LM317 SMPS (가변 스위치 모드 전원 공급 장치)

LM317 SMPS (가변 스위치 모드 전원 공급 장치)

지금까지이 웹 사이트에서 LM317 기반 선형 전원 공급 장치 회로를 연구했습니다. 여기서는 LM317이 손실이없는 가변 스위치 모드 전원 또는 SMPS로 실행되는 방법을 알아 봅니다.



선형 레귤레이터로서의 LM317

우리 모두는 LM317 IC가 내부적으로 선형 전압 조정기 IC로 작동하도록 설계되어 있다는 것을 알고 있습니다.이 IC는 가열을 통한 전력 손실의 심각한 단점이 있습니다. 또한 이러한 토폴로지는 입력이 원하는 출력보다 최소 3V 높아야하므로 주어진 레귤레이터 구성에 추가적인 제한이 추가됩니다.

여기서는 동일한 IC를 어떻게 간단하게 0-40V 가변 전원 공급 장치 SMPS 토폴로지를 사용하여 위 단락에서 언급 한 손실을 제거합니다.





LM317 회로를 PWM 스위칭 레귤레이터 회로로 수정

여기에 설명 된 LM317 가변 SMPS 회로는 다음 다이어그램에 표시된 것처럼 일반 LM317 IC를 인덕터 기반 스위칭 조정기 전원 공급 장치로 손쉽게 변환합니다.

회로도

위의 다이어그램을 참조하면 LM317이 평소대로 구성되어 있음을 알 수 있습니다. 가변 조절기 모드이지만 R6, C3 및 D1 형태의 일부 추가 부품이 있습니다.



또한 D1 및 관련 전원 BJT Q1에 연결된 인덕터를 볼 수 있습니다.

작동 원리

여기서 LM317 IC는 두 가지 작업을 함께 수행합니다. 표시된 포트 R4를 통해 출력 전압을 변경하고 Q1의베이스에 대해 PWM을 시작합니다.

기본적으로 R6 / C3의 도입은 LM317 레귤레이터 회로를 고주파 발진기 회로로 변환하여 R4의 설정에 따라 달라지는 PWM을 사용하여 LM317의 출력을 빠르게 ON / OFF하도록합니다.

인덕터 L1 및 D1과 함께 BJT Q1은 표준을 형성합니다. 벅 컨버터 회로 이는 LM317 회로에 의해 생성 된 위에서 설명한 PWM에 의해 제어됩니다.

이는 포트 R4가 변하는 동안 R1에서 발생하는 전압 펄스 폭도 비례 적으로 변하여 Q1이 가변 PWM에 따라 L1을 전환하게 함을 의미합니다.

더 높은 펄스 폭은 인덕터가 더 높은 전압을 생성 할 수 있도록하며 그 반대의 경우도 마찬가지입니다.

커패시터 C4는 출력에서 ​​L1의 변동 출력이 적절하게 평활화되고 제거되도록하여 결과적으로 리플 전류를 안정적인 DC로 향상시킵니다.

제안 된 LM317 스위치 모드 전원 공급 회로에서는 IC LM317이 부하 전류 처리에 직접 관여하지 않기 때문에 전류 소산이 제한되어 높은 입력 전압을 원하는 낮은 출력 전압 레벨로 효율적으로 조절합니다.

이 설계를 통해 사용자는 필요한 출력 전류 사양에 따라 Q1, L1, D1 정격을 변경하기 만하면 회로를 고전류 SMPS 회로로 업그레이드 할 수 있습니다.

L1은 적합한 페라이트 코어 위에 바이 필러 에나멜 구리선을 감아 서 만들 수 있습니다.

이 LM317 SMPS 회로는 거의 제로 손실 출력을 약속하지만 Q1은 히트 싱크에 장착해야하며 이로부터 어느 정도의 손실이 예상 될 수 있습니다.

Avid 독자의 흥미로운 피드백 :

씨. Swagatam :

은퇴 한 EE이지만 계속해서 다양한 분야에 관심이 있습니다. LM317을 사용하여 전원 공급 장치를 조사 할 때 귀하의 웹 사이트를 발견했습니다.

LM317을 사용하여 흥미로운 스위치 모드 전원 공급 장치 회로도를 보았습니다.

밝혀진 바와 같이 정확한 회로는 1978 National Semiconductor Voltage Regulator Handbook에 나와 있으며 그 동작을 설명하기위한 추가 설명이 포함되어 있습니다.

그러나 LTSpiceVII (무료 다운로드 및 사용 가능)를 사용하여 회로를 시뮬레이션하면 회로가 구성 요소 값 변경으로 작동하는 방식을 더 잘 이해할 수있는 것이 훨씬 더 유용하다는 것을 알았습니다.

어쨌든 저는 1978 핸드북의 두 페이지를 스캔하고 좀 더 자세히 관심이있는 다른 사람들을 위해 회로도와 함께 게시 할 경우 이메일을 보내기로 결정했습니다.

문안 인사,

덴턴 콘래드

노스 캐롤라이나 주 롤리




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