Rätt eller fel med 2 x LM 317?

Elektronikrelaterade (på komponentnivå) frågor och funderingar.
Användarvisningsbild
Lasp
Inlägg: 10328
Blev medlem: 1 juli 2011, 19:09:09
Ort: Helsingborg

Re: Rätt eller fel med 2 x LM 317?

Inlägg av Lasp »

Den här typen av diskussioner är det som Sef förtjänar!
Initierat och bra argument!
Kunskapen här är stor, så lösningarna kan vara bra för många.
Borre
Inlägg: 4396
Blev medlem: 14 juni 2007, 15:43:50
Ort: Hälsingland

Re: Rätt eller fel med 2 x LM 317?

Inlägg av Borre »

Nu ska vi se, direkt från databladet för LT3080:
Screenshot_20201014-215042.jpg
Ja Linear var visst inte bättre än att föreslå i princip samma lösning med två kretsar i serie.

Andy, är lastregleringen viktig så sätt den spänningsreglerande sist, så som i ditt schema. Bra eller anus, ja det fungerar iaf.
Du har inte behörighet att öppna de filer som bifogats till detta inlägg.
E Kafeman
Inlägg: 2278
Blev medlem: 29 april 2012, 18:06:22

Re: Rätt eller fel med 2 x LM 317?

Inlägg av E Kafeman »

>det är oftast komponentsnålt
Det är inte komponentsnålt i förhållande till vad man får utan kostar fler komponenter till en större kostnad så det är inte heller snålt ur ekonomisk synpunkt jämfört med moderna alternativ.
>stabilt
Stabiliteten är inte i närheten av modernare lösningar. I somliga avseende dekad-skillnader.

>Förr den vanliga hempularen duger kopplingen i många fall
Som jag påpekade för tidigare exempelscheman så är det inte ens tillrådligt att spänningssätta dessa då både brandfara och risk för att bränna upp surt betalde LM317 på oduglig kretslösningar är uppenbar.
Sådan scheman duger inte åt nybörjaren och den som orkar öppna databladet och gör treminuters läsning av detta inser att det är användning av komponenter på sätt som varnas för av tillverkaren.

Dubbla LM317 är att jämföra med att ha två styr-rattar på bilen där bägge måste fungera för att ha styrande funktion och där rattglapp/förluster adderas.
Det finns en god anledning att man inte hittar denna lösning annat än i kretsar där resten är i princip av lika otänkt grad.

Det är rätt att det är spänningreglering som av nödvändighet bränner effekt i analogt reglersystem. Varje LM317 bränner där minst 1,2 Volt.

Det är dock en en lägre kostnad ur prestandasynpunkt och med serie-kretsar av typ LT3080 där man fortfarande kan ha stabil reglering inom stort spänningsintervall utan att tappa massa effekt över en strömbegränsare och det är inget som avråds från av tillverkaren då kretsen är närmast idiot-säker mot förstörelse genom överlaster eller backspänningar.

Vill man ha ett ur hobbypularen intressant bygge ac lab-aggregat med ström och spänningreglering av god klass och där man t.ex. lätt kan välja att lastkompensera dåliga mätkablar, typ som vid fyrpols motståndsmätning, och få en betydligt driftsäkare spänning och strömreglering vid okända laster, och som inte bränner ner huset pga av kortslutna LiPo-batterie genom LM317 r om nu hobbypularen skulle få för sej att koppla in sådana parallellt över nätaggregatet, så duger inte seriekopplöade LM317 för hans behov.

>Men vi kan väl få se på något exempel på en komponentsnål och stabil lösning med 0- xx ström och spänningsreglering.
Egentligen borde du leta lite själv, det är bra sätt att bygga kunskap, men ok.

>Med endast en serie komponent, och klura till det med att mäta strömmen på minussidan.
Tyvärr vet jag inte vad minus-sidan innebär i detta fall?
Förmodar att du menar en aktiv kapsel med en massa aktiva komponenter inuti samt nödvändiga passiva kringkretsar?

