¿Cómo funciona este circuito de alimentación? (MCU + LM317)

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circuito

He estado estudiando este esquema que encontré mientras buscaba en la web. Entiendo el punto de PWM: nos permite variar el voltaje promedio alimentado al amplificador operacional con precisión. Los filtros R1, R2 y C1 integran la forma de onda PWM.

Pero, ¿cuál es el punto del amplificador operacional? A mí me parece un amplificador no inversor, con la ganancia establecida por R6 y R7, si no me equivoco. Pero, ¿por qué el voltaje de CC integrado necesita amplificación?

Quizás, no entiendo esa parte porque no entiendo cómo funciona el Lm317 junto con el MCU. Entiendo que LM317 deja caer una referencia de 1.25V entre el pin OUT y ADJ (que debe estar a través de R5 en referencia al circuito) y el Vout se define como 1.25 (1 + R2 / R5) + I (adj.) * R2. (de la hoja de datos)

Dado que la única variable es I (adj) en la ecuación anterior, ¿estoy en lo cierto en mi entendimiento de que el voltaje de CC integrado realmente cambia la corriente y, por lo tanto, el voltaje de salida?

Cualquier idea sería apreciada.

Saad
fuente
enlace para el artículo original; electronicdesign.com/electromechanical/…
Voltage Spike

Respuestas:

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El opamp actúa para hacer que la unión de R6 y R7 tenga el mismo voltaje que Vc. Y la unión R6 / R7 es una proporción fija de Vl. Entonces

  • Vl = Vc x (R6 + R7) / R7.

Porque - el opamp funciona para establecer que sus terminales de entrada sean iguales cuando se aplica retroalimentación negativa PWM configura la entrada no inversora al voltaje objetivo. Si el punto de retroalimentación R6 / R7 (llame a esto Vf) es demasiado bajo, la salida opamp aumentará positivamente para aumentar Vadj en LM317, lo que aumentará Vl y, por lo tanto, Vf. Opuesto se aplica cuando Vf es demasiado alto.

Todo lo demás es "ingeniería" (o no :-))

El opamp está formando efectivamente un valor dinámico de la "hoja de datos R2" en serie con R4 en el circuito.

R5 cae 1.25V por diseño del IC, por lo que R4 cae todo lo que sea necesario para permitir que el opamp equilibre las cosas como se indicó anteriormente.

Esto permite que la salida opamp funcione a un voltaje más bajo que Vl. Esto no es especialmente necesario aquí, ya que el opamp opera desde V2, que es al menos 3+ Voltios por encima del nivel mínimo que Vl puede alcanzar (debido al diseño LM317), por lo que R4 realmente limita el voltaje más bajo que Vl puede lograr (debido a división de R5 y R4.)

¡Para una mejor flexibilidad aquí R4 = 0 ohmios !. Algunos opamps no irán a Vdd completo, pero aquí hay un amplio margen para casi cualquier opamp como Vs-Vl = LM317 Vdropout_min + 1.25V o aproximadamente 3.5V. Por ejemplo, un LM324 o LM358 funcionaría bien allí.


R3 es algo misterioso: no es necesario para que el circuito funcione. Agrega un desplazamiento positivo al voltaje PWM que no debería ser necesario. El diseñador del circuito puede haber tenido algo especial en mente cuando lo agregó. ¿Puedes proporcionar un enlace al artículo original?

Russell McMahon
fuente
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Creo que R2 y R3 están ahí para tener una salida definida, incluso si el controlador no puede proporcionar el PWM. Podría ser útil para controlar un ventilador.
Nico Erfurth
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R2 y R3 pueden establecer un voltaje "sano" cuando el pin del microcontrolador está flotando durante el arranque. Dependiendo de sus valores en relación con R1, también podrían determinar un voltaje predeterminado sobre el cual el micro solo tiene una influencia limitada.
Chris Stratton el
Este es el enlace al artículo original: electronicdesign.com/article/digital/… Estoy tratando de entender cómo obtuviste la relación para Vl. Entiendo que el voltaje a través de la entrada V es VL * (R7 / (R6 + R7)).
Sábado
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Cambié la fórmula principal a Vc = ... (era V0 = ...) Ambos son correctos pero Vc = es lo que realmente quise decir.
Russell McMahon
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Descripción de la operación del circuito agregada justo debajo de la fórmula principal.
Russell McMahon