如何使用LM317作为开关来打开和关闭电源负载

今天我们将学习如何使用LM317作为开关来打开和关闭电源负载。它仍然具有相同的保护性能。即使频率更高。这一切都始于Dave在22Hz时钟脉冲发生器电路中问道：“这是否适用于22vdc电池组，以在60Hz下提供60VAC电压？

我们之前使用过的MM5369 CMOS在使用石英晶体和RC网络时经常用作精密时基。

通常，MM5369需要宽范围的电压（3V–15V）。因此，它绝对不能与22V电压电平一起使用。它输出非常低的电流，因为它是一个专注于节能的小型IC。

该电路的概念

现在让我们看一下我们想要实现的目标的框图。它将帮助我们可视化我们需要的电路创意。

框图 提高MM5369输出的电压。

每个块可分为：

22V 直流电源是该电路中唯一的电源。
12V 稳压器在由 12 伏供电时将提供恒定的 22 伏电压。因为MM5369需要稳定的电压电源（12V固定电压）。
MM5369模块是一个60 HZ脉冲发生器或时基。
控制器的作用类似于一般的开关。它将通过控制MM5369的信号将直流电源的高功率连接到输出。
负载是用于测试电路的器件。它连接到输出端，需要高电流。
重要的一点是，输出信号必须与MM5369的信号具有相同的波形。但它也将具有更高的电压电平，从大约 11V 到 20V。

选择组件

下一步：让我们根据指定的要求选择组件，例如性能、尺寸和价格。

12V 稳压器模块：

我们使用齐纳二极管稳压器来提供稳定的12V电压。由于IC1需要的电流较小，因此像这样的简单电路就足够了。

12V 齐纳多德稳压器电路，采用 22V 输入电压

我们可以通过以下方法轻松计算 R1 的值：

R1 = （Vin-Vic1）/ IIC1 = （22V-12V）/0.02 = 500
输入电压 = 22V， VIC1 = 12V， IIC1 = 0.02A
R1 的额定瓦特不需要超过 0.5 瓦。因为功率（P=VxI）仅承载0.02A x 10V = 0.2瓦。
所以，我们使用R1是470欧姆0.5W
此外，我们添加C1以增加该电路的效率。

控制器块：

最简单和最流行的方法是晶体管。这是一个很好的开关。我们可以像继电器一样，利用基座的低电压电平来控制C-E处的高压负载。但它在高频下效果要好得多。

小型晶体管用作简单的开关

我们使用 S9013 NPN晶体管进行了测试。但它只能与消耗不超过0.2A的负载一起使用。IC1输出端和负载处的信号形状保持不变，但幅度不同。

但是当我们想使用负载时，这会消耗更多的功率。有必要将晶体管更改为可以承受更大电流的晶体管，例如BD139或TIP41。

使用 LM317 作为交换机

但是由于我们现在有很多LM317稳压器。与传统的 TO-220 晶体管相比，它们非常高效且相当便宜。

因此，我们学会更多地使用它真是太好了。

查看数据表，LM317 可以接受 40V 的最大电压和 37V 的最大输出电压，以及 1.5A 的高输出电流。

但有趣的是，当发生短路或过流时，它具有良好的保护系统。

让我们做一个实验。在下面的电路中，断开 R2 并插入 S1 按钮开关。

实验 LM317 作为开关

当不按下S1时，输出电压约为20V。但是当我们按下S1时，电压降低到约1.2V。

然后，我们将 Q1 的 S1 位置更改为充当开关。然后移动 S1 并尝试再次按 S1。为了更清楚地看到效果，我们增加了一个24V3W灯作为负载。（我们使用12V 3W串联灯泡。

当我们释放 S1 时，两个灯泡都会亮起，但是当按下 S1 时，两个灯泡都会正常关闭。

接下来，让我们尝试将所有部件放在一起，将其变成一个完整的电路。

我们会看到灯泡打开。示波器测量的信号非常完整。

A点（IC1的输出）和B点（输出）的信号具有180度的相位差或反相。

LM317 的输出与 MM180 的输入信号异相 5369 度。

当将负载更改为消耗更多功率的负载时，LM317仍可正常工作。它可以提供1.5A的最大电流。我们还可以用VR1调整输出信号的幅度，例如到15V或18V等。

结论

通过解决这个问题，我们使用了LM317。效果很好。虽然它并不完美，但它可以帮助我们学会更多地使用 LM317。

我们对LM317作为交换机非常满意，因为它非常灵活。

但它有一些限制：

最低电压电平不是0V（而是1.2V）。
当频率电平高于1kHz时，信号可能会失真。
LM317 内始终存在损耗水平。如实验所示，如果输入电压系统为22V，则输出的电压将仅为20V左右。
如果要降低这种电压损耗，则应使用晶体管代替。但是由于我们还没有这种晶体管，我们现在无法对其进行实验。