LM317-Rechner
Der einstellbare Spannungsregler LM317 kann 1,5 A bei einer Ausgangsspannung von 1,2 V bis 37 V liefern.
Im Gegensatz zu den Festspannungsreglern der 78xx-Familie, bei denen die Referenzspannung Ur auf Masse bezogen ist,
bezieht sich Ur beim LM317 auf die Ausgangsspannung Uout.
Dies bietet die Möglichkeit, mit nur drei Anschlüssen und mittels zweier Widerständen die Ausgangsspannung einzustellen (siehe Schaltung unten).
Da Ur beim LM317 immer 1,25 V beträgt, gilt für die Ausgangsspannung Uout = 1,25*(1 + R2/R1), wobei R1 einen Wert von 240 Ω haben sollte.
Die eingezeichnete Diode 1N4001 schützt den Regler, falls die Ausgangsspannung einmal höher als die Eingangsspannung werden
sollte (z. B. beim Abschalten, wenn auf der Ausgangsseite "dicke" Kondanstoren in der Schaltung sitzen).
Die Diode kann auch weggelassen werden.
Für höhere Ströme bis 3 A kann der LM350 verwendet werden.
Spannungsregler
Zum Einstellen der Ausgangsspannung sind nur zwei externe Widerstände nötig.
Durch Anklicken der Radiobuttons kann zwischen Berechnung der Ausgangsspannung (Eingabe R1 und R2) oder
des Widerstandes R2 (Eingabe R1 und Ausgangsspannung) gewählt werden.
Alternativ kann auch der normalerweise auf Masse liegende Referenzpin eines Festspannungsreglers über einen Spannungsteiler "angehoben" werden und
so auch mit einem Festspannungsregler andere Spannungen als die aufgedruckte erzeugt werden. Um Schwingungen zu vermeiden, kann ein Kondensator parallel
zu R2 geschaltet werden (auch beim LM350).
In diesem Fall schaltet man auch noch eine Diode 1N4002 parallel zu R1 (Kathode an Vout).
Berücksichtigen Sie auch die auftretende Verlustleistung (Kühlung) des Spannungsreglers.
Stromquelle
Der LM317 eignet sich auch als einfache Konstantstromquelle. Der Spannungsregler stellt sich so ein, dass zwischen Adj und Vout 1,25 Volt liegen.
Daher kann man durch Iout = 1,25/R1 errechnen, welcher Strom maximal fließen wird.
Der Ausgangsstrom kann zwischen 0,01 und 1,25 Ampere liegen (R1 zwischen 1 und 120 Ω). Wählen,
ob R1 oder der Ausgangsstrom berechnet werden soll.
Anwendungsbeispiele
Man kann Spannungs- und Stromregelung kombinieren, beispielsweise für einen Akkulader oder für den Anschluss von LED-Ketten.
Die obigen Formeln gelten weiterhin, sie sind im Bld noch einmal aufgeführt. Für einen 12-V-Bleiakku würde man z. B. folgende
Werte einsetzen: R2 = 2400 Ω und Rs 1,2 Ω Das ergibt eine Spannung von ca. 13,7 V und einen Strom von max. 1 A.
Für eine Weihnachtslichterkette mit 30 V und 100 mA ergeben sich R2 = 5600 Ω und Rs 12 Ω.
Hier noch eine Anwendung des LM317 als Stromquelle: Er begrenzt in diesem Fall den Maximalstrom durch die LED.
Andererseits wird die LED per MOSFET mit dem PWM-Signal eines Mikrocontrollers geschaltet und damit deren Helligkeit gesteuert.
Achtung: Den LM317 gibt es mit verschiedenen Pinlayouts! Also vorher Datenblatt checken!
Außerdem kann die Schaltung beim Ein- und Ausschalten relativ hohe Pulsströme entwickeln (Einschwingen des Reglers).
Für höhere Ströme bis 3 A kann der LM350 verwendet werden.
Links
(Stand: 23.01.2020)