Mạch nguồn dùng LM317
Mạch nguồn dùng LM317 là 1 trong những mạch điện thông dùng khi thiết kế mạch. Nhất là các mạch yêu cầu sự ổn định, dòng tải đủ lớn! Bài viết sẽ giới thiệu về mạch nguồn này.
LM317 – Bộ Điều Chỉnh Điện Áp Linh Hoạt Cho Các Dự Án Điện Tử
LM317 là một bộ điều chỉnh điện áp tuyến tính nổi tiếng, được sử dụng rộng rãi trong các mạch nguồn và thiết kế điện tử. Với khả năng điều chỉnh điện áp linh hoạt và dễ dàng, LM317 đã trở thành một lựa chọn phổ biến cho các kỹ sư và người đam mê điện tử.
Datashete LM317
Đặc Điểm Kỹ Thuật Chính của mạch nguồn dùng LM317
- Điện áp đầu vào (Input Voltage): Từ 3V đến 40V.
- Điện áp đầu ra (Output Voltage): Có thể điều chỉnh từ 1.25V đến 37V.
- Dòng tải tối đa (Output Current): Lên đến 1.5A.
- Khả năng bảo vệ: Chống quá nhiệt và ngắn mạch, bảo vệ khi tải quá dòng.
Cách Hoạt Động
LM317 là một bộ điều chỉnh điện áp dương có khả năng tạo ra điện áp ổn định tại đầu ra dựa trên giá trị đặt trước. Điện áp đầu ra được xác định bằng công thức:
Vout=Vref×(1+R2R1)+Iadj×R2V_{out} = V_{ref} \times \left(1 + \frac{R2}{R1}\right) + I_{adj} \times R2Trong đó:
- Vref=1.25VV_{ref} = 1.25Vlà điện áp tham chiếu cố định.
- R1và R2 là các điện trở điều chỉnh điện áp đầu ra.
- I_{adj} là dòng điều chỉnh nhỏ (thường bị bỏ qua).
Ví Dụ Tính Toán
Giả sử:
- R1=240 Ω, R2=750 Ω
- Iadj=50 μA
Áp dụng công thức:
Vout=1.25×(1+ \frac{750}{240}) = 1.25 \times \left(1 + \frac{750}{240}\right) ≈5.15VV_{out} \approx 5.15VĐiện áp đầu ra sẽ là khoảng 5.15V.
Ứng Dụng Cơ Bản Của mạch nguồn dùng LM317
- Nguồn Cấp Điện Áp Điều Chỉnh: LM317 thường được sử dụng để tạo nguồn điện áp ổn định cho các thiết bị điện tử nhạy cảm như mạch khuếch đại âm thanh hoặc vi điều khiển.
- Bộ Sạc Pin: Với khả năng điều chỉnh dòng và điện áp linh hoạt, LM317 có thể được cấu hình để sạc các loại pin khác nhau.
- Bảo Vệ Mạch: LM317 có khả năng chống quá tải và bảo vệ nhiệt, giúp bảo vệ các thiết bị nhạy cảm khi dòng hoặc nhiệt độ vượt ngưỡng an toàn.
Sơ Đồ Kết Nối Mạch Cơ Bản
Linh Kiện:
- LM317 IC.
- Điện trở R1=240 Ω, R2=750 Ω.
- Tụ hóa Cin=1000 μF, Cout=100 μF.
- Cuộn cảm 150mH để giảm nhiễu.
- Diode SS14 để bảo vệ mạch.
- Tùy vào điều kiện có thể giảm số lượng tụ điện xuống 1-2 linh kiện.
Kết Nối:
- Đầu vào của mạch nguồn dùng LM317 kết nối với nguồn vào 12V qua cuộn cảm FB1.
- Sử dụng các tụ C để lọc nhiễu và đảm bảo điện áp ổn định.
- Tụ gốm 100nF (104) được thêm vào để lọc các tín hiệu cao tần.
- Dòng ra được điều chỉnh thông qua điện trở R_{1}, R_{2} để đạt được mức điện áp mong muốn. Trong thực tế sử dụng điện trở 240 và 750.
Ưu nhược điểm của mạch nguồn dùng LM317
Ưu điểm
- Thiết kế đơn giản, dễ sử dụng.
- Giá thành thấp và phổ biến.
- Có khả năng bảo vệ khi mạch hoạt động ngoài các điều kiện bình thường.
Nhược điểm
- Hiệu suất thấp hơn so với bộ chuyển đổi DC-DC do tiêu tán năng lượng dưới dạng nhiệt.
- Không phù hợp cho các ứng dụng đòi hỏi dòng điện cao hơn 1.5A.
Lời Kết
Mạch nguồn dùng LM317 là một giải pháp điều chỉnh điện áp đáng tin cậy cho các dự án điện tử, đặc biệt là khi cần một mạch nguồn đơn giản và ổn định. Với khả năng bảo vệ và tính linh hoạt cao, IC này sẽ tiếp tục là một phần không thể thiếu trong các thiết kế điện tử hiện đại.
