Regulador de voltaje ajustable LM317: 6 pasos

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:40

Aquí nos gustaría hablar sobre reguladores de voltaje ajustables. Requieren circuitos más complicados que los lineales. Se pueden usar para producir diferentes salidas de voltaje fijo dependiendo del circuito y también voltaje ajustable mediante potenciómetro.

En esta sección, primero mostraremos las especificaciones y el pinout del LM317, luego mostraremos cómo hacer tres circuitos prácticos diferentes con el LM317.

Para terminar la parte práctica de este apartado necesitarás:

Suministros:

• LM317
• Potenciómetro o recortador de 10 k ohmios
• 10 uF y 100 uF
• Resistencias: 200 Ohm, 330 Ohm, 1k Ohm
• Paquete de 4 pilas AA de 6 V
• 2x batería de iones de litio de 7,4 V
• Batería 4S Li-Po 14.8V
• o una fuente de alimentación

Paso 1: descripción general de los pines

Comenzando por la izquierda tenemos un pin de ajuste (ADJ), entre este y el pin de salida (OUT) configuramos el divisor de voltaje que determinará la salida de voltaje. El pin medio es el pin de salida de voltaje (OUT) que tenemos que conectar con un condensador para proporcionar una corriente estable. Aquí hemos decidido utilizar 100 uF, pero también puede optar por utilizar valores más bajos (1uF>). El pin más a la derecha es el pin de entrada (IN) que conectamos con la batería (o cualquier otra fuente de alimentación) y estabilizamos la corriente con un condensador (aquí 10uF, pero puedes ir tan bajo como 0.1 uF).

• ADJ Aquí conectamos el divisor de voltaje, para ajustar el voltaje de salida
• OUT Aquí conectamos la entrada del circuito de distribución de energía (cualquier dispositivo que estemos cargando).
• IN Aquí conectamos el cable rojo (terminal más) de la batería

Paso 2: Circuito LM317 3.3 V

Ahora vamos a construir un circuito usando LM317 que producirá 3.3 V. Este circuito es para salida fija. Las resistencias se eligen de la fórmula que explicaremos más adelante.

Los pasos de cableado son los siguientes:

• Conecte el LM317 a la placa de pruebas.
• Conecte el condensador de 10 uF con el pin IN. Si está utilizando condensadores electrolíticos, asegúrese de conectar el - al GND.
• Conecte el condensador de 100 uF con el pin de SALIDA.
• Conecte la entrada con el terminal positivo de la fuente de alimentación
• Conecte la resistencia de 200 ohmios con los pines OUT y ADJ
• Conecte la resistencia de 330 ohmios con la de 200 ohmios y el GND.
• Conecte el pin de SALIDA con el terminal positivo del dispositivo que le gustaría cargar. Aquí hemos conectado el otro lado de la placa de pruebas con OUT y GND para representar nuestra placa de distribución de energía.

Paso 3: Circuito de 5 V del LM317

Para construir un circuito de salida de 5 V usando LM317, solo necesitamos cambiar las resistencias y conectar una fuente de alimentación de mayor voltaje. Este circuito también es para salida fija. Las resistencias se eligen de la fórmula que explicaremos más adelante.

Los pasos de cableado son los siguientes:

• Conecte el LM317 a la placa de pruebas.
• Conecte el condensador de 10 uF con el pin IN. Si está utilizando condensadores electrolíticos, asegúrese de conectar el - al GND.
• Conecte el condensador de 100 uF con el pin de SALIDA.
• Conecte la entrada con el terminal positivo de la fuente de alimentación
• Conecte la resistencia de 330 ohmios con los pines OUT y ADJ
• Conecte la resistencia de 1k Ohm con 330 Ohm y GND.
• Conecte el pin de SALIDA con el terminal positivo del dispositivo que le gustaría cargar. Aquí hemos conectado el otro lado de la placa de pruebas con OUT y GND para representar nuestra placa de distribución de energía.

Paso 4: Circuito ajustable LM317

El circuito para salida de voltaje ajustable con LM317 es muy similar a los circuitos anteriores. Aquí, en lugar de la segunda resistencia, usamos un recortador o un potenciómetro. A medida que aumentamos la resistencia en el recortador, aumenta el voltaje de salida. Nos gustaría tener 12 V como salida alta y para eso necesitamos usar una batería diferente, aquí 4S Li-Po 14.8 V.

Los pasos de cableado son los siguientes:

• Conecte el LM317 a la placa de pruebas.
• Conecte el condensador de 10 uF con el pin IN. Si está utilizando condensadores electrolíticos, asegúrese de conectar el - al GND.
• Conecte el condensador de 100 uF con el pin de SALIDA.
• Conecte la entrada con el terminal positivo de la fuente de alimentación
• Conecte la resistencia de 1k Ohm con los pines OUT y ADJ
• Conecte el recortador de 10k Ohm con el de 1k Ohm y el GND.

Paso 5: Calculadora de voltaje

Ahora nos gustaría explicar una fórmula simple para calcular la resistencia que necesitamos para obtener la salida de voltaje que nos gustaría. Tenga en cuenta que la fórmula utilizada aquí es la versión simplificada, porque nos dará resultados suficientemente buenos para cualquier cosa que hagamos.

Donde Vout es el voltaje de salida, R2 es la “resistencia final”, la de mayor valor, y en la que colocamos el trimmer en el último ejemplo. R1 es la resistencia que conectamos entre OUT y ADJ.

Cuando calculamos la resistencia necesaria, primero averiguamos qué voltaje de salida necesitamos, generalmente para nosotros que sería 3.3 V, 5 V, 6 V o 12 V. Luego miramos las resistencias que tenemos y elegimos una, esta resistencia es ahora nuestro R2. En el primer ejemplo hemos elegido 330 Ohm, en el segundo 1 k Ohm y en el tercer Trimmer de 10 k Ohm.

Ahora que conocemos R2 y Vout, necesitamos calcular R1. Lo hacemos reorganizando la fórmula anterior e insertando nuestros valores.

Para nuestro primer ejemplo, R1 es 201,2 ohmios, para el segundo ejemplo, R1 es 333,3 ohmios, y para el último ejemplo a un máximo de 10 k ohmios, R1 es 1162,8 ohmios. A partir de esto, puede ver por qué hemos elegido estas resistencias para esos voltajes de salida.

Todavía hay mucho que decir sobre esto, pero el punto principal es que puede determinar la resistencia que necesita eligiendo la salida de voltaje y seleccionando R2 según el tipo de resistencias que tenga.

Paso 6: Conclusión

Nos gustaría resumir lo que hemos mostrado aquí y mostrar algunos atributos importantes adicionales del LM317.

• El voltaje de entrada del LM317 es 4.25 - 40 V.
• El voltaje de salida del LM317 es de 1,25 - 37 V.
• La caída de voltaje es de aproximadamente 2 V, lo que significa que necesitamos al menos 5.3 V para obtener 3.3 V.
• La corriente nominal máxima es de 1,5 A, se recomienda encarecidamente utilizar un disipador de calor con el LM317.
• Utilice LM317 para encender controladores y controladores, pero cambie a convertidores CC-CC para motores.
• Podemos hacer una salida de voltaje fijo usando dos resistencias calculadas o estimadas.
• Podemos hacer una salida de voltaje ajustable usando una resistencia calculada y un potenciómetro estimado

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