이 LM317 다이어그램은 의미가 없습니다.

이것은 전압 조정기로서 LM317의 기본 배선입니다. 우선, 하나의 핀이 조정 경우 왜 필요 ? 가 보내야 할 가치를 제공합니다. 가 정말 필요?$R_1$$R_2$$R_1$

전압 분배기 회로에서 입력 전압을 사용하여 전위차계를 공급한다는 것을 항상 이해하고 있습니다. 왜 포트를 공급하기 위해 출력 전압의 양의 끝을 사용합니까? 잘못 연결되어 있지 않습니까? 누군가가 내 조정 핀에 전압을 변화 시키라고하면 냄비가있는 전압 분배기를 만들고 핀에 THAT 출력을 보내겠습니다. 그러나 여기 포트에 V + 입력은 조정 핀으로가는 와이어와 같은 와이어이며 317에서 V로 나오는 와이어와 동일합니다. IC에 다른 양의 전압을 보내려고하면 어떻게해야합니까? 내가 같은 위치에 꾸준한 V를 부딪 칠 때 작동해야합니까?$R_2$

마지막으로 캡에 대한 무지를 용서하지만 커패시터가 부하가 아닌 경우 이 단락을 않습니까?$C_1$

데이터 시트 와 ADJ 핀의 사용에 매우 철저한 설명이 및 :$R_1$$R_2$

과 가 모두 출력 전압 방정식에 나타나기 때문에$R_1$$R_2$

임의의 출력 전압을 실현하려면 둘 다 필요합니다. 예상되는 부하와 원하는 출력 전압에 따라 을 제거 할 수 있습니다 . 그러나 최소 부하 전류 (데이터 시트에 10mA로 지정)를 유지해야하므로 부하가 아래로 떨어지면 및 분배기 에 의존하여 해당 최소 부하 전류 요구 사항을 충족하기에 충분한 전류를 끌어 합니다.$R_1$$R_1$$R_2$

분압기를 사용하면 일반적으로 한 쌍의 저항을 사용하여 분압하려는 입력 전압이 있습니다. 분할 된 다운 전압을 설정하기 위해 저항의 비율을 설정합니다.

이 경우 분압 전압 는 장치 (1.25V)에 의해 설정되므로 분압기의 "입력"전압 을 설정하기 위해 저항 비율을 설정합니다. , 이것은 LM317의 입니다.$V_{\text{div}}$$V_{\text{input}}$$V_{\text{out}}$

마지막으로 캡에 대한 무지를 용서하지만 커패시터가 부하가 아닌 경우 이 단락을 않습니까?$C_1$

커패시터는 DC에서 매우 높은 (이상적으로 무한한) 임피던스를 가지므로 단락이 없습니다. 이 커패시터는 것이다 에 단락 고주파 신호 (즉, 잡음) 이고, 바람직이 때문에 직류 전압원 가정된다.$V_{\text{in}}$ V 에서$V_{\text{in}}$

개요

나는 대수학에 대한 설명으로 피할 것이다. (대수는 정량적 답변을 제공하면서도 수학에 능숙 하지 않은 한 사람들이 이해하는 데 도움이되지 않습니다 .) 그럼에도 불구하고 데이터 시트를 제공하는 것이 여전히 도움이됩니다. TI의 LM317 데이터 시트 는 필요할 때 편리하게 사용할 수 있도록하기위한 것입니다.

무언가를 이해하는 가장 좋은 방법은 장치 안에 자신을 넣고 "그 것처럼 생각"하는 것입니다. 말하자면 장치와 공감하십시오. 그러면 많은 수수께끼가 사라집니다.

예를 들어, 프로그래밍에서 프로그램이 직접 수행 할 수없는 것은 없습니다. (그렇게하는 것이 실용적이든 아니든 다른 질문이다.) 따라서, 전자 공학과 마찬가지로, 프로그래밍에서 알고리즘을 이해하는 좋은 방법은 종이와 물건 앞에 앉아 행동하는 것입니다. 자신의 손으로 수동으로. 그것은 거의 항상 깊숙한 곳으로 지점을 가져옵니다. 그리고 신비가 사라집니다.

