUT.
• Connecteu l'ENT amb el terminal més de la font d'alimentació
• Connecteu la resistència de 330 Ohm amb els pins OUT i ADJ
• Connecteu la resistència d'1 k Ohm amb el 330 Ohm i el GND.
• Connecteu el pin OUT amb el terminal plus del dispositiu que voleu carregar. Aquí hem connectat l’altre costat de la placa amb el OUT i el GND per representar la nostra placa de distribució d’energia.

Pas 4: Circuit ajustable LM317

El circuit de sortida de tensió ajustable amb LM317 és molt similar als circuits anteriors. Aquí, en lloc de la segona resistència, utilitzem un retallador o un potenciòmetre. A mesura que augmentem la resistència del tallador, el voltatge de sortida augmenta. Ens agradaria tenir 12 V com a sortida alta i per a això necessitem utilitzar una bateria diferent, aquí 4S Li-Po 14,8 V.

Els passos de cablejat són els següents:

• Connecteu el LM317 a la placa de control.
• Connecteu el condensador de 10 uF amb el pin IN. Si utilitzeu condensadors electrolítics, assegureu-vos de connectar el - al GND.
• Connecteu el condensador de 100 uF amb el pin OUT.
• Connecteu la IN amb el terminal plus de la font d'alimentació
• Connecteu la resistència d'1 k Ohm amb els pins OUT i ADJ
• Connecteu el tallador de 10 k Ohm amb el 1 k Ohm i el GND.

Pas 5: calculadora de tensió

Ara ens agradaria explicar una fórmula senzilla per calcular la resistència que necessitem per obtenir la tensió de sortida que ens agradaria. Tingueu en compte que la fórmula que s’utilitza aquí és la versió simplificada, perquè ens donarà prou bons resultats per a qualsevol cosa que faríem.

Quan Vout és tensió de sortida, R2 és la "resistència final", la que té un valor més gran, i la que hem posat el tallador a l'últim exemple. R1 és la resistència que connectem entre OUT i ADJ.

Quan calculem la resistència necessària, primer descobrim quina tensió de sortida necessitem, normalment per a nosaltres, que seria de 3,3 V, 5 V, 6 V o 12 V. A continuació, observem les resistències que tenim i escollim una, aquesta resistència ara és la nostra R2. En el primer exemple hem escollit 330 Ohm, en el segon 1 k Ohm i en el tercer 10 k Ohm Trimmer.

Ara que coneixem R2 i Vout, hem de calcular R1. Ho fem reordenant la fórmula anterior i inserint els nostres valors.

Per al nostre primer exemple, R1 és 201,2 Ohm, per al segon exemple R1 és 333,3 Ohm, i per a l'últim exemple amb un màxim de 10 k Ohm R1 és 1162,8 Ohm. A partir d’això es pot veure per què hem escollit aquestes resistències per a aquestes tensions de sortida.

Encara hi ha molt a dir sobre això, però el punt principal és que podeu determinar la resistència que necessiteu triant la sortida de tensió i seleccionant R2 en funció del tipus de resistències que tingueu.

Pas 6: Conclusió

Ens agradaria resumir el que hem mostrat aquí i mostrar alguns atributs importants addicionals del LM317.

• La tensió d'entrada del LM317 és de 4,25 - 40 V.
• La tensió de sortida del LM317 és d’1,25 - 37 V.
• La caiguda de tensió és d'aproximadament 2 V, el que significa que necessitem almenys 5,3 V per obtenir 3,3 V.
• La potència màxima actual és d’1,5 A; es recomana utilitzar un dissipador de calor amb el LM317.
• Utilitzeu LM317 per encendre controladors i controladors, però canvieu a convertidors CC-CC per a motors.
• Podem fer una sortida de tensió fixa mitjançant l’ús de dues resistències calculades o estimades.
• Podem fer una sortida de tensió ajustable utilitzant una resistència calculada i un potenciòmetre estimat

Podeu descarregar els models utilitzats en aquest tutorial des del nostre compte GrabCAD:

Models Robottronic GrabCAD

Podeu veure els nostres altres tutorials a Instructables:

Robottronic instructables

També podeu consultar el canal de Youtube que encara està en procés d’inici:

Youtube Robottronic