这张LM317图表对我没有任何意义


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因此,这是LM317作为稳压器的基本布线,对我来说几乎没有意义。首先,如果要调整一个引脚,为什么需要?会给我几乎所有需要发送的值。是真的有必要吗?R1R2R1

一直以来,我一直了解,在分压器电路中,您使用INPUT电压为电位计供电。为什么我们要使用输出电压的正端为锅供电?是不是有线错了吗?如果有人告诉我改变调节销的电压,我将创建一个带分压器的分压器,然后将THAT输出发送至该销。但是,这里电位器的V +输入与去往调整引脚的电线是同一根电线,并且是从317的V中引出的同一根电线。如果我试图向我的IC发送不同量的电压,当我将一个稳定的V输出到同一位置时,该功能应该起作用吗?R2

最后,请原谅我对电容的无知,但是如果电容器不是负载,是否不会造成短路?C1个

在此处输入图片说明


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我非常喜欢您寻求帮助以了解与该设备相关的概念的方式。所以+1。一个好的答案不仅对您有帮助,对其他人也有帮助。
jonk

R1-R2构成一个分压器。该分压器的输出被馈送到Adj。如果我们移除R1,则R2只是将接地电压传送到Adj。
哈兹

Answers:


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数据表具有使用与ADJ销的一个相当详尽的说明R1R2

LM317操作

由于R1R2出现在输出电压方程中

Vout=1.25 V×(1+R2R1)+IADJR2

为了实现任意的输出电压,两者都需要。根据您的预期负载和所需的输出电压,您可以删除R1。但是,您必须保持最小负载电流(数据表将其指定为10mA),因此,如果您的负载可能低于此值,则必须依靠R1R2分压器汲取足够的电流以满足该最小负载电流要求。

使用分压器时,通常需要使用一对电阻对输入电压进行分压。您可以设置电阻比,以设置分压后的电压:

Vdiv=(R1R1+R2)Vinput

在这种情况下,分压后的电压Vdiv由设备设置(1.25V),因此您要设置电阻器的比率,以便设置分压器的“输入”电压Vinput,即LM317的Vout

最后,请原谅我对电容的无知,但是如果电容器不是负载,C1不会造成短路吗?

电容器的直流阻抗很高(理想情况下是无限大),因此不会发生短路。该电容器将使Vin上的高频信号(即噪声)短路,这是理想的,因为V被认为是直流电压源。


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微小的变化。R1不是最小负载电流,它用于电压调节。LM317将尝试维持R1两端的1.25压降,因此,如果缺少R1,则您的方程式为R2 / 0 =无穷大……或者基本上是Vout = Vin。
阿格斯·布朗

假设您需要强大的反馈。如果R1和R2太低,它也可以确定最小负载电流。
Unknown123

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@ArgusBrown我知道有助于确定输出电压。我的观点是,可能需要R 1(和R 2)作为负载,以满足最小负载电流要求。OP的印象是,他可以为R 2选择“几乎我需要的任何值” (去掉R 1),但是R 1R 2的值除了需要的输出外,还受最小负载电流要求的约束。电压。R1R1R2R2R1R1R2

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总览

我将避免依赖代数作为解释。(因为代数在提供定量答案的同时,通常不会帮助人们理解某些东西,除非他们精通数学。)无论如何,提供数据表仍然很有帮助。所以这里是TI的LM317数据表,目的是为了在需要时提供方便。

理解事物的最好方法是尝试将自己放入设备中,并“像实际一样思考”。可以这么说,同情设备。然后,许多谜团消失了。

例如,在编程中,没有什么程序可以手工完成的。(这样做是否实际,是一个不同的问题。)因此,就像使用电子设备一样,了解编程中某些算法的一种好方法是坐在纸上,坐在您面前,然后做一些事情。用自己的双手手动操作。几乎总能深入了解这一点。然后,神秘感消失了。

知道某物的名称与知道某物并不相同。知道某事的最好方法是观察和观察它。因此,让我们看一下设备。

LM317内部参考电压

在内部,该设备包括一种非常特殊的参考电压类型,该参考电压设置为大约1.25V。顺便说一下,要设计其中之一并不容易。特别是如果您希望基准电压在制造温度范围内以及长时间内在很大的工作温度范围和IC的变化范围内保持恒定。这是数据表中关于它的内容:

在此处输入图片说明 在此处输入图片说明

您可以看到,对于宽范围的输出电流,输入电压和温度(请参见注释),该电压保证保持在1.2V1.3V。那是相当大的成就。

为了使该基准电压源正常工作,设计人员还需要某种电流源。原因是,为了获得如此好的电压基准,它们还需要提供一个相对可预测的电流流过它。(请记住,您提供的输入电压范围为3V40V)因此,还有一个电流源可以通过参考电压提供可预测的电流,以使其工作正常。您可以从数据表的这一部分中看到这一事实:

