Ρυθμιζόμενη πηγή/κατανάλωση ρεύματος με το LM317
Μια πηγή/κατανάλωση ρεύματος είναι χρήσιμη για τον χαρακτηρισμό εξαρτημάτων (καμπύλη I-V), τον έλεγχο φωτεινότητας LED καθώς και την ασφάλιση κυκλωμάτων κατά την δοκιμή τους.
Η ιδέα παρουσιάστηκε στο EDN (John Guy, NSC, 2008) και βασίζεται στο απλό κύκλωμα πηγής σταθερού ρεύματος με το LM317:
Η αντίσταση ρύθμισης παίρνει τιμές παραλληλίζοντας τις κατάλληλες αντιστάσεις μέσω διακοπτών σε κώδικα BCD (περιστρεφόμενοι, thumbwheels ή dip switches):
Μπορούμε να λειτουργήσουμε το κύκλωμα με δύο τρόπους:
α. πηγή σταθερού ρεύματος
Τροφοδοτούμε με θετική τάση το LM317 (στο Vin, κόκκινος ακροδέκτης στο σχέδιο) και την έξοδό του την συνδέουμε στο δοκιμαστικό/ελεγχόμενο φορτίο/κύκλωμα το οποίο θα τροφοδοτείται "εν σειρά" μέσα από το LM317.
β. κατανάλωση σταθερού ρεύματος
Συνδέουμε το μαύρο ακροδέκτη με το 0V/GND του εξωτερικού κυκλώματος ή τροφοδοτικού. Αν οδηγήσουμε με σήμα/τάση τον κόκκινο ακροδέκτη θα "τραβήξει" το προγραμματισμένο ρεύμα προς το 0V/GND. Για παράδειγμα μπορούμε να κάνουμε εκφόρτιση μιας μπαταρίας με σταθερό ρεύμα.
Σημείωση: το LM317 δημιουργεί μια πτώσης τάσης 2-3V οπότε στην περίπτωση κατανάλωσης ρεύματος η πηγή δεν θα "δει" ποτέ 0V.
Αν θέλετε προγραμματιζόμενη πηγή/κατανάλωση για 1-99mA χρησιμοποιήστε το LM317L παραλείποντας το ένα ψηφίο ρύθμισης.
Για να μην έχουμε υπερθέρμανση των αντιστάσεων θα υλοποιήσουμε τις μικρές τιμές παραλληλίζοντας αντίστοιχες μεγαλύτερες. Ετσι λ.χ. η αντίσταση του 1.55Ω θα είναι 8x 12.4Ω συνδεδεμένες παράλληλα. Με αντιστάσεις του ¼W θα έχουμε τελική δυνατότητα για 1W. Το LM317 πρέπει να μπει σε ψύκτρα και οι διακόπτες να αντέχουν το ρεύμα που θα περάσει από την αντίστοιχη αντίσταση (μέγιστο 1Α).
Ρυθμιζόμενη πηγή/κατανάλωση ρεύματος με το LM317
- GeorgeVita
- Διαχειριστής
- Δημοσιεύσεις: 629
- Εγγραφή: 04 Σεπ 2013, 21:51
- Ονομα: Γιώργος
- Επικοινωνία:
- GeorgeVita
- Διαχειριστής
- Δημοσιεύσεις: 629
- Εγγραφή: 04 Σεπ 2013, 21:51
- Ονομα: Γιώργος
- Επικοινωνία:
Re: Ρυθμιζόμενη πηγή/κατανάλωση ρεύματος με το LM317
Χρειάστηκα μια καταγραφή καμπύλης εκφόρτισης μπαταρίας σε σταθερό ρεύμα οπότε έφτιαξα και δοκίμασα την παραπάνω ιδέα την οποία υλοποίησα με αντιστάσεις 0.6W 1%. Διάλεξα αντιστάσεις των 62Ω για τις δεκάδες mA και 620Ω για τις μονάδες mA.:
Παρατήρησα ότι είχα δυνατότητα ρύθμισης ανάλογη των ψηφίων ρύθμισης, δηλαδή βήματα περίπου 1 mA, αλλά η τελική ακρίβεια ήταν 1.3%-2.2% από 10mA και πάνω. Το σφάλμα προέρχεται από τις αντιστάσεις (1%) και της απόκλιση τάσης αναφοράς στο LM317L:
Τη δουλειά μου την έκανα αλλά σίγουρα η κατασκευή δεν είναι "όργανο" ρύθμισης! Ισως να έχουμε καλύτερα αποτελέσματα αν επιλέξουμε προσεκτικά τις τιμές αντιστάσεων κάθε κλάδου ρύθμισης σύμφωνα πάντα με το συγκεκριμένο LM317L ή ακόμη καλύτερα LM317T για σταθερότερη λειτουργία όταν ζεσταθεί.
