Управление LM317 от ШИМ сигнала

егулируемый интегральный стабилизатор напряжения LM317 компании National Semiconductor является очень популярной микросхемой, применяемой в источниках питания. LM317T позволяет изменять выходное напряжения в диапазоне от 1.25 до 37В при максимальном токе нагрузки до 1.5A. Регулировка выходного напряжения осуществляется на входе Vadj, для этого обычно применяют делитель напряжения, а для точной подстройки можно использовать потенциометр вместо постоянного резистора. См. онлайн калькулятор LM317/LM350/LM338

Однако, с развитием цифровой техники, иногда встает задача управления выходным напряжением преобразователя от микроконтроллера, либо любого другого цифрового устройства с ШИМ выходом. Представленная ниже схема позволяет заменить потенциометр или постоянные резисторы аналоговым напряжением после ШИМ сигнала. Т.е. можно осуществить real-time мониторинг выходного напряжения и точную его подстройку.

Используя операционный усилитель и простейший ФНЧ фильтр на RC-цепочке можно преобразовать ШИМ-сигнал в необходимый регулятору уровень постоянного напряжения на входе Vadj. После ФНЧ, ШИМ сигнал амплитудой 5В преобразуется в аналоговый сигнал 0-5В, а затем при помощи ОУ преобразуется до требуемого уровня. В качестве примера разберем ситуацию, когда ОУ умножает сигнал на 2. В таком случае на вывод Vadj преобразователя LM317 поступает напряжение от 0 до 10 Вольт. Следуя формуле Vout=Vadj+1.25В из даташита, получим размах выходного напряжения в диапазоне от 1.25 до 11.25 Вольт. Можно изменять коэффициент усиления ОУ при помощи резисторов R2 и R4, например при управлении от микроконтроллеров с 3.3В выходами.

В качестве ОУ можно применить известную м/с LM741, или любую другую, с подстройкой напряжения смещения входа. Номиналы RC-фильтра рассчитываются в зависимости от частоты ШИМ. В данной схеме частота ШИМ составляла 1 кГц.