रैखिक वोल्टेज नियामकों में न्यूनतम आउटपुट वोल्टेज क्यों होता है> 0 V

Question

मैं अपनी परियोजना (प्रयोगशाला बिजली की आपूर्ति) के लिए रैखिक वोल्टेज नियामक लेने की कोशिश कर रहा हूं।

मैं स्तब्ध हूं, कि केवल बहुत कम नियामक 0 वी के लिए आउटपुट समायोज्य होने का दावा करते हैं। यह इस तथ्य के कारण लगता है, कि वे आमतौर पर एडीजे पिन के साथ श्रृंखला में जुड़े वोल्टेज संदर्भ के कुछ प्रकार का उपयोग करते हैं । कई डेटा-शीटों में पाया जाने वाला सरलीकृत योजनाबद्ध आरेख बलो में है।

^{इस सर्किट का अनुकरण करें - सर्किटलैब का उपयोग करके बनाई गई योजनाबद्ध}

अब इस प्रश्न पर ...
इस वोल्टेज संदर्भ के होने का क्या कारण है? (1.25 V ऊपर आरेख में)

1. क्या इसका नियंत्रण / फीडबैक लूप की स्थिरता से कोई लेना-देना है? कैसे?
2. क्या यह न्यूनतम आउटपुट वोल्टेज समस्या को दरकिनार करने का एक वैध तरीका है? या क्या मैं अस्थिरता / किसी अन्य मुद्दे का सामना करूंगा?
3. यदि # 2 नहीं, तो प्रयोगशाला (उच्च धारा) बनाने का कोषेर तरीका क्या है। बिजली की आपूर्ति शून्य वोल्ट के लिए समायोज्य? क्या मुझे दो नियामकों के बीच भार डालने की आवश्यकता है?

पुनश्च: यह इस मंच पर मेरा पहला प्रश्न है, कृपया मुझे अभी मत पत्थर:] मैंने खोज / गूगल बहुत करने की कोशिश की, लेकिन मैं अनिश्चित हूं कि मैं वास्तव में क्या देख रहा हूं ... किसी भी उपयोगी उत्तर के लिए बहुत धन्यवाद।

PPS: मुझे पता है, कि कुछ रेगुलेटर, जैसे कि LT3080 वोल्टेज संदर्भ के बजाय वर्तमान स्रोत का उपयोग करते हैं, लेकिन यह IC केवल 0 V के लिए बहुत कम भार के लिए समायोज्य है।

Comments

एक निश्चित वोल्टेज संदर्भ के बिना, आपको क्या लगता है कि आउटपुट वोल्टेज निर्धारित करेगा?

— स्पेरो पेफेनी

इस वीडियो को eevblog से देखें, यह आपके कुछ सवालों के जवाब देगा और वास्तव में अच्छी तरह से किया जाएगा। youtube.com/watch?v=CIGjActDeoM

— फंकीस्की

@ SsphroPefhany ADJ पिन की क्षमता?

— कुत्तो

लिंक के लिए @Funkyguy Thx, मैं इसे देखूंगा ... श्रृंखला में हालांकि कई घंटे लग रहे हैं! 8-)

— कूप्टो

@Kupto मैं कहूंगा कि यह एक सामान्य चित्रण करने में सबसे अच्छा है कि क्या और क्यों चल रहा है। दूसरे अच्छे हैं, लेकिन जरूरी नहीं।

— फंकीगुजी

Answer 1

दो कारण।

1.25V वोल्टेज संदर्भ बनाने के लिए एक सुविधाजनक वोल्टेज है- इसे बैंडगैप संदर्भ कहा जाता है और कमरे के तापमान पर कम तापमान गुणांक है। आप अन्य प्रकार के संदर्भ बना सकते हैं और आप एक एम्पलीफायर या एटेन्यूएटर के साथ 1.25V संदर्भ से विभिन्न वोल्टेज बना सकते हैं, लेकिन 1.25V बहुत अच्छा है। आप की जरूरत है एक वोल्टेज (या एक वर्तमान संदर्भ है, जो एक वोल्टेज संदर्भ आमतौर पर से ली गई है) के अंदर या आप एक ज्ञात वोल्टेज नियंत्रित नहीं कर सकते।