Παρατήρησα ότι είχα δυνατότητα ρύθμισης ανάλογη των ψηφίων ρύθμισης, δηλαδή βήματα περίπου 1 mA, αλλά η τελική ακρίβεια ήταν 1.3%-2.2% από 10mA και πάνω. Το σφάλμα προέρχεται από τις αντιστάσεις (1%) και της απόκλιση τάσης αναφοράς στο LM317L:
Ρύθμιση-Μέτρηση 00 mA - 0.45 mA 01 mA - 1.32 mA 02 mA - 2.09 mA 03 mA - 3.12 mA 04 mA - 4.13 mA 05 mA - 5.15 mA 06 mA - 6.17 mA 07 mA - 7.19 mA 08 mA - 8.21 mA 09 mA - 9.23 mA 10 mA - 10.21 mA 11 mA - 11.23 mA 12 mA - 12.25 mA 13 mA - 13.28 mA 14 mA - 14.29 mA 15 mA - 15.31 mA 16 mA - 16.34 mA 17 mA - 17.36 mA 18 mA - 18.38 mA 19 mA - 19.40 mA 20 mA - 20.36 mA ... 30 mA - 30.51 mA ... 40 mA - 40.59 mA ... 50 mA - 50.73 mA 51 mA - 51.80 mA 52 mA - 52.82 mA 53 mA - 53.84 mA 54 mA - 54.84 mA 55 mA - 55.86 mA 56 mA - 56.89 mA 57 mA - 57.92 mA 58 mA - 58.94 mA 59 mA - 59.96 mA 60 mA - 60.89 mA 61 mA - 61.93 mA 62 mA - 62.96 mA 63 mA - 63.99 mA ... 70 mA - 70.99 mA ... 80 mA - 81.01 mA ... 90 mA - 91.12 mA 91 mA - 92.16 mA 92 mA - 93.19 mA 93 mA - 94.22 mA 94 mA - 95.25 mA 95 mA - 96.26 mA 96 mA - 97.29 mA 97 mA - 98.32 mA 98 mA - 99.35 mA 99 mA - 100.37 mA
Τη δουλειά μου την έκανα αλλά σίγουρα η κατασκευή δεν είναι "όργανο" ρύθμισης! Ισως να έχουμε καλύτερα αποτελέσματα αν επιλέξουμε προσεκτικά τις τιμές αντιστάσεων κάθε κλάδου ρύθμισης σύμφωνα πάντα με το συγκεκριμένο LM317L ή ακόμη καλύτερα LM317T για σταθερότερη λειτουργία όταν ζεσταθεί.
- GeorgeVita
- Διαχειριστής
- Δημοσιεύσεις: 629
- Εγγραφή: 04 Σεπ 2013, 21:51
- Ονομα: Γιώργος
- Επικοινωνία:
Re: Ρυθμιζόμενη πηγή/κατανάλωση ρεύματος με το LM317
Η απλή υλοποίηση με 1 ψηφίο για ρύθμιση σε βήματα δεκάδων mA (10-20-30...90mA).
Οι συνδέσεις του διακόπτη και οι τιμές των αντιστάσεων για τα 4 ψηφία:
"8" 124Ω (2x 62Ω σε σειρά)
"4" 62Ω
"2" 31Ω (2x 62Ω παράλληλα)
"1" 15.5Ω (4x 62Ω παράλληλα)
Ο κοινός ακροδέκτης "C" του διακόπτη θα συνδεθεί με το "ADJUST" του LM317.
Το κοινό σημείο όλων των αντιστάσεων συνδέεται με το "OUT" του LM317.
Οι ακροδέκτες των LM317L και LM317T:
Μπορούν να χρησιμοποιηθούν και διακόπτες BCD πλακέτας, εφόσον αντέχουν ρεύμα 100mA στις επαφές τους:
Οι συνδέσεις του διακόπτη και οι τιμές των αντιστάσεων για τα 4 ψηφία:
"8" 124Ω (2x 62Ω σε σειρά)
"4" 62Ω
"2" 31Ω (2x 62Ω παράλληλα)
"1" 15.5Ω (4x 62Ω παράλληλα)
Ο κοινός ακροδέκτης "C" του διακόπτη θα συνδεθεί με το "ADJUST" του LM317.
Το κοινό σημείο όλων των αντιστάσεων συνδέεται με το "OUT" του LM317.
Οι ακροδέκτες των LM317L και LM317T:
Μπορούν να χρησιμοποιηθούν και διακόπτες BCD πλακέτας, εφόσον αντέχουν ρεύμα 100mA στις επαφές τους: