วงจรแหล่งจ่ายไฟทำงานอย่างไร (MCU + LM317)


10

วงจรไฟฟ้า

ฉันกำลังศึกษาแผนผังนี้ที่ฉันพบขณะค้นหาเว็บ ฉันเข้าใจจุดของ PWM - มันช่วยให้เราสามารถปรับค่าแรงดันเฉลี่ยที่ป้อนให้กับแอมป์ได้อย่างแม่นยำ ตัวกรอง R1, R2 และ C1 รวมรูปคลื่นของ PWM

แต่ประเด็นของ op-amp คืออะไร? ดูเหมือนแอมพลิฟายเออร์ที่ไม่มีการพลิกกลับสำหรับฉันโดยการเพิ่มค่าที่กำหนดโดย R6 และ R7 - ถ้าฉันไม่ผิด แต่ทำไมแรงดันไฟฟ้ากระแสตรงในตัวจึงต้องมีการขยายสัญญาณ?

บางทีฉันไม่เข้าใจส่วนนั้นเพราะฉันไม่เข้าใจว่า Lm317 ทำงานร่วมกับ MCU ได้อย่างไร ฉันเข้าใจว่า LM317 ลดลง 1.25V อ้างอิงระหว่างขาออกและ ADJ ขา (ซึ่งควรข้าม R5 ในการอ้างอิงถึงวงจร) และ Vout หมายถึง 1.25 (1 + R2 / R5) + I (adj.) * R2 (จากแผ่นข้อมูล)

เนื่องจากตัวแปรเดียวคือฉัน (adj) ในสมการข้างต้นฉันถูกต้องในความเข้าใจของฉันว่าแรงดันไฟฟ้ากระแสตรงในตัวมีการเปลี่ยนแปลงในปัจจุบันและแรงดันขาออกจริงหรือไม่

ความเข้าใจใด ๆ ที่จะได้รับการชื่นชม


ลิงค์สำหรับบทความต้นฉบับ; electronicdesign.com/electromechanical/…
แรงดันไฟฟ้าเข็ม

คำตอบ:


8

opamp ทำหน้าที่ทำให้ชุมทางของ R6 และ R7 เป็นแรงดันไฟฟ้าเดียวกับ Vc และชุมทาง R6 / R7 เป็นสัดส่วนคงที่ของ Vl ดังนั้น

  • Vl = Vc x (R6 + R7) / R7

เพราะ - opamp ทำงานเพื่อตั้งค่าให้เป็นเทอร์มินัลอินพุตเท่ากันเมื่อใช้ฟีดแบ็กย้อนกลับ อินพุตที่ไม่มีการย้อนกลับถูกตั้งค่าเป็นแรงดันเป้าหมายโดย PWM หาก R6 / R7 feeback point (เรียกว่า Vf นี้ต่ำเกินไป) เอาต์พุตของ opamp จะเพิ่มขึ้นในเชิงบวกเพื่อเพิ่ม Vadj บน LM317 ซึ่งจะเพิ่ม Vl และ Vf ตรงกันข้ามใช้เมื่อ Vf สูงเกินไป

ส่วนที่เหลือทั้งหมดคือ "วิศวกรรม" (หรือไม่ :-))

opamp กำลังสร้างค่าไดนามิกของ "แผ่นข้อมูล R2" ในซีรีย์ที่มี R4 บนวงจรอย่างมีประสิทธิภาพ

R5 ลดลง 1.25V โดยการออกแบบของ IC ดังนั้น R4 จะลดสิ่งอื่นที่จำเป็นเพื่อให้ opamp ปรับสมดุลตามที่กล่าวไว้ข้างต้น

สิ่งนี้ช่วยให้เอาต์พุต opamp สามารถทำงานที่แรงดันไฟฟ้าต่ำกว่า Vl นี่ไม่จำเป็นโดยเฉพาะอย่างยิ่งที่นี่เนื่องจาก opamp ทำงานจาก V2 ซึ่งอย่างน้อย 3 โวลต์เหนือระดับ mzimum Vl สามารถไปถึง (เนื่องจากการออกแบบ LM317) ดังนั้น R4 จึง จำกัด แรงดันไฟฟ้าต่ำสุดที่ Vl ทำได้จริง (เนื่องจาก ส่วนของ R5 และ R4)

เพื่อความยืดหยุ่นที่ดีที่สุดที่นี่ R4 = 0 โอห์ม! บาง opamps จะไม่ไป Vdd เต็มรูปแบบ แต่ที่นี่มี headroom เพียงพอสำหรับเกือบทุก opamp เช่น Vs-Vl = LM317 Vdropout_min + 1.25V หรือประมาณ 3.5V เช่น LM324 หรือ LM358 จะทำงานได้ที่นั่น


R3 เป็นเรื่องลึกลับ - ไม่จำเป็นต้องทำให้วงจรทำงาน มันเพิ่มออฟเซ็ตเชิงบวกให้กับแรงดัน PWM ซึ่งควรจะไม่จำเป็น ผู้ออกแบบวงจรอาจมีบางสิ่งที่พิเศษในใจเมื่อเขาเพิ่มเข้าไป คุณสามารถให้ลิงค์ไปยังบทความต้นฉบับได้หรือไม่?


1
ฉันคิดว่า R2 และ R3 จะมีเอาต์พุตที่กำหนดไว้แม้ว่าคอนโทรลเลอร์จะไม่สามารถจัดเตรียม PWM ได้ อาจมีประโยชน์สำหรับการควบคุมพัดลม
Nico Erfurth

2
R2 & R3 อาจตั้งค่าแรงดัน "sane" เมื่อขาไมโครคอนโทรลเลอร์ลอยระหว่างการบู๊ต ขึ้นอยู่กับค่าของพวกเขาที่เกี่ยวข้องกับ R1 พวกเขายังอาจกำหนดแรงดันไฟฟ้าเริ่มต้นที่ไมโครมีอิทธิพล จำกัด เท่านั้น
Chris Stratton

นี่คือลิงค์ไปยังบทความต้นฉบับ: electronicdesign.com/article/digital/… ฉันพยายามเข้าใจว่าคุณมีความสัมพันธ์กับ Vl ได้อย่างไร ฉันเข้าใจว่าแรงดันไฟฟ้าข้าม V- อินพุตคือ VL * (R7 / (R6 + R7))
Saad

1
เปลี่ยนสูตรหลักเป็น Vc = ... (เดิมคือ V0 ​​= ... ) ทั้งคู่ถูกต้อง แต่ Vc = เป็นสิ่งที่ฉันหมายถึงจริงๆ
รัสเซลแม็คมาฮอน

1
คำอธิบายการทำงานของวงจรถูกเพิ่มภายใต้สูตรหลัก
รัสเซลแม็คมาฮอน
โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.