この電源回路はどのように機能しますか?(MCU + LM317)


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回路

私はウェブを検索しているときに見つけたこの回路図を研究しています。PWMのポイントを理解しています。これにより、オペアンプに供給される平均電圧を正確に変化させることができます。フィルタR1、R2、C1はPWM波形を積分します。

しかし、オペアンプのポイントは何ですか?それは私にとっては非反転増幅器のように見え、ゲインはR6とR7によって設定されます-私が間違っていなければ。しかし、なぜ統合されたDC電圧は増幅を必要とするのでしょうか?

おそらく、Lm317がMCUと連携してどのように機能しているかが理解できないため、その部分は理解できません。LM317がOUTとADJピンの間の1.25Vのリファレンスを降下することを理解しています(回路に対してR5の両端にある必要があります)。Voutは1.25(1 + R2 / R5)+ I(adj。)* R2として定義されます。(データシートから)

上記の式の唯一の変数はI(adj)なので、積分されたDC電圧が実際に電流を変化させ、したがって出力電圧を変化させるという私の理解では正しいですか?

どんな洞察もいただければ幸いです。


回答:


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オペアンプは、R6とR7の接合部をVcと同じ電圧にする働きをします。また、R6 / R7ジャンクションはVlの固定比率です。そう

  • Vl = Vc x(R6 + R7)/ R7。

なぜなら、オペアンプは、負のフィードバックが適用されたときに、入力端子を等しく設定するように機能するからです。非反転入力はPWMにより目標電圧に設定されます。R6 / R7フィードバックポイント(これをVfと呼びます)が低すぎる場合、オペアンプ出力は正に増加してLM317のVadjを増加させ、これによりVlが増加し、したがってVfが増加します。Vfが高すぎる場合は反対です。

残りはすべて「エンジニアリング」です(または:-)ではありません)

オペアンプは、回路上のR4と直列の「データシートのR2」の動的な値を効果的に形成しています。

ICの設計により、R5は1.25Vに低下するため、オペアンプが上記のようにバランスを取るために必要な他のものがR4に低下します。

これにより、オペアンプ出力はVlよりも低い電圧で動作できます。オペアンプはV2から動作するため、ここでは特に必要ありません。LM3は、LM3の設計により、V3が到達できる最小レベルよりも3+ボルト高いため、実際にV1によって達成できる最低電圧を制限します。 R5とR4の除算。)

ここで最高の柔軟性を得るには、R4 = 0オーム!です。一部のオペアンプは完全なVddにはなりませんが、Vs-Vl = LM317 Vdropout_min + 1.25Vまたは約3.5Vであるため、ほとんどすべてのオペアンプに十分なヘッドルームがあります。たとえばLM324やLM358はそこで機能します。


R3は謎のようなものです-回路を機能させるために必要ではありません。不要なPWM電圧に正のオフセットを追加します。回路設計者、彼がそれを追加したときに特別なことを念頭に置いていたかもしれません。元の記事へのリンクを提供できますか?


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コントローラーがPWMを提供できない場合でも、R2とR3には出力が定義されていると思います。ファンの制御に役立ちます。
Nico Erfurth、2011

2
ブート中にマイクロコントローラピンがフローティングの場合、R2およびR3は「正常な」電圧を設定する可能性があります。R1に関連するそれらの値に応じて、マイクロが影響を限定しているデフォルト電圧を決定する場合もあります。
Chris Stratton

これは、元の記事へのリンク です。electronicdesign.com/ article / digital / …私は、Vlとの関係がどのようにして得られたかを理解しようとしています。V-入力の両端の電圧がVL *(R7 /(R6 + R7))であることを理解しています。
サアド

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メインの式をVc = ...に変更しました(以前はV0 = ...)。どちらも正しいですが、Vc =は私が本当に意図したものです。
ラッセルマクマホン

1
主な計算式のすぐ下に回路動作の説明を追加。
ラッセルマクマホン
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