Wie funktioniert dieser Stromversorgungskreis? (MCU + LM317)


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Schaltkreis

Ich habe diesen Schaltplan studiert, den ich beim Durchsuchen des Webs gefunden habe. Ich verstehe den Punkt von PWM - es ermöglicht uns, die durchschnittliche Spannung, die dem Operationsverstärker zugeführt wird, genau zu variieren. Die Filter R1, R2 und C1 integrieren die PWM-Wellenform.

Aber worum geht es beim Operationsverstärker? Es sieht für mich wie ein nicht invertierender Verstärker aus, dessen Verstärkung durch R6 und R7 eingestellt ist - wenn ich mich nicht irre. Aber warum muss die integrierte Gleichspannung verstärkt werden?

Vielleicht verstehe ich diesen Teil nicht, weil ich nicht verstehe, wie der Lm317 in Verbindung mit der MCU funktioniert. Ich verstehe, dass der LM317 eine Referenz von 1,25 V zwischen dem OUT- und dem ADJ-Pin (der in Bezug auf die Schaltung über R5 liegen sollte) fallen lässt und der Vout als 1,25 (1 + R2 / R5) + I (Adj.) * R2 definiert ist. (aus Datenblatt)

Da die einzige Variable I (adj) in der obigen Gleichung ist, bin ich in meinem Verständnis richtig, dass die integrierte Gleichspannung tatsächlich den Strom und damit die Ausgangsspannung ändert?

Jeder Einblick wäre dankbar.


Antworten:


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Der Operationsverstärker bewirkt, dass der Übergang von R6 und R7 die gleiche Spannung wie Vc aufweist. Und der R6 / R7-Übergang ist ein fester Anteil von Vl. So

  • Vl = Vcx (R6 + R7) / R7.

Weil - der Operationsverstärker arbeitet, um seine Eingangsanschlüsse gleich zu setzen, wenn eine negative Rückkopplung angewendet wird. Der nicht invertierende Eingang wird von PWM auf die Zielspannung eingestellt. Wenn der R6 / R7-Rückkopplungspunkt (nennen Sie dies Vf) zu niedrig ist, erhöht sich die Opamp-Ausgabe positiv, um Vadj auf LM317 zu erhöhen, wodurch Vl und damit Vf erhöht werden. Das Gegenteil gilt, wenn Vf zu hoch ist.

Der Rest ist "Engineering" (oder nicht :-))

Der Operationsverstärker bildet effektiv einen dynamischen Wert des "Datenblattes R2" in Reihe mit R4 auf der Schaltung.

R5 fällt aufgrund des IC-Designs um 1,25 V ab, sodass R4 alles fallen lässt, was sonst noch erforderlich ist, damit der Operationsverstärker die Dinge wie oben ausgleichen kann.

Dies ermöglicht es dem Operationsverstärkerausgang, bei einer niedrigeren Spannung als Vl zu arbeiten. Dies ist hier nicht besonders erforderlich, da der Operationsverstärker von V2 aus arbeitet, das mindestens 3+ Volt über dem Mindestpegel liegt, den Vl erreichen kann (aufgrund des LM317-Designs), sodass R4 tatsächlich die niedrigste Spannung begrenzt, die durch Vl erreicht werden kann (aufgrund des Teilung von R5 und R4.)

Für beste Flexibilität hier R4 = 0 Ohm!. Einige Operationsverstärker gehen nicht auf volle Vdd, aber hier gibt es ausreichend Headroom für fast jeden Operationsverstärker, da Vs-Vl = LM317 Vdropout_min + 1,25 V oder etwa 3,5 V. Ein zB LM324 oder LM358 würde dort gut funktionieren.


R3 ist ein Rätsel - es wird nicht benötigt, damit die Schaltung funktioniert. Es fügt der PWM-Spannung einen positiven Offset hinzu, der nicht benötigt werden sollte. Der Schaltungsentwickler hatte möglicherweise etwas Besonderes im Sinn, als er es hinzufügte. Können Sie einen Link zum Originalartikel bereitstellen?


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Ich denke, R2 und R3 sind dazu da, einen definierten Ausgang zu haben, auch wenn der Controller die PWM nicht bereitstellt. Könnte nützlich sein, um einen Lüfter zu steuern.
Nico Erfurth

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R2 & R3 stellen möglicherweise eine "normale" Spannung ein, wenn der Mikrocontroller-Pin während des Startvorgangs schwebt. Abhängig von ihren Werten in Bezug auf R1 können sie auch eine Standardspannung bestimmen, auf die das Mikro nur begrenzten Einfluss hat.
Chris Stratton

Dies ist der Link zum Originalartikel: electronicdesign.com/article/digital/… Ich versuche zu verstehen, wie Sie die Beziehung für Vl erhalten haben. Ich verstehe, dass die Spannung am V-Eingang VL * (R7 / (R6 + R7)) ist.
Saad

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Die Hauptformel wurde in Vc = ... geändert (war V0 = ...). Beide sind korrekt, aber Vc = ist das, was ich wirklich gemeint habe.
Russell McMahon

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Schaltungsbetriebsbeschreibung direkt unter der Hauptformel hinzugefügt.
Russell McMahon
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