무언가의 이름을 아는 것은 무언가를 아는 것과 다릅니다. 무언가를 아는 가장 좋은 방법은 그것을보고 관찰하는 것입니다. 이제 장치를 봅시다.

LM317 내부 전압 레퍼런스

내부적으로이 장치에는 약 1.25로 설정된 매우 특별한 유형의 전압 레퍼런스가 포함되어 있습니다.$1.25\:\text{V}$ . 그런데이 중 하나를 디자인하는 것은 쉽지 않습니다. 특히 전압 레퍼런스가 광범위한 작동 온도 및 제조 동안 IC의 변동 및 장기간에 걸쳐 일정하게 유지되기를 원하는 경우. 데이터 시트에 대한 내용은 다음과 같습니다.

넓은 범위의 출력 전류, 입력 전압 및 온도 (주 참조)에 대해이 전압은 1.2 사이에 유지됩니다.$1.2\:\text{V}$ 와$1.3\:\text{V}$ . 그것은 꽤 업적입니다.

이 전압 레퍼런스가 제대로 작동하려면 설계자도 일종의 전류원이 필요했습니다. 그 이유는 이러한 우수한 전압 레퍼런스를 만들기 위해서는이를 통해 흐르는 비교적 예측 가능한 전류를 제공해야하기 때문입니다. ( 3의 어느 곳에서나 입력 전압을 제공하고 있음을 기억하십시오$3\:\text{V}$ 에서$40\:\text{V}$ ) 따라서이작업을 제대로 수행하기 위해 전압 레퍼런스를통해예측 가능한 전류를제공하는 전류 소스도있습니다. 데이터 시트의이 부분에서이 사실을 확인할 수 있습니다.

이들이 사용하는 전류 소스 는 IN 핀 에서 전류 를 공급 합니다 . 그러나 현재이 있어야합니다 몇 가지의 방법으로두고 다른 핀 -이 경우, 즉이 조정 핀을. 따라서이 전류 소스의 전류를 "ADJUST"단자 전류라고합니다. 장치를 사용할 때이 사실을 명심해야합니다. 이 전류원의 전류가 장치를 떠나 접지 기준을 향한 수단을 제공해야합니다.

요약하자. 이 전압 레귤레이터가 기능을 수행하기 위해 설계자들은 내부 (숨겨진) 전압 레퍼런스를 포함해야한다고 생각했습니다. (그들은 그것들을 사용하여 원하는 전압을 비교하고 "조절"하는 방법을 결정하기 위해 필요합니다. 자세한 내용은 곧 논의하겠습니다.) 좋은 내부 전압 레퍼런스 를 만들기 위해서는 전류가 필요했습니다. 출처. 이 때문에 ADJUST 핀을 통해 전류를 싱크하여 도움을 주어야한다는 사실도 알려 주어야합니다 . 그래서 그들은 그것을 지정합니다.

이제 두 가지 사항을 염두에 두어야합니다. (1) 전압 참조; (2) 핀 전류를 조정합니다. 그러나 ADJUST 핀 전류는 해당 전압 레퍼런스를 제공 한 결과 일뿐입니다. 따라서 장치를 이해하기 위해 염두에 두어야 할 주요 사항은 전압 기준입니다. ( ADJUST 핀 전류는 아닙니다.

그것은 장치의 내부 리소스 중 하나 일뿐입니다. 또한 너무 많은 전류로부터 보호하고 작동시 심각한 과열을 방지하기위한 특수 회로가 포함되어 있습니다. 따라서 장치에 내장 된 열 보호 기능도 제공됩니다.

전압 조정 방법

위와 같이 LM317의 기본 개념은 다음과 같습니다.

