Giá trị điện trở sử dụng với LM317

Tôi biết rằng tỷ lệ từ R1 đến R2 xác định điện áp đầu ra của LM317. Ví dụ: R1 = 200, R2 = 330 ohms sẽ tạo ra khoảng 3,3V. Câu hỏi của tôi là, nếu tôi sử dụng 2K và 3,3K cho R1 và R2 thì sao? Tác động của việc tăng các giá trị điện trở nhưng giữ tỷ lệ như nhau là gì?

Điện áp đầu ra được xác định không phải bằng tỷ lệ của R1 với R2. Nó được đưa ra bởi phương trình sau:

$V_{OUT} = 1.25 \left(1+\frac{R_1}{R_2}\right) + I_{ADJ}R_2$

Đối với mục đích thông thường, hạn có thể bị loại bỏ, bởi vì tôi Một D J là vào thứ tự của 100 μ Một . $I_{ADJ}R_2$$I_{ADJ}$$100\mbox{ }{\mu}A$

Bạn đã nhân điện trở của mình lên 10, vì vậy, thuật ngữ lỗi này cũng sẽ được nhân với 10, đi từ 33 mV đến 330 mV, hoặc 0,33 V.

Một số người đã chỉ ra một cách chính xác rằng điện áp đầu ra LM317 bị ảnh hưởng bởi dòng Iadj chạy trong R2 (xem mạch ví dụ bên dưới).

Hai yếu tố có khả năng phù hợp với Iadj - giá trị tuyệt đối của nó là 50 uA điển hình, tối đa 100 uA và biến thể của nó trong phạm vi tải là 0,2 uA điển hình, tối đa 5 uA. Như những người khác đã lưu ý, R2 cần phải đủ nhỏ để có thể bỏ qua điện áp Iadj trong R2 hoặc nó phải được cho phép. Nếu R2 lớn thì sự thay đổi trong Iadj qua R2 khi tải có thể là đáng kể. Ví dụ, nếu Iadj thay đổi theo giá trị tối đa của nó 5 UA qua tải và nếu R2 là 100k ( nhiều hơn so với bình thường) sau đó sự thay đổi trong Vout sẽ là V = IR = 5 uA.100k = 0.5Volt! Thậm chí 20k ở đây sẽ gây ra thay đổi 0,1 Volt, có thể gây lo ngại trong một số trường hợp. (Nếu đó là thì có lẽ bạn không nên sử dụng bộ điều chỉnh 3 đầu cuối đơn giản, nhưng đó là một câu chuyện khác).

Vấn đề kém tinh tế: Có yếu tố thứ hai kém tinh tế nhưng đôi khi bị bỏ qua. Thiết bị điện tử bên trong LM317 được "vận hành" bởi điện áp bỏ qua bộ điều chỉnh và dòng điện tối thiểu PHẢI chảy qua bộ điều chỉnh để đạt được quy định.

Bảng dữ liệu LM317 chỉ định tối đa 10 mA, 3,5 mA điển hình là dòng tải tối thiểu (trên trang 4 của biểu dữ liệu được tham chiếu). (Tối thiểu tối đa là một khái niệm hay :-)). Thiết kế 'phù hợp' đòi hỏi phải cho phép trường hợp xấu nhất 10 mA. NẾU tải bên ngoài luôn rút 10 mA trở lên thì tất cả đều ổn. Tuy nhiên, nếu dòng tải bên ngoài có thể giảm xuống dưới 10 mA thì thiết kế phảicung cấp một tải để cung cấp 10 mA này. Trường hợp xấu nhất, không có tải, R1 cung cấp một cách thuận tiện để cung cấp 10 mA trong khi cũng cung cấp một dải phân cách "cứng" độc đáo. R1 sẽ luôn có 1,25V trên nó hoạt động bình thường. Sử dụng R1 = 240 ohms như trong ví dụ biểu dữ liệu cho I = V / R = 1.25 / 240 = 5.2 mA, nhiều hơn tải tối thiểu điển hình 3,5 mA cần thiết nhưng ít hơn tải tối thiểu trong trường hợp xấu nhất 10 mA cần thiết. Nếu không thể có tải bên ngoài bằng 0 thì bạn không cần nhiều hơn R = V / I = 1.25V / 10 mA = 125 ohm cho R1 nếu đây là cách bạn có được dòng tải tối thiểu của mình. Vì điện trở 240 ohm hiển thị cho R1 sẽ không đáp ứng trường hợp xấu nhất yêu cầu tải tối thiểu LM317 . Phải sử dụng giá trị thấp hơn của R1 hoặc tải trọng ngoài tối thiểu phù hợp để mang tổng cộng tối thiểu 10 mA phải luôn luôn có mặt.

