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Linearer Spannungsregler LM317
 
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PhysikNerd



Anmeldungsdatum: 24.12.2020
Beiträge: 26
Wohnort: Dortmund

Beitrag PhysikNerd Verfasst am: 16. Jan 2021 10:27    Titel: Linearer Spannungsregler LM317 Antworten mit Zitat

Meine Frage:
Hallo allerseits,

ich habe eine Frage zum allbekannten linearen Spannungsregler LM317 und zu der unten angehängten Schaltskizze. Die Schaltung regelt sowohl die Stromstärke als auch die Spannung. Konkret begrenzt Rs die Stromstärke auf einen Maximalwert, während mit R1 und R2 die Spannung auf einen festen Wert stabilisiert wird. Doch warum begrenzt nur Rs die Stromstärke?


Meine Ideen:
Bei einem LM317 stellt sich der Spannungsregler ja so ein, dass zwischen Vout und Adj eine Spannung von 1,25V anliegt. Doch dies würde doch bedeuten, dass die Stromstärke durch Rs UND R1 begrenzt wird?

Ich beziehe mich hier auf folgende Quelle und freue mich auf jeden konstruktiven Beitrag:

http://www.netzmafia.de/skripten/hardware/LM317/LM317.html



F3E93816-45A6-4CCD-9B7C-20C6A87DBBD9.jpeg
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Nobby1



Anmeldungsdatum: 19.08.2019
Beiträge: 553

Beitrag Nobby1 Verfasst am: 16. Jan 2021 13:52    Titel: Antworten mit Zitat

Der Ausgangsstrom wird nicht nur durch Rs begrenzt, man verliert auch noch etwas durch den Abfluss durch R1 und R2 zur Masse.
PhysikNerd



Anmeldungsdatum: 24.12.2020
Beiträge: 26
Wohnort: Dortmund

Beitrag PhysikNerd Verfasst am: 17. Jan 2021 17:28    Titel: Antworten mit Zitat

Nach meiner nun intensiven Recherche habe ich herausgefunden, dass R2 sehr groß gewählt wird, sodass daher nur ein vernachlässigbarer Strom durch R1 und R2 fließt. Daher fällt an R1 eine vernachlässigbare Spannung ab.

Letzendlich wird der Strom so reguliert, dass an RS die Referenzspannung 1,25V abfällt.

Lg
ML



Anmeldungsdatum: 17.04.2013
Beiträge: 2398

Beitrag ML Verfasst am: 17. Jan 2021 18:30    Titel: Antworten mit Zitat

Hallo,

PhysikNerd hat Folgendes geschrieben:
Nach meiner nun intensiven Recherche habe ich herausgefunden, dass R2 sehr groß gewählt wird, sodass daher nur ein vernachlässigbarer Strom durch R1 und R2 fließt. Daher fällt an R1 eine vernachlässigbare Spannung ab.

Letzendlich wird der Strom so reguliert, dass an RS die Referenzspannung 1,25V abfällt.

Lg

Ja, das hört sich vernünftig an, wobei man vermutlich auch die 240 Ohm noch erhöhen kann.
M. E. kann eine solche Schaltung nur für spezielle Anordnungen (einfache Ladegeräte, wenn man keine Spezial-ICs nutzen will) einigermaßen passen. Denn normalerweise kann man nur eine der beiden Größen: Stromstärke oder Spannung unabhängig voneinander festlegen.

Eine gute Sache am LM317 ist, dass er thermisch limitiert ist, d. h. er schaltet ohnehin ab, wenn er zu heiß wird.


Viele Grüße
Michael
PhysikNerd



Anmeldungsdatum: 24.12.2020
Beiträge: 26
Wohnort: Dortmund

Beitrag PhysikNerd Verfasst am: 17. Jan 2021 20:02    Titel: Antworten mit Zitat

Hi,

ML hat Folgendes geschrieben:

Denn normalerweise kann man nur eine der beiden Größen: Stromstärke oder Spannung unabhängig voneinander festlegen.
l


Interessant ist, dass der Schaltplan bei einem Akku zunächst als Konstantstromquelle und später als Konstantspannungsquelle arbeitet. Ohne den LM317 würde zu Beginn eine sehr hohe Stromstärke fließen. Der LM317 begrenzt daher hier die Stromstärke auf einen festen Wert. Lädt sich der Akku auf, so wirkt die Akkuspannung der Ausgangsspannung entgegen und es fließt aufgrund der Spannungsdifferenz eine geringere Stromstärke als die begrenzte Stromstärke. Daher wird nun die Spannung auf einen festen Wert reguliert.

Dieses Zusammenspiel ist für Ladegeräte wichtig. Aber beim Aufladen eines Akkus ist ein LM317 wahrscheinlich nicht ausreichend, da er nicht überprüft, ob der Akku voll geladen ist.

Lg
ML



Anmeldungsdatum: 17.04.2013
Beiträge: 2398

Beitrag ML Verfasst am: 20. Jan 2021 11:24    Titel: Antworten mit Zitat

Hallo,

PhysikNerd hat Folgendes geschrieben:

Dieses Zusammenspiel ist für Ladegeräte wichtig. Aber beim Aufladen eines Akkus ist ein LM317 wahrscheinlich nicht ausreichend, da er nicht überprüft, ob der Akku voll geladen ist.

Ja, genau. Und dann kommt noch dazu, dass verschiedene Akkutypen (Bleiakku, Nickel-Cadmium, Nickel-Metallhydrid, Litium-Ionen, Litium-Polymer usw.) verschiedene Ansteuerungen brauchen. Auch für die Überprüfung, ob der Akku voll ist, gibt es mehrere gängige Methoden.

Ich lese immer mal wieder, dass die Akkus verschiedene Ladeschaltungen brauchen, habe mich aber noch nie umfassend damit beschäftigt. Einen LM317 würde ich heutzutage dafür nicht mehr verwenden. Dazu gibt es einfach zu viele bessere Varianten.

(Für Stromquellen und Spannungsquellen habe ich den LM317 und seine Verwandten regelmäßig in Gebrauch.)


Viele Grüße
Michael
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