^{이 회로 시뮬레이션 – CircuitLab을 사용하여 작성된 회로도}

opamp는 지속적으로 (+) 및 (-) 입력을 모두 관찰하고이 두 입력이 동일한 전압을 갖도록 출력을 조정합니다. 검사를 통해 (+) 입력이 약 1.25 임을 알 수 있습니다.$1.25\:\text{V}$ADJUST핀 전압보다 높은 V. 따라서 출력 전압도약$1.25\:\text{V}$모든 것이 올바르게 작동 할 때ADJUST핀 전압보다 높은 V.

이것이 가장 중요합니다! 다시 반복하겠습니다. LM317은 내부 전압 레퍼런스를 사용하여 (+) 입력을 약 1.25 로 설정합니다.$1.25\:\text{V}$ 상기조정핀 전압을 다음에 OPAMP의 동작을 사용 후 강제OUT대한 일에도$1.25\:\text{V}$ADJUST핀 전압보다 높은 V.

그것이 어떻게 작동하는지 이해하는 요점입니다. 이것을 머리에 여러 번 밟아야합니다. 드릴로

LM317 사용

이 시점에서 지금 다른 것을 깨닫는 것이 좋습니다. LM317 은 $R_2$ 볼 수 없습니다 . 거기에서 무엇을 사용하고 있는지 전혀 모릅니다. OUT 핀이 약 1.25 인지 확인하기 위해 고심하고 있습니다.$1.25\:\text{V}$IN핀에서OUT핀으로다소의 전류가 흐르도록하여ADJUST핀위의 V

$1.25\:\text{V}$$R_1$$R_1$$I_{R_1}\approx \frac{1.25\:\text{V}}{R_1}$

$I_{R_1}$$R_1$

$I_{R_1}\approx 5.2\:\text{mA}$$100\:\mu\text{A}$

$I_{R_1}$$R_1$

$R_1$$5.2\:\text{mA}$$5.3\:\text{mA}$$R_1$

$R_2$$5\:\text{k}\Omega$$R_2$$26-27\:\text{V}$$\approx 1.25\:\text{V}$$27.2\:\text{V}$$28.3\:\text{V}$

그러나 이러한 피크 전압에 도달하려면 더 높은 입력 공급 장치가 있어야합니다. 권장 작동 조건에서 다음을 볼 수 있습니다.

$R_1$$32\:\text{V}$

다른 용도

$R_2$$R_1$$R_1$$R_1$. 모든 전류는 사용자가 제공 한 경로를 통해 접지에 도달해야하므로 해당 경로에서 배터리를 사용하면 충전을 위해 일정한 전류를 얻습니다. (물론 다른 문제가 있습니다. 배터리가 충전되거나 더 이상 정전류가 필요하지 않으면 충전 과정을 모니터링하고 중지해야합니다. 그러나 LM317은 정전류로도 사용할 수 있습니다 정전압 소스 대신 소스).

그림 1. 데이터 시트에서 제안한대로.

• LM317은 출력을 ADJ 핀의 전압보다 1.25V 높게 조정하여 작동합니다.
• R1 = 240Ω의 경우 의 전류가 있습니다$\frac {1.25}{240} = 5.2 \ \text {mA}$
• R2를 통한 정전류는 R2의 저항에 따라 전압 강하가 선형 적으로 변화 함을 의미합니다. R2의 각도 회전에 비례하여 전압을 변경하려는 경우 매우 유용합니다.

^{이 회로 시뮬레이션 – CircuitLab을 사용하여 작성된 회로도}

그림 2. OP의 계획.

이제 당신의 방식대로 해봅시다.

• $P = I^2 R$$I = \sqrt {\frac {P}{R}} = 5 \ \text {mA}$
• $\frac {1.25}{5m} = 0.25\ \text k \Omega$

이제 와이퍼를 완전히 돌리지 않고 냄비를 태우지 않았다고 가정하면 선형성을 살펴 보겠습니다.

