Микросхема LM317 с 3 выводами является настраиваемым регулятором положительного напряжения. На выходе можно получить от 1.5В до 37В и ток не менее 1.5А. Она исключительно проста в использовании, требуется всего 2 внешних резистора R2′ и R2″ (R2 = R2′ + R2″), чтобы установить выходное напряжение.
Более того, линейность и стабильность на нагрузке лучше, чем у стандартных фиксированных регуляторов. В дополнение к высокой производительности, по сравнению с фиксированными стабилизаторами, это устройство включает в себя защиту от тепловой перегрузки путем ограничения тока и коррекцию диапазона безопасной работы.
Все типы защиты от перегрузки остаются действующими даже при отключенном выводе ADJUST. При подключении постоянного сопротивления, R1 между ADJUST и OUTPUT, LM317 может работать как стабилизатор тока. Подключение дополнительного конденсатора на выходе позволит улучшить переходную характеристику.
Между входом LM317 и землей должен быть подключен конденсатор малой величины, особенно, если регулятор не находится в непосредственной близости от конденсатора фильтра источника питания.
Пожалуйста, обратите внимание, что выход не может быть ниже, чем 1.25В. Входное напряжение должно быть примерно на 3В выше требуемого выходного напряжения. В нашем случае входное напряжения должно быть около 18В, поэтому используется трансформатор с вторичным напряжением 17В.
Технические характеристики стабилизатора LM317:
Диапазон выходного напряжения 1.2 – 37 вольт
Выходной ток более 1.5 Aмпер
Нестабильность выходного напряжения 0.1%
Защита от короткого замыкания имеется
Защита от перегрева имеется
Расчеты
Vо рассчитывается по следующей формуле, Vo = Vref * (1 + R2 / R1)
Где Vо падение напряжения на выходе, т.е. напряжение, приложенное к заряжаемой батарее.
Здесь Vref = 1.25. Задаем резистира R1 стандартное значение 220 Ом и устанавливаем ток через второй резистор- R2. Теперь все мы должны сделать, это выбрать значение R2, чтобы получить желаемое напряжения VOUT, минус 1,25 В падения напряжения на R1.
Таким образом, для Vomaximum = 15 и Vominimum = 12 В мы получаем соответствующие значения R2minimum = 1,8кОм и R2maximum =2,3кОм , которые мы получим, сохраняя R2′ = 1,8 кОм и R2″ = 500 Ом (переменная).
Наиболее часто используемыми ОУ являются микросхемы 741 и 324. IC741 используется с замкнутой петлей и LM324 с открытой. т.е. LM324 используется в основном как компаратор, а 741 для усиления, добавления и т.д.
LM317 стабилизирует выход на 1,25 В выше контрольного (Reference). С учетом этого, значение этого резистора устанавливает ток через оба резистора. Ток, через Referenceмал и может быть проигнорирован, пока ток через резисторы в диапазоне от 1 мА до 10 мА.
Тестирование схемы
Выходное напряжение может быть разным и выбирается по желанию минимальное и максимальное напряжение зарядки (между 12В и 15В). Измеренные значения напряжения на входе, выходе и регулировочном выводе показаны в таблице. При тестировании следует принять меры предосторожности, чтобы не закоротить ВЫХОД и ADJUST, так как это может привести к повреждению транзистора BC 547, коллектор которого подключен к регулировочному выводу.
ADJUST – 13.7 V
OUTPUT – 12.47 V
INPUT – 15.01 V
Vref – 1.23
Разница между напряжением на выходном и регулировочном контактах 1.23 (~ 1,25), что и является опорным напряжением Vref. Для батареи 7,2 Ah 12V, ток короткого замыкания Isc = 720mA . Мультиметром проверьте ток короткого замыкания.Если Isc имеет другое значение, чем ожидалось, это может быть изменено путем увеличения или уменьшения нагрузки, подключенной между эмиттером транзистора Т1 и землей.
Работа зарядного устройства
В схеме используются два светодиода в качестве индикаторов; один для сигнализации включенного состояния, и другой в качестве индикатора зарядки, когда напряжение ниже конечного напряжения (~ 12 вольт). Это напряжение можно регулировать подстроечным резистором 1кОм.
Диапазон выходного напряжения можно регулировать подстроечным резистором 500 Ом. LM324 используется как компаратор. Он сравнивает уровни напряжения, и если выходное напряжение меньше, чем напряжение зарядки, напряжение на красном светодиоде будет повышаться, таким образом, указывая на падение напряжения зарядки.
Защитный диод для LM317T
Если батарея подключена к зарядному устройству, но отключена от источника питания, то входное напряжение цепи нулевое, в то время как выходное напряжение по-прежнему присутствует. Некоторые регуляторы могут быть повреждены этим, и поэтому, в цепи ставятся диоды, чтобы защитить их.