在此处输入图片说明

电流源,他们使用源当前IN引脚。但是该电流必须通过其他一些引脚流出-在这种情况下,即ADJUST引脚。因此,该电流源的电流称为“ ADJUST”端子电流。您应该在使用设备时牢记这一事实。您必须提供一种方法来使该电流源的电流离开设备并流向接地参考。

让我们回顾一下。为了使该稳压器发挥作用,设计人员认为他们需要包括一个内部(隐藏)电压基准。(他们需要它,以便可以用它进行比较,然后决定如何“调节”所需的电压-我将很快讨论这些细节。)为了制作一个良好的内部参考电压,他们需要一个电流资源。因此,他们还需要告知您必须通过ADJUST引脚吸收该电流来帮助他们。因此,他们也指定了这一点。

您现在必须牢记两件事:(1)参考电压;(2)调整引脚电流。但是,ADJUST引脚电流只是提供该参考电压的结果。因此,要了解器件,要记住的主要是参考电压(而不是ADJUST引脚电流,可以这么说)。

那只是设备中的内部资源之一。它还包括一些特殊的电路,以防止过大的电流并防止运行中的严重过热。因此,您也可以获得内置于设备中的热保护。

调压方式

综上所述,LM317的基本思想如下:

原理图

模拟此电路 –使用CircuitLab创建的原理图

1.25V1.25V

1.25V1.25V

这是理解其工作原理的关键。确保多次通过此操作。钻进去。

使用LM317

[R21.25V

1.25V[R1个[R1个一世[R1个1.25V[R1个

一世[R1个[R1个

一世[R1个5.2100μ一种

一世[R1个[R1个

[R1个5.25.3[R1个

[R25ķΩ[R226-27V1.25V27.2V28.3V

但是,要达到这些峰值电压,您必须具有更高的输入电源。在建议的操作条件下,您可以看到以下内容:

在此处输入图片说明

[R1个32V

其他用途

[R2[R1个[R1个[R1个。由于所有这些电流都必须通过您提供的路径到达地面,因此在该路径中使用电池意味着它将获得恒定的电流以对其充电。(当然,还有其他问题。您需要监视充电过程,并在电池充电或不再需要恒定电流时停止充电。但是,问题仍然存在-LM317也可以用作恒定电流源而不是恒压源。)


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在此处输入图片说明

图1.如数据表所建议。

  • LM317的工作原理是将其输出调节为高于ADJ引脚电压1.25V。
  • 1.25240=5.2 
  • 流经R2的恒定电流意味着其两端的电压降随R2的电阻线性变化。如果您希望电压与R2的角旋转成比例地变化,这将非常方便。

原理图

模拟此电路 –使用CircuitLab创建的原理图

图2. OP的计划。

现在,让我们尝试按照自己的方式进行操作。

  • P=一世2[R一世=P[R=5 
  • 这又意味着一旦将电位计电阻降低到以下1.255=0.25 ķΩ

现在让我们看一下线性度-假设我们还没有完全将刮水器调高并烧坏了锅:

  • VØüŤ=1个+41个1.25=6.25 V
  • VØüŤ=2+321.25=3.125 V
  • VØüŤ=3+231.25=2.08 V
  • VØüŤ=4+1个41.25=1.56 V
  • VØüŤ=5+051.25=1.25 V

显然,调节罐将是非线性的。在从20%降至40%的调整中,输出下降了一半。

最后,请原谅我对电容的无知,但是如果电容器不是负载,C1是否会造成短路?

电容器,如符号所示,是由非导电间隙隔开的平行板。直流电流一旦充电就不能流经电容器。


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如何计算电阻值已经收到了详细的答案。让我尝试澄清一下您对分压器的困惑:正如您所说,根据电阻的比率,它提供了一部分输入电压。唯一的困惑是:它被用来采样控制器的输出电压,作为电压控制的参考。

即使您仅将LM317理解为一个黑匣子,也请尝试将其视为将Vout和Adj引脚之间的电压保持在1.25V的设备。如果该差值低于1.25V,则Vout将增加,如果该差值更高,则Vout将减小。输出电压的比率由分压器给出。

这样,LM317会尝试补偿负载所需电流的变化以及输入电压的变化。对于给定的输出电压,数据手册中的公式允许计算电阻值以获得上述引脚之间的1.25V。


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输出和调整引脚之间始终有一个固定的1.25V。因此,在这两个引脚之间连接R1会迫使恒定电流流过R1。该电流必须流过R2(不能流到其他任何地方!),从而在R2两端产生恒定的电压降。因此,稳压器输出电压等于R2 + 1.25V两端的下降电压。

以上是一个很好的近似值,但并非完全正确。很小的电流通过R2从调节引脚流出,流到地,从而略微增加了R2两端的压降,从而略微提高了输出电压。

Vout =((1.25 / R1)* R2 + 1.25V)+(R2 * Iadj)

电容器对DC开路。


2

让我们看看LM317是如何工作的!