• $V_{out} = \frac {1+4}{1}(1.25) = 6.25 \ \text V$
• $V_{out} = \frac {2+3}{2}(1.25) = 3.125 \ \text V$
• $V_{out} = \frac {3+2}{3}(1.25) = 2.08 \ \text V$
• $V_{out} = \frac {4+1}{4}(1.25) = 1.56 \ \text V$
• $V_{out} = \frac {5+0}{5}(1.25) = 1.25 \ \text V$

분명히 조정 포트는 비선형입니다. 20 %에서 40 %로 조정하면 출력이 절반으로 줄어 듭니다.

마지막으로 캡에 대한 무지를 용서하지만 커패시터가 부하가 아닌 경우 C1이 단락을 일으키지 않습니까?

기호에서 알 수 있듯이 커패시터는 비전 도성 갭으로 분리 된 평행 판입니다. DC 전류는 일단 충전되면 커패시터를 통해 흐를 수 없습니다.

저항 값을 계산하는 방법은 이미 자세한 답변을 받았습니다. 전압 분배기에 대한 혼란을 분명히 해 보겠습니다. 말씀 드린 것처럼 저항의 비율에 따라 입력 전압의 일부를 제공합니다. 여기서 혼란스러운 점은 컨트롤러 의 출력 전압 을 샘플링하고 전압 제어를위한 기준으로 사용하는 것입니다.

LM317을 블랙 박스로만 이해하더라도 Vout과 Adj 핀 사이의 전압을 1.25V로 유지하는 장치로 봅니다. 이 차이가 1.25V보다 낮 으면 Vout이 증가하고, 높으면 Vout이 감소합니다. 출력 전압의 비율은 전압 분배기에 의해 제공됩니다.

이런 식으로 LM317은 부하에 의해 요구되는 전류의 변화와 입력 전압의 변화를 보상하려고 시도합니다. 데이터 시트의 공식을 사용하면 지정된 출력 전압에 대해 언급 된 핀 사이에서 1.25V를 얻기 위해 저항 값을 계산할 수 있습니다.

출력 핀과 조정 핀 사이에는 항상 1.25V가 고정되어 있습니다. 따라서이 두 핀 사이에 R1을 연결하면 R1을 통해 일정한 전류가 흐르게됩니다. 이 전류는 R2를 통해 흘러야하며 (다른 곳으로는 갈 수 없습니다!) R2에서 일정한 전압 강하가 발생합니다. 따라서 레귤레이터 출력 전압은 R2 + 1.25V의 전압 강하와 같습니다.

위의 내용은 근사치이지만 정확하지는 않습니다. 매우 작은 전류가 R2를 통해 조정 핀에서 흘러 접지되어 R2에 걸리는 전압이 약간 증가하여 출력 전압이 약간 증가합니다.

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

커패시터는 DC에 대한 개방 회로입니다.

LM317의 작동 방식을 살펴 보겠습니다!

LM317 내부 (저작권으로 인해 포함되지 않음)

LM317 은 ADJ 단자 전압이 V _OUT 아래 1.25V가 될 때까지 V _OUT 단자 전압을 조정합니다.. 입력 전압 중 하나는 출력 핀이고 다른 입력은 조정 핀에 연결되어 있지만 직접적으로는 아니지만 안정적인 1.25V 전압처럼 작동하는 회로를 통해 전압 비교기 (작동 증폭기)를 사용하고 있습니다. 소스 (일정한 전압 강하). 연산 증폭기는 높은 입력 임피던스로 알려져 있으므로 ADJ 전류는 최소화됩니다. 그런 다음 연산 증폭기 출력을 사용하여 트랜지스터 기본 전압을 조정하여 출력의 이미 터 전압이 기본 전압에서 트랜지스터 전압 강하를 빼면 Darlington 쌍이됩니다. (이 설명은 상황을 약간 단순화하지만 가능한 가장 간단한 조정 가능한 전압 조정기를 만드는 방법입니다.)