दूसरे, 1.25 V एक वोल्टेज है जो दोनों पर्याप्त रूप से कम है (बहुत हाल तक) वास्तव में एक आपूर्ति की आवश्यकता है जो कम है (वास्तव में, कोई भी लैब आपूर्ति की परवाह नहीं करता है), और उच्च पर्याप्त है कि आंतरिक ऑप-एम्प के ऑफसेट वोल्टेज को प्रभावित नहीं करता है सटीकता बहुत। यह एक आंतरिक सर्किट को भी अनुमति देता है जिसमें 0 वी तक काम नहीं करना पड़ता है।

एक साधारण समायोज्य वोल्टेज नियामक बनाना जो 0V से नीचे काम करता है, किसी भी तरह से विशेष रूप से मुश्किल नहीं होगा, लेकिन यह लागत और पिन को जोड़ देगा, और यह जेलीबीन भाग के लिए एक गैर-स्टार्टर है।

Comments

तो क्या आपकी राय में मेरे प्रश्न # 2 से जुड़े योजनाबद्ध तरीके नियामक आउटपुट 0 वी बनाने के लिए मान्य हैं? क्या मुझे ऐसा करने से ज्यादा अस्थिरता का डर नहीं है?

— कूप्टो

यह एक पूरी तरह से स्पष्ट दृष्टिकोण है।

— स्परोहो पेफेनी

क्या आप मुझे अधिक स्वीकार्य समाधान की ओर इशारा करने के लिए उत्सुक होंगे? 0V आउटपुट के लिए fe LM317 को कैसे मजबूर करें? (मेरा प्रश्न # 3) क्या आप अपना उत्तर बढ़ा सकते हैं, इसलिए मैं इसे स्वीकार कर सकता हूं? पहले ही, आपका बहुत धन्यवाद।

— कूप्टो

आपके द्वारा लिंक किए गए दो डायोड दृष्टिकोण के साथ कुछ भी गलत नहीं है।

— स्परोहो पेफेनी

लेकिन ध्यान दें कि (जैसा कि स्पीह्रो और अन्य ने टिप्पणी की है) कि लगभग कोई भी इस तरह के कम वोल्टेज का उपयोग नहीं करता है , इसलिए परेशान क्यों हो?

— राउटर वैन ऊइजेन

Answer 2

मैं Spehro Pefhany द्वारा उत्कृष्ट उत्तर के लिए कुछ और विचार जोड़ूंगा।

वोल्टेज रेगुलेटर निर्माता अपने पुर्जे बेचकर लाभ कमाते हैं और आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक उद्योग ज्यादातर बड़े पैमाने पर उत्पादित माल से लाभ कमाते हैं, न कि अति-विशिष्ट आला उत्पादों से।

वोल्टेज नियामकों की एक बड़ी सफलता है क्योंकि वे इलेक्ट्रॉनिक्स में एक सामान्य आवश्यकता को पूरा करते हैं: वे सर्किट को स्थिर वोल्टेज की आपूर्ति प्रदान करते हैं जो वे फ़ीड करते हैं। अधिकांश इलेक्ट्रॉनिक मूल्यांकन अधिक या कम मानकीकृत वोल्टेज आपूर्ति मूल्यों का उपयोग करते हैं: 1.8 वी, 2.5 वी, 3.3 वी और डिजिटल सर्किट के लिए 5 वी; उच्च शक्ति एनालॉग चरणों के लिए 12V या 15V; उदाहरण के लिए, पावर एम्पलीफायरों के लिए 28V।