Saxar nedan in ett ur tillverkarens kopplingsexempel som klara det LM317 vad gäller ström och spänning klarar utan att ha dess brister och med mindre brus på utspänning så man slipper inkludera sådant i uppmätta förstärkarbruset, om man spänningssätter lågnivå audio-steg t.ex. och man får på köpet lite andra funktioner såsom inbyggd tempsensor som kan avläsas av t.ex. en Arduino eller starta en kylfläkt om det behövs och Power Good ThresholdVoltage som även den kan avläsas som bekräftelse på att någon överbelastning inte inträffat:
LT3086-13455.png
Nu skulle man tycka att det är lite väl uppenbart att kretsar som är 30-40-50 år gamla och därför pga av begränsningar i den tidens design-möjligheter och tillverkningskostnader och som fortfarande gör dessa i många fall dyrare att tillverka gentemot modernare och mer komplexa kretsar, är väldigt uppenbart passe.
Även den ovan rätt trevliga LT3086 som klara upp till 40V/2A är även den nu på slutet av sin aktiva tid och förekommer sällan i nydesign då man på de flesta fronter inte längre accepterar stor energi-förluster, i synnerhet för allt som är batteridrivet, telefoner och bilar t.ex.
Det är switchat som gäller och regulatorerna håller idag i många fall sej med egen programmerbar MCU så det finns inte ens yttre motstånd att ställa strömmen med.
Även mycket dyra moderna spänningsaggregat använder sej av ofta av switchade lösningar så LM317 är knappast mer än av antikvariskt intresse ens för en hobbyist som inte vill bygga någon efter funktionsmässigt usel slumpmässig internet-ritning och utan att ge databladet en koll om designen avråds från i datablad.
Du har inte behörighet att öppna de filer som bifogats till detta inlägg.
Användarvisningsbild
Andy
Inlägg: 5884
Blev medlem: 26 september 2004, 18:24:52
Ort: Södern

Re: Rätt eller fel med 2 x LM 317?

Inlägg av Andy »

I rest my case!

Tack Borre :tumupp:
E Kafeman
Inlägg: 2278
Blev medlem: 29 april 2012, 18:06:22

Re: Rätt eller fel med 2 x LM 317?

Inlägg av E Kafeman »

Borres förslag är helt ok om du läser vad jag skriver.

Det går lägga två LM317 i serie som ström och spänningsbegränsare. Det blir lika illa fungerande oavsett ordning, bara lite olika smak och det borde inte ens vara svårt att förstå om man vet alls hur en LM317 fungerar, till skillnad från en LT3080 t.ex.

Om man vill använda sej av separata reglerenheter så är LT3080 stabil nog och ger måttliga i förlusten jämfört med LM317 som enligt datablad kräver 3V volt skillnad för Vin/Vut för att arbeta stabilt. Det innebär att man tappar över 4 Volt som fasta förlust över reglerdelen (1,2 + 3 Volt) innan man kan nå den stabilare variabelt reglerbara delen till skillnad från om man använder två LT3080 som ger en 10-del så stora fasta spänningsförluster och som dessutom har betydligt bättre stabilitets-faktor och brus och bättre tål backspänning än LM317.
Vad gäller stabilitetsfaktorn så påverkar den vilka laster som kan hanteras men ochså sättet kretsen hanterar transienter, interna och externa. Det är ingen nyhet för oss som varit med ett tag, men som exempel där man uppmärksammar det problemet med LM317 år 1998, drygt 20 år sedan: http://robustdesignconcepts.com/files/L ... ulator.pdf
Skillnaden var att man då inte ännu hade uppfunnit de stabila LDO-regulatorerna som kom att förändra mycket på regler-sidan, så man fick hålla till godo med det som fanns.

Vilken som kommer först, ström eller spänningsregleringen i ett nätaggregat är en förfärlig fråga egentligen för denna typ av analoga regulatorer. Det uppenbara svaret är vilken reglering som prioriteras för minst dålig funktion, vilket jag också tidigare skrivit men antagligen var det teknisk på för hög nivå.
Svaret borde vara bortom självklart kan man tycka men förklarar en gång till på enkelt sätt:
För hobbyistens nätaggregat är förmodligen tanken att ställa en spänning och nyttja en strömbegränsare endast som skydd när något börjar skena i strömförbrukningen.
Att då lägga strömreglering medelst LM317 närmast utgången gör att den trots allt precisa spänningregleringen kommer fladdra avsevärt på nätaggregatets utgång eftersom man då lagt en ostabil seriell strömregulator i serie med utsidan på spänningskällan. Total katastrof ur spänningregler-synpunkt med ostabil spänning på flera volt som resultat av den extra serie-lasten. En sådan regulator är inte stabilare än enbart två motstånd som spänningdelare.
Det blir inte ett nätaggregat av någon högre klass är lindrigt uttryckt, men som någon skrev, det duger ofta till hobbyister.
Lm317_drop_voltage.png
Denna bilden visar för LM317 ur dess datablad hur spänningen över en sådan ström-reglerare kommer se ut med varierande last och dess i detta avseende rätt stora temperaturberoende.
Att det inte är något man vill ha som en okontrollerat spänningsförlust i serie med spänningsutgången på sitt nätaggregat är rätt självklart kan man tycka.

