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LM317 के लिए गहराई से गाइड: समायोज्य वोल्टेज नियामकों को समझना

LM317 सबसे व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले पावर इंटीग्रेटेड सर्किट में से एक है।इसमें न केवल एक निश्चित तीन-टर्मिनल वोल्टेज नियामक सर्किट का सबसे सरल रूप है, बल्कि समायोज्य आउटपुट वोल्टेज की विशेषताएं भी हैं।इसके अलावा, इसमें कम शोर, विस्तृत वोल्टेज विनियमन रेंज, अच्छे वोल्टेज स्थिरीकरण प्रदर्शन और उच्च रिपल दमन अनुपात के फायदे भी हैं।इस लेख में, हम LM317 से संबंधित कुछ प्रमुख बिंदुओं पर चर्चा करेंगे ताकि आप इस उपकरण की गहराई से समझ रख सकें।तो चलो शुरू हो जाओ!

सूची

LM317 का परिचय

LM317 राष्ट्रीय सेमीकंडक्टर से तीन-टर्मिनल एडजस्टेबल पॉजिटिव वोल्टेज रेगुलेटर आईसी है।LM317 में एक विस्तृत आउटपुट वोल्टेज रेंज 1.2V से 37V और 1.5A तक का लोड करंट है।LM317 का उपयोग करना बहुत सरल है, वांछित आउटपुट वोल्टेज को सेट करने के लिए केवल दो बाहरी प्रतिरोधों की आवश्यकता होती है।इसके अलावा, LM317 मानक निश्चित नियामकों की तुलना में बेहतर रैखिकता और लोड विनियमन प्रदान करता है, और विभिन्न प्रकार के सुरक्षा सर्किट को LM317 में एकीकृत किया जाता है ताकि स्थिर और विश्वसनीय संचालन सुनिश्चित किया जा सके, जिसमें अधिभार संरक्षण और सुरक्षित क्षेत्र सुरक्षा शामिल है।आम तौर पर, LM317 को बाहरी कैपेसिटर की आवश्यकता नहीं होती है, लेकिन यदि इनपुट फ़िल्टर संधारित्र से LM317 इनपुट से कनेक्शन 6 इंच (लगभग 15 सेमी) से अधिक है, तो बाहरी कैपेसिटर की सिफारिश की जाती है।आउटपुट कैपेसिटर का उपयोग भी क्षणिक प्रतिक्रिया में सुधार करता है।यदि हम समायोजन पक्ष पर एक फ़िल्टर संधारित्र का उपयोग करते हैं, तो हम एक मानक तीन-टर्मिनल नियामक की तुलना में एक रिपल अस्वीकृति अनुपात प्राप्त कर सकते हैं।

LM317 के कई विशेष उपयोग हैं।उदाहरण के लिए, उच्च वोल्टेज पर नियामक को निलंबित करके, LM317 कई सौ वोल्ट तक वोल्टेज को विनियमित कर सकता है, बशर्ते कि इनपुट या आउटपुट वोल्टेज अंतर इसकी सीमा से अधिक न हो और आउटपुट पर शॉर्ट सर्किट से बचा जाए।इसके अतिरिक्त, हम प्रोग्रामेबल पावर आउटपुट कार्यक्षमता के लिए समायोजन टर्मिनल को प्रोग्राम करने योग्य वोल्टेज से कनेक्ट कर सकते हैं।

विकल्प और समकक्ष

• LM7905

• LM7809

• LM7912

• LT1086

LM317 समायोज्य वोल्टेज का कार्य स्थिर बिजली की आपूर्ति वोल्टेज स्थिरीकरण सर्किट

LM317 एडजस्टेबल वोल्टेज रेगुलेटर वोल्टेज रेगुलेटर सर्किट इनपुट वोल्टेज की मुख्य भूमिका है, जो आवश्यक आउटपुट वोल्टेज में परिवर्तित हो जाती है, ताकि सर्किट या डिवाइस के लिए एक स्थिर और विश्वसनीय बिजली की आपूर्ति प्रदान की जा सके।विशेष रूप से, वोल्टेज नियामक सर्किट की भूमिका इस प्रकार है:

विश्वसनीयता प्रदान करें: वोल्टेज नियामक सर्किट का डिज़ाइन आमतौर पर सर्किट और उपकरणों के सुरक्षित संचालन को सुनिश्चित करने के लिए अधिक-वर्तमान सुरक्षा, ओवर-टेम्परेचर प्रोटेक्शन, शॉर्ट-सर्किट सुरक्षा और अन्य कार्यों को ध्यान में रखता है।ये सुरक्षा तंत्र अप्रत्याशित स्थितियों में विनियमित बिजली की आपूर्ति की विश्वसनीयता और स्थिरता सुनिश्चित करते हैं।

आउटपुट वोल्टेज को समायोजित करें: वोल्टेज नियामक सर्किट उपयोगकर्ता को विभिन्न सर्किट आवश्यकताओं के अनुरूप आउटपुट वोल्टेज को समायोजित करने की अनुमति देता है।केवल पोटेंशियोमीटर या अवरोधक को समायोजित करके, वांछित आउटपुट वोल्टेज को एक निश्चित सीमा के भीतर महसूस किया जा सकता है।

लोड डिवाइसेस को सुरक्षित रखें: एक वोल्टेज नियामक सर्किट आउटपुट वोल्टेज को स्थिर करके इनपुट वोल्टेज विविधताओं से लोड डिवाइस की रक्षा करता है।यह बिजली के उतार -चढ़ाव और शोर के हस्तक्षेप का विरोध कर सकता है और बहुत अधिक या बहुत कम वोल्टेज के कारण लोड उपकरणों को नुकसान को रोक सकता है।

स्थिर वोल्टेज प्रदान करें: वोल्टेज नियामक सर्किट फीडबैक नियंत्रण तंत्र के माध्यम से इनपुट वोल्टेज और लोड करंट के परिवर्तनों के अनुसार आउटपुट वोल्टेज को स्वचालित रूप से समायोजित और स्थिर करने में सक्षम है।इस तरह, वोल्टेज नियामक सर्किट संचालित उपकरणों के सामान्य संचालन को सुनिश्चित करने के लिए विभिन्न लोड स्थितियों के तहत निरंतर आउटपुट वोल्टेज प्रदान कर सकता है।

LM317 का सॉफ्ट-स्टार्ट सर्किट

नीचे दिया गया आंकड़ा LM317 का उपयोग करके निर्मित एक सॉफ्ट-स्टार्ट सर्किट दिखाता है।पावर-ऑन के क्षण में, चूंकि CE1 पर वोल्टेज अचानक नहीं बदल सकता है, Q1 संतृप्त है और R1 और R2 के पूर्वाग्रह प्रभाव के माध्यम से चालू है।इस चालन स्थिति के कारण RP1 को छोटा कर दिया जाता है, जिससे LM317 के समायोजन टर्मिनल को जमीन पर ले जाया जाता है।इस समय, बिजली की आपूर्ति का आउटपुट वोल्टेज 1.25V है।जैसे -जैसे C2 का चार्जिंग समय बढ़ता है, आउटपुट वोल्टेज धीरे -धीरे बढ़ेगा।D1 का कार्य C2 पर चार्ज को जल्दी से जारी करना है क्योंकि बिजली बंद होने के बाद यह सुनिश्चित करने के लिए कि अगली बार बिजली चालू होने पर सॉफ्ट स्टार्ट सामान्य रूप से प्राप्त की जा सकती है।इसके अलावा, यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि यदि Q1 और R2 जुड़े नहीं हैं, लेकिन एक बड़ा इलेक्ट्रोलाइटिक संधारित्र RP1 के दोनों सिरों के समानांतर में जुड़ा हुआ है, तो सॉफ्ट स्टार्ट इफेक्ट भी प्राप्त किया जा सकता है।

LM317 का न्यूनतम स्थिर ऑपरेटिंग करंट

LM317 वोल्टेज नियामक ब्लॉक में एक न्यूनतम स्थिर ऑपरेटिंग करंट होता है, जिसे कभी -कभी न्यूनतम आउटपुट करंट या न्यूनतम डिस्चार्ज करंट भी कहा जाता है।आमतौर पर, इस न्यूनतम स्थिर ऑपरेटिंग करंट का मूल्य लगभग 1.5mA है।LM317 वोल्टेज नियामक ब्लॉक के निर्माताओं और मॉडल में अंतर के कारण, न्यूनतम स्थिर ऑपरेटिंग करंट का विशिष्ट मूल्य भी अलग हो सकता है, लेकिन यह आमतौर पर 5mA से अधिक नहीं होता है।जब LM317 वोल्टेज नियामक ब्लॉक का आउटपुट करंट इसके न्यूनतम स्थिर ऑपरेटिंग करंट से कम होता है, तो यह ठीक से काम नहीं करेगा।इसके विपरीत, जब आउटपुट करंट इस सीमा से अधिक हो जाता है, तो LM317 वोल्टेज रेगुलेटर ब्लॉक एक स्थिर डीसी वोल्टेज का उत्पादन कर सकता है।

LM317 वोल्टेज नियामक ब्लॉक (जैसा कि चित्र में दिखाया गया है) के आधार पर एक विनियमित बिजली की आपूर्ति करते समय, इसके न्यूनतम स्थिर ऑपरेटिंग वर्तमान पर ध्यान देना सुनिश्चित करें।यदि इस बिंदु को नजरअंदाज कर दिया जाता है, तो निम्नलिखित असामान्य घटनाएं हमारे द्वारा उत्पादित विनियमित बिजली की आपूर्ति में हो सकती हैं।

LM317 आउटपुट वोल्टेज की गणना और वोल्टेज विनियमन अवरोधक का चयन

LM317 का आउटपुट वोल्टेज vout संयुक्त रूप से प्रतिरोधों R1 और RP1 द्वारा निर्धारित किया जाता है।विशिष्ट सूत्र vout = 1.25 × (1+RP1/R1) है।चूंकि VOUT टर्मिनल और LM317 के ADD टर्मिनल (समायोजन टर्मिनल) के बीच 1.25V का एक निश्चित वोल्टेज है, यदि R1 का प्रतिरोध अपरिवर्तित रहता है, तो R1 के माध्यम से प्रवाहित वर्तमान एक निरंतर मूल्य होगा।चूंकि RP1 और R1 श्रृंखला में जुड़े हुए हैं, इसलिए RP1 के प्रतिरोध को समायोजित करके आउटपुट वोल्टेज को बदला जा सकता है।यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि LM317 के आंतरिक सर्किट का ऑपरेटिंग करंट VOUT टर्मिनल से आउटपुट है, और यह वर्तमान लगभग 5mA है।इसलिए, R1 का अधिकतम प्रतिरोध 240। से अधिक नहीं होना चाहिए।यदि R1 का मान बहुत बड़ा है, तो LM317 के आंतरिक सर्किट का ऑपरेटिंग करंट पूरी तरह से आउटपुट नहीं होगा, जिससे आउटपुट वोल्टेज उच्च होगा और स्थिरता कम हो जाएगी।व्यावहारिक अनुप्रयोगों में, बेहतर प्रदर्शन प्राप्त करने के लिए, R1 के लिए अच्छे तापमान स्थिरता के साथ एक धातु फिल्म रोकनेवाला चुनना सबसे अच्छा है।यदि R1 का प्रतिरोध तापमान स्थिरता अच्छी नहीं है, तो LM317 का आउटपुट वोल्टेज बहाव हो सकता है।

LM317 की पूर्ण अधिकतम रेटिंग

LM317 का आउटपुट वोल्टेज इनपुट वोल्टेज के साथ क्यों बदलता है?

LM317 के पार वोल्टेज ड्रॉप इसके आंतरिक प्रतिरोध और इसके माध्यम से प्रवाहित वर्तमान की मात्रा द्वारा निर्धारित किया जाता है।LM317 का आंतरिक प्रतिरोध आमतौर पर 0.2 और 0.6 ओम के बीच होता है, यह मान निर्माता और विशिष्ट डिवाइस के आधार पर भिन्न होगा।जब LM317 के माध्यम से वर्तमान प्रवाह होता है, तो एक वोल्टेज ड्रॉप उसके आंतरिक प्रतिरोध पर होगा, जो आउटपुट वोल्टेज को प्रभावित करेगा।इसके अलावा, LM317 का इनपुट वोल्टेज भी इसके आउटपुट वोल्टेज को प्रभावित करेगा।विशेष रूप से, जैसे -जैसे इनपुट वोल्टेज बढ़ता है, आंतरिक प्रतिरोध में वोल्टेज ड्रॉप तदनुसार बढ़ेगा, जिसके परिणामस्वरूप आउटपुट वोल्टेज में कमी होगी।इसके विपरीत, यदि इनपुट वोल्टेज कम हो जाता है, तो आंतरिक प्रतिरोध में वोल्टेज ड्रॉप भी कम हो जाएगा, जिससे आउटपुट वोल्टेज बढ़ जाएगा।इनपुट वोल्टेज के अलावा, LM317 का आउटपुट वोल्टेज भी तापमान परिवर्तन से प्रभावित होता है।जैसे -जैसे तापमान बढ़ता है, LM317 का आंतरिक प्रतिरोध बढ़ता है, जो इसके आउटपुट वोल्टेज को कम करता है।इसके विपरीत, जब तापमान कम हो जाता है, तो LM317 का आंतरिक प्रतिरोध कम हो जाएगा, जिससे इसका आउटपुट वोल्टेज बढ़ जाएगा।

LM317 के आउटपुट वोल्टेज पर इनपुट वोल्टेज में परिवर्तन के प्रभाव को दो तरीकों से कम से कम किया जा सकता है।पहली विधि एक पूर्ववर्ती का उपयोग करना है।प्री-रेगुलेटर एक वोल्टेज नियामक है जो LM317 से पहले स्थित है।इसका कार्य LM317 के इनपुट के लिए एक स्थिर वोल्टेज प्रदान करना है।कई प्रकार के पूर्ववर्ती हैं, जो रैखिक नियामक हो सकते हैं, स्विचिंग नियामक, या ज़ेनर डायोड।LM317 को एक विनियमित वोल्टेज प्रदान करके, प्रीरेग्यूलेटर LM317 के इनपुट पर वोल्टेज के उतार -चढ़ाव को प्रभावी ढंग से कम कर सकता है।एक प्रीरेग्यूलेटर का चयन करते समय, हमें LM317 के इनपुट वोल्टेज रेंज और अपेक्षित आउटपुट वोल्टेज के आधार पर एक उचित मैच बनाने की आवश्यकता है।दूसरी विधि एक बाईपास संधारित्र का उपयोग करना है।बाईपास कैपेसिटर LM317 के इनपुट और आउटपुट के बीच जुड़ा हुआ है और कम-पास फिल्टर के रूप में कार्य करता है।यह प्रभावी रूप से उच्च-आवृत्ति शोर और वोल्टेज परिवर्तनों को फ़िल्टर कर सकता है, जो LM317 के आउटपुट वोल्टेज को प्रभावित करेगा।बाईपास कैपेसिटर उच्च-आवृत्ति संकेतों के लिए एक कम-प्रतिबाधा मार्ग प्रदान करता है, जिससे वोल्टेज परिवर्तन को सीधे LM317 पर कार्य करने से रोकता है।बाईपास कैपेसिटर के मूल्य का चयन करते समय, हमें इनपुट वोल्टेज के लहर और आउटपुट करंट के आकार पर विचार करने की आवश्यकता है।आमतौर पर, बाईपास कैपेसिटर का विशिष्ट मूल्य 1UF और 10UF के बीच होता है।

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न [FAQ]

1. क्या LM317 एक ओपी amp है?

LM 317 तीन टर्मिनल एडजस्टेबल पॉजिटिव वोल्टेज रेगुलेटर है न कि ऑपरेशनल एम्पलीफायर और न्यूनतम आउटपुट 1.2 वोल्ट है।

2. एक LM317 किसके लिए उपयोग किया जाता है?

LM317 कार्ड विनियमन पर स्थानीय सहित कई प्रकार के अनुप्रयोगों पर कार्य करता है।इस डिवाइस का उपयोग प्रोग्रामेबल आउटपुट नियामक बनाने के लिए भी किया जा सकता है, या समायोजन और आउटपुट के बीच एक निश्चित अवरोधक को जोड़कर, LM317 को सटीक वर्तमान नियामक के रूप में उपयोग किया जा सकता है।

3. क्या LM317 एक LDO है?

LM317 लो ड्रॉपआउट (LDO) रैखिक वोल्टेज नियामक एक समायोज्य 3-टर्मिनल पॉजिटिव LDO वोल्टेज नियामक है जो 1.5 से अधिक की आपूर्ति करने में सक्षम है, जो 1.2 V से अधिक आउटपुट वोल्टेज रेंज से अधिक है।आउटपुट वोल्टेज सेट करने के लिए केवल दो बाहरी प्रतिरोध।

4. LM1117 और LM317 के बीच क्या अंतर है?

मुख्य अंतर ड्रॉपआउट वोल्टेज है।यह LM1117 के लिए 1.2V और LM317 के लिए लगभग 3V है, इसलिए यह आपूर्ति वोल्टेज पर निर्भर करता है जो नियामक को शक्ति प्रदान करता है, जिसका आप उपयोग कर सकते हैं।LM1117 को न्यूनतम 4.5V आपूर्ति वोल्टेज (मानक 5V आपूर्ति से संचालन की अनुमति) की आवश्यकता होगी।