इसलिए एक निर्माता को निश्चित वोल्टेज नियामकों के उत्पादन में एक फायदा है। निश्चित रूप से एक समायोज्य नियामक होने के अपने गुण भी होते हैं: आपके पास एक गैर-मानक वोल्टेज की आपूर्ति रेल हो सकती है, आप आपूर्ति वोल्टेज को ट्रिम करने के लिए कुछ तरीका प्रदान करना चाह सकते हैं, आप जटिल में बिजली के अनुरोधों के अनुकूल होने के लिए गतिशील रूप से वोल्टेज को बदलना चाह सकते हैं। सर्किट्री, आदि।

तथ्य यह है कि चिप निर्माताओं के लिए "लैब पॉवर सप्लाई केस केस" लगभग अर्थहीन है: तुलना करें कि प्रत्येक वर्ष कितने लैब पॉवर सप्लाई बेचे जाते हैं, एक ही अवधि में कितने बोर्ड पॉवर रेगुलेटर बनाए जाते हैं!

इसके अलावा, ~ 1.5V के तहत किसी भी वोल्टेज का वर्तमान इलेक्ट्रॉनिक्स में पावर रेल वोल्टेज के रूप में बहुत कम उपयोग होता है (शायद 10 वर्षों में हम 0.5V पर एक नया सफल लॉजिक परिवार देखेंगे, लेकिन तब तक, नहीं!), इसलिए कोई प्रोत्साहन नहीं है समायोज्य नियामक चिप्स बनाने के लिए जो 0V को विनियमित करते हैं (यदि यह डिजाइन के हिस्से के रूप में आता है, तो अच्छा है, लेकिन यह एक प्राथमिक चिप डिजाइन लक्ष्य नहीं है)।

इसके अलावा एक प्रयोगशाला की आपूर्ति लगभग सिर्फ एक नियामक से कभी नहीं बनती है: आपको शोर को कम करने, अच्छा क्षणिक प्रतिक्रिया प्रदान करने, आउटपुट ओवरशूट, वोल्टेज और वर्तमान सीमित करने आदि से बचने के लिए बहुत अधिक परिष्कृत सर्किटरी (जब तक कि यह एक हॉबी का खिलौना नहीं है) की आवश्यकता होती है। , यानी वे सभी सुविधाएँ जो एक प्रयोगशाला बिजली की आपूर्ति करने लायक बनाती हैं। इसलिए "चिप पर आपूर्ति" नहीं होगी क्योंकि प्रत्येक प्रयोगशाला आपूर्ति निर्माता अपने डिजाइनों को अलग-अलग तरीकों से अनुकूलित करेगा, और "कैच-ऑल" चिप उपयोगी नहीं होगा, या कम से कम, इसकी आवश्यकता नहीं होगी बड़े पैमाने पर उत्पादन किया।

Answer 3

शीर्षक में पूछे गए प्रश्न के लिए मेरे पास जोड़ने के लिए कुछ भी नहीं है, लेकिन मेरे पास आपके दूसरे / तीसरे अंक का एक संभावित समाधान है कि 1.25V बाधा को कैसे पार किया जाए। जैसा कि आपने शायद महसूस किया है, LM317 का वोल्टेज आउटपुट 1.25V से अधिक है Vadj, इस प्रकार आपको Voutशून्य वोल्ट तक खींचने के लिए एक नकारात्मक आपूर्ति की आवश्यकता होती है। मैंने एक लंबे समय पहले 5 ए दोहरी आपूर्ति का निर्माण किया और बहुत अच्छे परिणाम प्राप्त किए जब तक कि किसी ने इसे घर ले जाते समय गिरा नहीं दिया। मैंने इसे पुनर्निर्माण करने के लिए कभी भी गोल नहीं किया है, लेकिन यह नीचे सर्किट के आसपास आधारित था। मैंने ट्रांसफार्मर / सुधार / सुचारू घटकों को छोड़ दिया है क्योंकि वे इस मामले में कुछ खास नहीं हैं। सुचारू, अनियमित डीसी आपूर्ति +VDCऔर जाती हैं -VDC।

