Cho đến nay trong trang web này, chúng ta đã nghiên cứu về các mạch cung cấp điện tuyến tính dựa trên LM317, ở đây chúng ta sẽ tìm hiểu cách một LM317 có thể được thực thi như một công suất chế độ chuyển đổi biến đổi hoặc SMPS với tổn thất bằng không.

LM317 làm Bộ điều chỉnh tuyến tính

Tất cả chúng ta đều biết rằng IC LM317 được thiết kế bên trong để hoạt động như một IC điều chỉnh điện áp tuyến tính, có một nhược điểm nghiêm trọng là tiêu hao điện năng thông qua hệ thống sưởi. Hơn nữa cấu trúc liên kết như vậy cũng yêu cầu đầu vào tối thiểu cao hơn 3V so với đầu ra mong muốn, thêm các hạn chế hơn nữa đối với cấu hình bộ điều chỉnh đã cho.

Ở đây chúng tôi thảo luận về cách thức mà cùng một vi mạch có thể được triển khai đơn giản như Nguồn điện thay đổi 0-40V sử dụng cấu trúc liên kết SMPS và do đó loại bỏ các tổn thất được đề cập trong đoạn trên.

Sửa đổi mạch LM317 thành mạch điều chỉnh chuyển mạch PWM

Mạch SMPS biến đổi LM317 được giải thích ở đây dễ dàng chuyển đổi một IC LM317 thông thường thành một đối tác cung cấp năng lượng bộ điều chỉnh chuyển mạch dựa trên cuộn cảm, như được trình bày trong sơ đồ sau:

Sơ đồ mạch

Tham khảo sơ đồ hiển thị ở trên, chúng ta có thể thấy rằng LM317 được cấu hình theo cách thông thường bộ điều chỉnh biến nhưng với một số bộ phận bổ sung ở dạng R6, C3 và D1.

Chúng ta cũng có thể thấy một cuộn cảm gắn với D1 và một BJT công suất liên kết Q1.

Làm thế nào nó hoạt động

Ở đây IC LM317 thực hiện hai nhiệm vụ cùng nhau. Nó thay đổi điện áp đầu ra thông qua nồi được chỉ định R4, và đến lượt nó, gây ra PWM để bắt đầu cho cơ sở của Q1.

Về cơ bản, sự ra đời của R6 / C3 biến đổi mạch điều chỉnh LM317 thành mạch dao động tần số cao, buộc đầu ra của LM317 chuyển đổi BẬT / TẮT nhanh chóng với PWM thay đổi, phụ thuộc vào cài đặt của R4.

BJT Q1 cùng với cuộn cảm L1 và D1 tạo thành một tiêu chuẩn mạch chuyển đổi buck được điều khiển bởi PWM được giải thích ở trên do mạch LM317 tạo ra.

Điều này ngụ ý rằng trong khi nồi R4 thay đổi, độ rộng xung điện áp phát triển trên R1 cũng thay đổi tương ứng khiến Q1 chuyển L1 phù hợp với các PWM khác nhau.

Độ rộng xung cao hơn cho phép cuộn cảm tạo ra điện áp cao hơn và ngược lại.

Tụ điện C4 đảm bảo rằng đầu ra dao động từ L1 ở đầu ra được làm mịn và loại bỏ đầy đủ, do đó, điều này tăng cường dòng điện gợn sóng thành một DC ổn định.

Trong mạch cung cấp điện chế độ chuyển đổi LM317 được đề xuất vì IC LM317 không liên quan trực tiếp đến việc xử lý dòng tải, nó bị hạn chế khỏi dòng tiêu tán và do đó đảm bảo điều chỉnh hiệu quả điện áp đầu vào cao thành mức điện áp đầu ra thấp mong muốn.

Thiết kế cũng cho phép người dùng nâng cấp mạch thành mạch SMPS dòng cao chỉ bằng cách thay đổi xếp hạng Q1, L1, D1 theo thông số kỹ thuật dòng điện đầu ra yêu cầu.

L1 có thể được chế tạo bằng cách quấn dây đồng tráng men hai lớp trên bất kỳ lõi ferit thích hợp nào.

“sơ đồ mạch biến tần đơn giản 1000w ”

Mặc dù mạch LM317 SMPS này hứa hẹn một đầu ra tổn thất gần bằng không, Q1 phải được gắn trên một bộ tản nhiệt và một số mức độ tản nhiệt có thể được mong đợi từ nó.

Phản hồi thú vị từ một trong những độc giả Avid:

Ông. Swagatam:
Tôi là một EE đã nghỉ hưu, nhưng vẫn tiếp tục quan tâm đến các lĩnh vực khác nhau. Tình cờ xem trang web của bạn khi tôi đang nghiên cứu về bộ nguồn sử dụng LM317.
Thấy sơ đồ cung cấp điện chế độ chuyển đổi thú vị bằng cách sử dụng LM317.
Hóa ra, mạch chính xác xuất hiện trong Sổ tay Điều chỉnh Điện áp Bán dẫn Quốc gia năm 1978, với các chi tiết bổ sung để giải thích hoạt động của nó.
Tuy nhiên, tôi thấy sẽ hữu ích hơn khi mô phỏng mạch bằng LTSpiceVII (tải xuống và sử dụng miễn phí) để hiểu rõ hơn về cách mạch hoạt động với các thay đổi giá trị thành phần.
Dù sao, tôi quyết định quét hai trang trong Sổ tay năm 1978 và gửi email cho bạn trong trường hợp bạn muốn đăng chúng cùng với giản đồ cho những người khác có thể quan tâm đến một chút chi tiết hơn.
Trân trọng,
Denton Conrad
Raleigh, NC