따라서 V _OUT -ADJ 전압 차이가 1.25V 미만인 경우 V _OUT 은 필요한 경우 최대 값까지 매우 빠르게 크랭크됩니다.

반면에 V _OUT -ADJ 전압 차이가 1.25 볼트보다 큰 경우 V _OUT 은 필요한 경우 최소로 매우 빠르게 크랭크 다운됩니다.

V _OUT -ADJ 전압 차이는 전압 분배기에 의해 결정되는 출력 단자 전압의 일부입니다.

R1이없는 R2 만있는 경우 ADJ 단자 전압은 0이되고 접지에 대한 가변 저항을 갖게됩니다 (ADJ 단자의 전류가 최소이기 때문에 유용한 효과는 없습니다).

R1과 R2가 모두있는 경우 ADJ 터미널 전압은 V _OUT 과 접지 사이의 전압 분배기에 의해 결정됩니다 .

참고 R2는 전위차계가 아닌 가변 저항기입니다 (중심 핀 중 하나에 센터 핀을 연결하고 두 개의 연결된 핀을 다른 극단 핀에 연결하거나 다른 극단 핀을 사용하여 전위차계를 가변 저항으로 만들 수는 있지만 가운데 핀과 극단 핀 중 하나).

하나의 전위차계 극단 핀을 접지에, 다른 극단 핀을 V _OUT 에, 중앙 핀을 ADJ 에 연결하여 동일한 효과를 얻을 수 있습니다 .

이 간단한 설명은 조정 단자 전류를 무시했습니다. 더 자세한 설명은 upvoted answer를 참조하십시오.

R1과 R2가 조정입니다. 이들은 Adj 핀에 입력 전압을 생성하는 가변 전압 분배기를 형성합니다. 데이터 시트 를 읽으면 출력 전압이 Adj 핀의 전압보다 1.25V 더 크게 조정 된 것을 볼 수 있습니다.
출력 전압은 전압 분배기를 안정적으로 조정하기 때문에 전압 분배기를 공급하는 데 사용됩니다. 입력 공급 장치를 사용하는 경우 노이즈, 리플 또는 부하 변화가 Adj 핀으로 전달 된 다음 출력에 나타납니다.
회로를 다시 살펴볼 필요가 있습니다. R2가 변함에 따라 Adj에 적용되는 전압이 달라집니다. 가변 저항을 그리는 일반적인 방법입니다. R1의 한쪽 끝과 R2의 와이퍼 인 핀 조정은 R2의 다른 쪽 끝이 아니라 함께 결합됩니다.
C1도 C2도 단락이 아닙니다. DC에서 좋은 커패시터는 개방 회로처럼 보입니다. 이들의 목적은 AC 구성 요소 또는 접지에 대한 노이즈를 우회하여 효과를 줄이는 것입니다. 데이터 시트는 심지어 "매우 높은 리플 제거비를 달성하기 위해"Adj를 우회 할 수 있다고 말합니다.
데이터 시트에는 다양한 작업에 LM317을 사용하는 방법에 대한 많은 예제와 함께 훨씬 유용한 정보가 있습니다.

숙련 된 사용자가 더 이상 알아 채지 못할 수있는 세부 정보를 추가하기 만하면됩니다.

R2 가변 저항-전위차계가 아닙니다. 실제로 동일한 물리적 장치를 사용할 수 있지만 가변 저항은 2 단자 장치이며 전위차계에는 3 개의 단자가 있습니다.

potentiomenter로 R2를 읽으면 분명히 저항의 끝이 연결되어 있고 와이퍼가 연결되어 있지 않은 (플로팅) 분명히 나타납니다. R2의 단자 중 하나가 와이퍼에 연결되어 있습니다.