Aperçu
J'éviterai de dépendre de l'algèbre comme explication. (Parce que l'algèbre, tout en fournissant des réponses quantitatives, n'aide pas souvent les gens à comprendre quelque chose à moins qu'ils ne maîtrisent très bien les mathématiques.) Quoi qu'il en soit, il est toujours utile de disposer de la fiche technique. Voici donc la fiche technique LM317 de TI juste pour la rendre pratique en cas de besoin.
La meilleure façon de comprendre quelque chose est d'essayer de vous mettre à l'intérieur de l'appareil et de «penser comme ça». Faites preuve d'empathie pour l'appareil, pour ainsi dire. Ensuite, beaucoup de mystère disparaît.
En programmation, par exemple, il n'y a rien qu'un programme fasse qui ne puisse être fait à la main. (Que ce soit pratique ou non, c'est une question différente.) Donc, tout comme avec l'électronique, un bon moyen de comprendre un algorithme en programmation est de simplement s'asseoir avec du papier et des éléments devant vous et de le faire les choses, manuellement, de vos propres mains. Cela fait presque toujours passer le message, profondément à l'intérieur. Et puis le mystère disparaît.
Connaître le nom de quelque chose n'est PAS la même chose que de savoir quelque chose. La meilleure façon de savoir quelque chose est de le regarder et de l'observer. Regardons donc l'appareil.
Référence de tension interne LM317
En interne, l'appareil comprend un type de référence de tension très spécial qui est réglé sur environ 1.25V . Soit dit en passant, il n'est pas facile d'en concevoir un. Surtout si vous souhaitez que la référence de tension reste constante sur une large gamme de températures de fonctionnement et de variations des circuits intégrés pendant la fabrication et sur une longue période. Voici ce que la fiche technique en dit:
Vous pouvez voir que pour une large gamme de courants de sortie, de tensions d'entrée et de températures (voir la note), cette tension est garantie de rester entre 1.2V et1.3V . C'est tout un exploit.
Pour que cette référence de tension fonctionne correctement, les concepteurs avaient également besoin d'une sorte de source de courant. La raison en est que pour établir une si bonne référence de tension, ils doivent également fournir un courant relativement prévisible le traversant. (N'oubliez pas que vous fournissez une tension d'entrée de 3V à40V ) Il existe donc également une source de courant qui fournit un courant prévisible àtraversla référence de tension afin de bien fonctionner. Vous pouvez voir ce fait dans cette partie de la fiche technique:
La source de courant qu'ils utilisent tire son courant de la broche IN . Mais ce courant doit sortir par le biais d'une autre broche - dans ce cas, à savoir la broche ADJUST . Ainsi, le courant de cette source de courant est appelé le courant terminal "ADJUST". Vous êtes censé garder ce fait à l'esprit lorsque vous utilisez l'appareil. Vous devez fournir un moyen pour que le courant de cette source de courant quitte l'appareil et se dirige vers la référence au sol.
Résumons. Pour que ce régulateur de tension fasse son travail, les concepteurs ont estimé qu'ils devaient inclure une référence de tension interne (cachée). (Ils en ont besoin pour pouvoir les comparer et ensuite décider comment "réguler" la tension que vous voulez - je discuterai de ces détails, bientôt.) Afin de faire une bonne référence de tension interne, ils avaient besoin d'un courant la source. Pour cette raison, ils devaient également vous faire savoir que vous devez les aider en coupant ce courant via la broche ADJUST . Ils précisent donc cela également.
Vous devez maintenant garder à l'esprit deux choses: (1) la référence de tension; et, (2) régler le courant des broches. Mais le courant de broche ADJUST n'est qu'une conséquence de la fourniture de cette référence de tension. Donc, la principale chose à garder à l'esprit, pour comprendre l'appareil, est la référence de tension (et non le courant de broche ADJUST , qui est un mal nécessaire, pour ainsi dire.)
Ce n'est là qu'une des ressources internes de l'appareil. Il comprend également des circuits spéciaux pour se protéger contre trop de courant et pour se protéger contre une surchauffe grave en fonctionnement. Ainsi, vous bénéficiez également d'une protection thermique intégrée à l'appareil.
Méthode de régulation de tension
Avec ce qui précède compris, l'idée de base derrière le LM317 est la suivante:
simuler ce circuit - Schéma créé à l'aide de CircuitLab
1.25V1.25V
C'est la chose la plus importante à comprendre! Alors permettez-moi de le répéter. Le LM317 utilise la référence de tension interne pour régler l'entrée (+) sur environ1.25V1.25V
C'est l'essentiel pour comprendre comment cela fonctionne. Assurez-vous de faire cela plusieurs fois dans votre tête. Percez-le.
Utilisation du LM317
R21.25V
1.25VR1R1IR1≈1.25VR1
IR1R1
IR1≈5.2mA100μA
IR1R1
R15.2mA5.3mAR1
R25kΩR226−27V≈1.25V27.2V28.3V
Cependant, pour atteindre ces tensions de crête, vous devez disposer d'une alimentation d'entrée plus élevée. Dans les conditions de fonctionnement recommandées, vous pouvez voir ce qui suit:
R132V
Autres utilisations
R2R1R1R1. Étant donné que tout ce courant doit atteindre la terre via un chemin que vous fournissez, l'utilisation d'une batterie dans ce chemin signifie qu'il obtiendra un courant constant pour le recharger. (Il y a d'autres problèmes, bien sûr. Vous devez surveiller le processus de charge et l'arrêter lorsque la batterie est chargée ou n'a plus besoin d'un courant constant. Mais le point demeure - le LM317 peut également être utilisé comme courant constant source au lieu d'une source de tension constante.)