Σελίδα 1 από 1

Ρυθμιζόμενη πηγή/κατανάλωση ρεύματος με το LM317

Δημοσιεύτηκε: 09 Μάιος 2016, 18:54
από GeorgeVita
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:

Εικόνα

Η αντίσταση ρύθμισης παίρνει τιμές παραλληλίζοντας τις κατάλληλες αντιστάσεις μέσω διακοπτών σε κώδικα BCD (περιστρεφόμενοι, thumbwheels ή dip switches):

Εικόνα

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).

Re: Ρυθμιζόμενη πηγή/κατανάλωση ρεύματος με το LM317

Δημοσιεύτηκε: 26 Νοέμ 2016, 14:11
από GeorgeVita
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.:

Εικόνα

Εικόνα

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.

Re: Ρυθμιζόμενη πηγή/κατανάλωση ρεύματος με το LM317

Δημοσιεύτηκε: 04 Δεκ 2016, 18:21
από GeorgeVita
Η απλή υλοποίηση με 1 ψηφίο για ρύθμιση σε βήματα δεκάδων mA (10-20-30...90mA).

Εικόνα

Οι συνδέσεις του διακόπτη και οι τιμές των αντιστάσεων για τα 4 ψηφία:

Εικόνα

"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:

Εικόνα

Μπορούν να χρησιμοποιηθούν και διακόπτες BCD πλακέτας, εφόσον αντέχουν ρεύμα 100mA στις επαφές τους:

Εικόνα