LM317的内部组件(由于可能的版权原因未嵌入)

LM317调整V OUT端子电压,直到ADJ端子电压低于V OUT 1.25伏。它使用电压比较器(运算放大器),其中一个输入是输出引脚,另一个输入连接到调整引脚,但不是直接连接,而是通过有效地工作于稳定1.25伏电压的电路电源(恒定压降)。运算放大器以其高输入阻抗而闻名,因此ADJ电流将降至最低。然后,将运算放大器的输出用于调整晶体管的基极电压,以使输出端的发射极电压为基极电压减去晶体管压降,在这种情况下为达林顿对。(好的,此解释简化了一些事情,但这就是您创建最简单的可调电压调节器的方式。)

因此,如果V OUT -ADJ电压差小于1.25伏,则V OUT会迅速提高,如果需要的话,将其最大。

另一方面,如果V OUT -ADJ电压差大于1.25伏,则V OUT会很快降低,如果需要的话,将其降至最低。

这个想法是,V OUT -ADJ电压差是输出端电压的一部分,由分压器确定。

如果只有R2,没有R1,则ADJ端子电压将为零,并且对地电阻可变(这没有任何用处,因为ADJ端子中的电流很小)。

如果同时具有R1和R2,则ADJ端子电压由V OUT与地之间的分压器确定。

注意R2是可变电阻器,而不是电位计(尽管您可以通过将中心引脚连接到一个极端引脚并将两个相连的引脚与另一个极端引脚一起使用来使电位计成为可变电阻器,或者仅使用中心针和极端针之一)。

通过将一个电位计的极端引脚接地,另一极端引脚连接到V OUT并将中心引脚连接到ADJ ,可以达到相同的效果。

注意,此简单说明忽略了调节端子电流。有关更完整的说明,请参阅建议的答案。


VØüŤ

您的编辑已改进了几点。从ti.com/ds_dgm/images/fbd_slvs044x.gif中添加图像,并在编写时引用它。您会发现“ 其中一个输入是稳压器输出和运算放大器输入之间的稳定1.25伏电压源 ”是不正确的。我发现写一个好的答案迫使我学到更多。继续。
晶体管

好的,我第一次描述如何制作可调节的手工线性稳压器。我试图对LM317的工作进行第二次编辑,使之更加准确,但显然LM317的内部结构与我认为的有所不同。希望这次的描述足够准确!
juhist

实际上,您对德州仪器(TI)的版权是正确的:“这也意味着,未经我们的许可,您不得在自己的服务器上“镜像”此信息,或在其他系统上修改或重复使用此信息。” 我无法想象在促进对他们的产品的理解并提供源链接的过程中会遇到任何真正的问题。+1修复。
晶体管

1

R1和R2是调整项。它们形成一个可变分压器,该分压器产生到Adj引脚的输入电压。如果阅读数据手册,将会看到输出电压被调节为比Adj引脚上的电压高1.25V。
输出电压用于提供分压器,因为它是稳定且稳定的,如果使用输入电源,则任何噪声,纹波或随负载的变化都会传递到Adj引脚,然后出现在输出端。
您需要再次查看电路,施加到Adj的电压会随着R2的变化而变化。这是绘制可变电阻器的常规方法。引脚Adj,R1的一端和R2的抽头连接在一起,而不是R2的另一端。
C1和C2都不是短路。在直流电时,好的电容器看起来像开路。它们的目的是将任何交流分量或噪声旁路到地面,从而降低其影响。数据表甚至说,您可以绕过Adj“以达到很高的纹波抑制比”。
数据手册中提供了许多有用的信息,并提供了许多示例说明如何将LM317用于各种任务。


您说“ C2或C2都不”。对于C1和C2短路,在某些情况下,质量上限可能会短暂地表现为接近短路。通常,这不会造成问题,但是最好注意可能发生的情况,尤其是在交换机下游有一个大容量的情况时。
超级猫

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仅添加一个细节,有经验的用户可能甚至不会再注意到:

R2是可变电阻-不是电位计。实际上,可以使用相同的物理设备,但可变电阻器是一个两端子设备,而电位计则具有三个端子。

可变电阻与电位器

如果您将R2读作电位器,则显然是在电阻器的两端连接且抽头未连接(浮动)的情况下绘制的,这显然没有任何意义。R2的端子之一连接到抽头。

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