Däremot kan det förutom nackdelen att man bränner effekt fungera om bättre med denna ordningen på regleringen om det är ett nätaggregat som ska leverera en konstant begränsad ström upp till en max-spänning, typ om man vill kunna mata lysdioder med konstant ström oavsett antalet lysdioder i serie. På motsvarande sätt blir den det nu den övre spännings-gränsen som blir en rätt diffus och obestämd historia eftersom den beror på ett antal mindre stabila spänningsfall i reglerkretsarna.

Om man sätter strömbegränsaren först och sedan spänningsregulatorn begränsar det antingen hur snabbt strömbegränsaren kan bli effektiv eller får man offra kondenstorns buffring av nättrafons rippel, om sådan trafo försörjer kretsen och beroende på vilken sida av strömbegränsaren kondensatorn sätts. Detta då t.ex. en stor kondensator mellan reglerkretsarna kommer göra att kondensatorn buffrar energi som kommer skickas ut oavsett till dess spänningsnivå är så låg att strömbegränsaren kan få någon inverkan, vilket blir en väldigt långsam-reagerande strömbegränsare alternativt matas spänningsregleringen via dödkötts-förlusterna som strömbegränsaren utgör vilket gör att nätaggregatet inte kan svara lågimpedivt på varierande laster på utgången då man har en svampig seriekrets mellan spänningsregulatorn och trafon eller vad som nu är källan.

Det duger som sagt åt hobbyister, men jag vill själv inte ha den typen av strömbegränsare på mitt nätaggregat. Strömbegränsning som reagerar efteråt, när man redan man skickat överström in i något en god stund (ett antal millisekunder om stab-kondensatorn inte är allt för extrem). Det finns i sammanhanget hobbyister som vräker på med 1000-tals uF på utgången av hembyggda nätaggregatet så att eventuell strömbegränsning tar en mindre evighet på sej att aktiveras och börjar göra någon skillnad.
Alternativet är att flytta den kondensatorn till innan strömregleringen men man flyttar bara runt problemet till en annan del av funktionen. Det är av samma anledning man på bättre variabla gamla nätaggregat ofta saknar nämnvärt stora elektrolyter på utgången. Är det lågbrusig reglering med tillräcklig kraft bakom så är stora elektrolyter på utgången faktiskt helt onödiga men de behövs för att backa upp på transformator-sidan mellan periodtopparna.
Även bättre lite större elektrolyter har för stor inre serie-resistans för att ge funktion på utgången som inte bättre utförs av en modern reglerkrets.

Detta är knappast elektronik på raket-nivå. Att räkna ut att det blir katastrof-dålig spänningsreglering om man lägger dåligt definierade serielaster EFTER spänningsregulatorn är knappast något som kan överraska någon med basic kunnande och har man försökt att se helheten och tillsammans med vad databladet för LM317 säjer om krävda spänningsnivåer bör det knappast betvivlas att inte heller det omvända är något att stå efter.
Lätt att inse att det borde finnas bättre sätt att få både spänning och strömreglering att fungera och lämpligare presterande kretsar är inte svårhittade.

"Rest my case" blir jag besviken över för då har jag misslyckats trots en hel del text att förklara något som ur elektrisk synpunkt inte är så jättesvårt att förstå om man anstränger sej lite.

För att inte missförstå, jag har inget emot LM317. Det är en fantastisk krets sett till vad som erbjöds på den tiden den designades. Beundrar de som lade grunden till designen av LM317 och dess tidiga föregångare och det är så nära teknisk skönlittratur man kan komma att läsa om de färgstarka profilerna som gjorde jobbet, det var en mindre revolution där mesta beräkningarna gjordes med papper och penna, men det är som med de samtida kassettspelarna, som också var nyskapande på den tiden, de är nu aningen omoderna och dess forntida glans har flagnat lite.
Inte ens när LM317 var ny var det något som den vanlige hobbyisten ville bygga nätaggregat av. Det var ua723 med inbyggd både spännings och strömreglering som jag byggde mina första nätaggregat kring och det gällde nog för alla hobbybyggare på den tiden, tidigt 1970-tal.
Man kunde få vilket ström och spänningsområde som helst genom att koppla på lämplig effekttrissa och motstånd. Troligen JD Lieux som gjorde mesta designjobbet av den kretsen men han tillhörde inte de udda och mer omtalade typerna utan var en högst normal tekniker som jobbade 7-4 och sedan åkte hem till familjen, så hans liv och leverne blev aldrig lika omtalade. Det var en liten OT utvikning men dessa kretsar är väldigt sammankopplade med dess upphovsmakare.
Du har inte behörighet att öppna de filer som bifogats till detta inlägg.
Skriv svar