Cos’è e come funziona LM317

Come funziona LM317?

In un precedente articolo abbiamo visto come costruire un piccolo alimentatore stabilizzato a transistor.

Come funziona l’alimentatore stabilizzato

In questo, invece, vedremo come LM317 può essere utilizzato negli alimentatori stabilizzati e come questo circuito viene utilizzato per regolare e stabilizzare una corrente continua.

Vedremo come è facile da usare e richiede pochi componenti esterni.

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Caratteristiche principali

Questo circuito integrato viene definito regolatore variabile.

La sua caratteristica, appunto, è quella di riuscire ad avere una tensione continua variabile in un determinato range o in un valore prefissato.

La regolazione della tensione va da 1,25 a 37 Volt e la massima corrente di uscita è di 1,5 Ampere.

Per funzionare correttamente deve avere una corrente minima di 10mA.

Questo circuito regolatore ha tre pin: Ingresso (IN), Uscita (OUT) e il pin di regolazione (ADJ).

È possibile trovarlo in commercio in diversi formati.

Con correnti elevate, sopra determinati valori sarà necessario montare sull’integrato un dissipatore.

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Cos’è e come funziona LM317

In questo schema vediamo il principio di funzionamento del LM317 e la funzione dei singoli componenti.

Cos’è e come funziona LM317 - principi di funzionamento

Sul pin ADJ deve essere portata una tensione di riferimento Vref, generata tramite il partitore resistivo R1 e R2, che determinerà la tensione di uscita Vout.

Il valore di R1 indicato dai costruttori del LM317 deve essere di 240 Ω, ma può essere tranquillamente utilizzato un valore di 220 Ω, più facilmente trovabile in commercio.

Vref è la tensione presente tra il pin ADJ ed il pin Out ed è sempre circa 1,25 Volt.

Vout è la tensione di uscita che si vuole ottenere.

Il calcolo della resistenza R2 è molto semplice: R2 = R1 * ((Vout / Vref) – 1).

Facciamo un esempio:

se volessimo avere in uscita 12,5 Volt :

R2 = R1 * ((Vout / Vref) – 1) = 220 Ω * ((12,5 / 1,25) -1) = 1980 Ω

Collegando un potenziometro al posto della resistenza R2 è possibile ottenere una tensione di uscita regolabile.

circuito con potenziometro sulla resistenza R2

Il condensatore C1 serve per disaccoppiare le oscillazioni parassite in ingresso a Vin.

Il condensatore C2, invece, “spiana” ed elimina l’ondulazione residua all’uscita.

Il diodo D1 protegge LM317 da un eventuale tensione applicata all’uscita.

Si tratta di tensioni di ritorno verso LM317 dovute dal condensatore C2 o ad eventuali condensatori del circuito che andremo ad alimentare.

Una volta tolta la corrente, se questi condensatori dovessero essere ancora carichi, si scaricherebbero verso LM317.

LM 317 ha anche una sua protezione interna.

Quando in uscita c’è un sovraccarico o anche un corto accidentale, LM317 va in protezione e limita la sua corrente in uscita a valori molto bassi.

Però può rimanere in queste condizioni solo se il dissipatore riesce a smaltire il calore e la temperatura dell’integrato non supera il punto fusione delle giunzioni interne.

Vediamo ora di realizzare un alimentatore variabile, semplice e funzionale.

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Alimentatore stabilizzato variabile da 2 a 30 Volt

In questo circuito possiamo ottenere una tensione d’uscita variabile tra 2 e 30 Volt.

Viene utilizzato un transistor 2N3055 per poter aver in uscita correnti molto al di sopra degli 1,5 Ampere dell’LM317.

Per questo motivo ti invito a leggere quest’altro nostro articolo: Alimentatore stabilizzato con il transistor 2N3055

Torniamo al discorso principale.

Il trasformatore utilizzato è da 24 Volt c.a., ma volendo può essere dimensionato in base alle proprie esigenze.

Ad esempio, per una uscita massima di 15 Volt c.c. possiamo utilizzare un trasformatore da 15/18 Volt c.a.

Il condensatore C2 è un elettrolitico da 2200 µF a 50 Volt.

La resistenza R1 è da 180 Ω ½ Watt e la resistenza R2 è un potenziometro da 5 KΩ.

Il condensatore C1 è un elettrolitico da 47 µF a 50 Volt.

attenzione alla corrente elettrica

Questo circuito se vuoi costruirlo ti consiglio di fare molta attenzione alla corrente elettrica.

Il circuito è in parte percorso dalla tensione di rete, così come il trasformatore ed il fusibile.

Ti raccomando di isolare il trasformatore e di fare molta attenzione a non toccare i punti soggetti alla rete elettrica.

Ricordiamo che sia LM317 che il transistor 2N3055 dovranno dissipare potenze notevoli, quindi è necessario utilizzare un adeguato dissipatore per entrambi i componenti.

In questo articolo ti ho mostrato solo alcune delle tante applicazioni possibili del LM317.

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