Популярный регулируемый линейный стабилизатор напряжения LM317T фирмы National Semiconductor обеспечивает выходное напряжение 1.25 … 37 В при токе до 1.5 А. Обычно для установки напряжения используют потенциометр. На Рисунке 1 показано, как заменить потенциометр аналоговым напряжением, формируемым из сигнала ШИМ (ШИМ – широтно-импульсная модуляция). Параметры ШИМ могут устанавливаться внешним микроконтроллером или иной цифровой схемой. Если использовать микроконтроллер еще и для динамического мониторинга выхода LM317T, получится замкнутая система регулирования.
 |
|
| Рисунок 1. | В этой схеме потенциометр заменен аналоговым напряжением, получаемым из сигнала ШИМ. |
С помощью RC фильтра низких частот и операционного усилителя (ОУ) можно преобразовать сигнал ШИМ в постоянное напряжение и регулировать этим напряжением выходной уровень микросхемы LM317T. Изменение скважности импульсов ШИМ дает возможность генерировать аналоговое напряжение на выходе фильтра в диапазоне от 0 до 5 В. ОУ усиливает это напряжение для получения требуемого диапазона.
Если усилить выходное напряжение вдвое, на вывод регулировки LM317T будет подаваться напряжение 0 … 10 В, при этом на выходе схемы напряжение будет меняться от 1.25 до 11.25 В, в соответствии с уравнением
VOUT = VADJ + 1.25 В.
Меняя значения сопротивлений резисторов R4 и R2, можно получить требуемое усиление. Если вам захочется уменьшить напряжение смещения, воспользуйтесь ОУ, имеющим выводы подстройки нуля, например, LM741. Выбор значений емкости C1 и сопротивления R1 фильтра определяется частотой сигнала ШИМ. Номиналы, показанные на схеме, рассчитаны для частоты 1 кГц.
Схему можно усовершенствовать, заменив RC фильтр активным фильтром и заведя сигнал обратной связи с выхода схемы на микроконтроллер для динамического регулирования напряжения.