Với bộ R1, R2 có thể được đặt kích thước để đạt được điện áp đầu ra mong muốn. Với 10 mA chảy trong R1 + R2, Iadj nhỏ không đáng kể trong tất cả các trường hợp ngoại trừ các trường hợp quan trọng.

Khi 'thiết kế "một mạch (thay vì chỉ" làm cho nó hoạt động "), điều cần thiết là các tham số trường hợp xấu nhất được sử dụng. Cái gì cấu thành' tệ nhất" sẽ thay đổi theo tham số và trong một số trường hợp, bạn có thể phải sử dụng mức tối thiểu giá trị của một tham số cho một tính toán thiết kế và giá trị tối đa của cùng một tham số cho một tính toán khác.

Vấn đề hiệu quả:

"Vì lợi ích" - LM317 có điện áp bỏ tối thiểu khoảng 1,5V đến 2V trong hầu hết các điều kiện thường áp dụng. (25C, 20 mA đến 1A.) Dropout có thể thấp tới 1V ở 20 mA ở 150 C (!!!) và cao tới 2.5V ở 1.5A ở -50C hoặc + 150C (!). 2V là một giá trị an toàn cho học sinh bỏ học để tính toán phạm vi. Trường hợp xấu nhất cho thiết kế của bạn cần phải được thiết lập khi thực hiện thiết kế cuối cùng.

Khi nói 5V hết thì hiệu quả = <= Vout / Vin = 5 / (5 + 2) = ~ 71%.

Ở dòng điện rất thấp, dòng tải tối thiểu 10 mA có thể là đáng kể. ví dụ: ở mức 1 mA out hiệu quả = 1ma_load / 10_ x 71% = mA_min = 7.1%! :-) :-(.

Ở mức 5 mA, 5/10 x 71% = ~ 35%.

Hiệu suất tối đa tăng lên tới 70% thông thường với tải tăng.

NHƯNG tất cả những điều trên là những gì xảy ra khi cơ quan quản lý chỉ ở điểm "bỏ học". Trong đó Vin cao hơn khoảng 2V so với Vout, đó là công việc của cơ quan quản lý để giảm điện áp dư thừa. Vì vậy, hiệu quả phải thấp hơn mức tối đa có thể trong hầu hết các trường hợp.

Những người khác đã chỉ ra phương trình

$V_{OUT} = 1.25V \left(1+\dfrac{R_1}{R_2}\right) + I_{ADJ}R_2$

$R_1$

$R_1 = R_2 \left( \dfrac{V_{OUT} - I_{ADJ} R_2}{1.25V} - 1\right)$

$V_{OUT}$$R_2$$\Omega$$I_{ADJ} R_2 << V_{OUT}$$I_{ADJ}$$\mu$

$R_1 = R_2 \left( \dfrac{V_{OUT}}{1.25V} - 1\right)$

$V_{OUT}$$R_2$$\Omega$$\Omega$$\Omega$
$\Omega$$R_2$$\Omega$$\Omega$$R_1$$\Omega$

$R_1$$R_2$
$R_1$$R_2$$\Omega$

Bạn cũng phải tính đến Iadj, khoảng 100uA. Vì điều này không đổi ở mọi thời điểm, nhưng I đến R1 thay đổi tùy thuộc vào lực cản của nó, bạn cần đảm bảo rằng 100uA không phải là một phần lớn của dòng chương trình.

Vì vậy, bạn càng có nhiều R1, Iadj sẽ càng gây ra nhiều lỗi, vì nó bắt đầu trở thành một phần quan trọng của dòng điện nói chung.

Với ví dụ của bạn:

(1,25 * (1 + (330/200))) + (100e-6 * 330) = 3,3455V

Với điện trở x10:

(1,25 * (1 + (3300/2000))) + (100e-6 * 3300) = 3,6425V