यह एक स्थिर प्रदान करने के लिए op-amps का उपयोग करके अपनी मेहनत के पैसे के सिक्कों के कुछ और का उपयोग करता है Vadj, जो बदले में TL074 के लिए +/- 12V आपूर्ति प्रदान करने के लिए कुछ प्रकार के नियामक की आवश्यकता होती है। कोई भी नियामक इस मामले में, उचित सीमा पर निश्चित या समायोज्य होगा।

यह वह चीज कैसे करता है जो वह करता है:

बहुत सरलता से। U1:Aचर अवरोध करनेवाला के माध्यम से वोल्टेज को विभाजित करता है R_ADJ। U1:Cउलट इस ताकि U1:Dऔर U1:Bउनके गैर inverting इनपुट पर बराबर लेकिन विपरीत वोल्टेज के साथ खत्म। Dऔर (लाल में चक्कर) के Bलिए एक स्थिर, उच्च प्रतिबाधा प्रदान करने के लिए आवश्यक हैं R2+/-।

[यदि आप अलग + ve और -ve वोल्टेज U1:B+अपने स्वयं के वोल्टेज विभक्त से कनेक्ट करना चाहते हैं , और U1:Aoutकेवल करने के लिए जा रहे हैं R9।]

दो R2प्रतिरोधों को उनके संबंधित R1प्रतिरोधों के साथ जोड़ा जाता है और Voutइस नियामक और इसके चचेरे भाई के लिए डेटाशीट के बारे में मानक समीकरण का पालन किया जाता है , इसके अलावा आप वास्तविक प्राप्त करने के लिए वोल्टेज V_BIAS+(या वोल्टेज को जोड़ने V_BIAS-) को घटाते हैं Vout। यह आप पर निर्भर है R2+और R2-- और भी R6, R7और R_ADJ- आपको स्वीकार्य वोल्टेज स्विंग देने के लिए। ध्यान दें कि R2मान वर्तमान के कारण मैच नहीं होगा Iadj, जो एक आईसी से दूसरे में थोड़ा भिन्न होता है , लेकिन निश्चित रूप से LM317 से LM337 तक। अधिकांश भाग के लिए, के बीच संबंध VadjऔरIadj रैखिक (अनुभव से) है, लेकिन जब आप लोड में महत्वपूर्ण धारा खींचना शुरू करते हैं तो चीजें थोड़ी बदल जाती हैं - इसलिए:

उच्च वर्तमान विनियमन :

Q1/2और R3-5(नीले रंग में परिक्रमा) गधा काम करता है जब यह वर्तमान में आता है। हालांकि, यह प्रतिरोधों के लिए मूल्यों की सावधानीपूर्वक पसंद पर निर्भर करता है। नोट: "2 आर" और "आर" का अर्थ क्रमशः "2 ओम" और "1 ओम" नहीं है; वे एक का उल्लेख दूसरे के प्रतिरोध से दोगुना है। इस विषय को इन नियामकों और ऑनलाइन के लिए डेटशीट के कई संस्करणों में शामिल किया गया है, इसलिए मैं इसे यहां नहीं दोहराऊंगा। अंततः लक्ष्य जितना संभव हो उतना नियामक से अधिक वर्तमान को मोड़ना है और इसे उतने अधिक ट्रांजिस्टर के माध्यम से बाध्य करना है, लेकिन आपको अपनी आवश्यकताओं के लिए सर्वोत्तम मूल्यों का निर्धारण करना होगा।

कम वोल्टेज पर बहुत अधिक वर्तमान खींचने का प्रयास न करें - इसका मतलब आईसीएस से बहुत अधिक बिजली अपव्यय और बहुत अधिक तापमान है। अगर +VDC18 वी है, +V_out3.3 वी है, और 3 +Ioutएएमपीएस है, तो आपके पास 44 वाट्स + हीट में बदल जाएगा। मेरा मानना ​​है कि TIP147s की एक मामूली गर्म जोड़ी को ज्वलंत बिंदु तक धकेलता है।