如何將LM317作為可變開關(guān)模式電源或零損耗的SMPS執(zhí)行？

在這里我們將學(xué)習(xí)如何將LM317作為可變開關(guān)模式電源或零損耗的SMPS執(zhí)行。

LM317作為線性穩(wěn)壓器

我們都知道，LM317IC在內(nèi)部設(shè)計為線性穩(wěn)壓器IC，其缺點是通過加熱耗散功率。此外，這種拓撲還要求輸入至少比所需輸出高3V，從而進一步限制了給定的穩(wěn)壓器配置。

在這里，我們將討論如何使用SMPS拓撲結(jié)構(gòu)將同一IC簡單地實現(xiàn)為0-40V可變電源，從而消除上一段中提到的損耗。

將LM317電路修改為PWM開關(guān)穩(wěn)壓器電路

此處介紹的LM317可變SMPS電路可輕松將普通LM317IC轉(zhuǎn)換為基于電感的開關(guān)穩(wěn)壓器電源，如下圖所示：

電路圖

參考上圖，我們可以看到LM317配置為其通常的可變穩(wěn)壓器模式，但有一些額外的部件以R6、C3和D1的形式出現(xiàn)。

我們還可以看到一個與D1相連的電感器和相關(guān)的電源BJTQ1。

工作原理

在這里，LM317IC同時執(zhí)行兩項任務(wù)。它通過指示的電位器R4改變輸出電壓，進而使Q1基極的PWM啟動。

基本上，R6/C3的引入將LM317穩(wěn)壓器電路轉(zhuǎn)換為高頻振蕩器電路，迫使LM317的輸出以變化的PWM快速打開/關(guān)閉，這取決于R4的設(shè)置。

BJTQ1與電感器L1和D1一起構(gòu)成一個標(biāo)準(zhǔn)的降壓轉(zhuǎn)換器電路，該電路由上述LM317電路產(chǎn)生的PWM控制。

這意味著，當(dāng)電位器R4發(fā)生變化時，R1兩端產(chǎn)生的電壓脈沖寬度也會成比例變化，導(dǎo)致Q1根據(jù)變化的PWM切換L1。

較高的脈沖寬度使電感器能夠產(chǎn)生更高的電壓，反之亦然。

電容C4確保L1在輸出端的波動輸出得到充分平滑和消除，從而將紋波電流增強為穩(wěn)定的DC。

在所提出的LM317開關(guān)模式電源電路中，由于ICLM317不直接參與負載電流的處理，因此它被限制耗散電流，從而確保將高輸入電壓有效調(diào)節(jié)到所需的低輸出電壓電平。

該設(shè)計還允許用戶將電路升級為高電流SMPS電路，只需根據(jù)所需的輸出電流規(guī)格更改Q1、L1、D1額定值即可。

雖然該LM317SMPS電路承諾接近零損耗輸出，但Q1必須安裝在散熱器上，并且可能會產(chǎn)生一定程度的耗散。