Man darf dieses Tutorial als ein freie Übersetzung/Zusammenfassung
der originalen englischsprachigen HowTo´s von POINTOFNORETURN
betrachten, die in ihren nahezu perfekten Ausarbeitungen als entscheidende
Motivation dienten.
Jeder kennt die LM317-Lüftersteuerung oder hat zumindest die Bezeichnung
schon mal gehört. Diese in ihrer Ausführung und Umsetzung recht
einfache Schaltung ist ein Spannungsregulator. Der beliebteste Einsatzgebiet
liegt beim Bau der LüfterSteuerungen.
Es gibt mehrere unterschiedliche Ausführungen des LM317-Schaltkreises,die
"ReferenzSkizze"
befindet sich in den
Datenblättern des LM317-Chips. Man muss nicht zwangsläufig
die Kondesatoren einbauen, diese sollen in der Regel die Impuls-Schwingungen
ausgleichen.Bei unserer Lüftersteuerung können wir diese Schwingungen
getrost vernachlässigen, weil sie im Betrieb mit Lüftern garnicht
wahrnehmbar sind bzw. nicht zum Tragen kommen.
Der LM317 ist ein linearer Regler ist, d.h er wandelt die überflüssige
Spannung in Wärme um und wird somit immer dann heisser, wenn die
Aussgangsspannung niedrig ist. Ab 2 Lüftern pro LM317Kreis, sollte
man erntshaft über die passive Kühlung des Bausteins nachdenken,
weil dieser schon bei EINEM PowerLüfter schon recht "heiss"
werden kann. Ein LM317 verkraftet höchstens 1.5 A, man sollte daher
unbedingt darauf achten, den Chip mit nicht zu vielen Lüftern zu
belasten. Bei vielen Lüftern ist Strombelastung angegeben und liegt
meistens unter 1 A(bei normalen 80 mm Lüftern liegt sie immer unter
0.5 A/normal bei ~0.2 A). Problematisch hier ist eine andere Tatsache:
diesen Angabe ist gewöhnlich nur für die nominale Spannung gültig(also
12 Volt), bei niedrigeren Spannungen ziehen die Lüfter bis zu 1/3
mehr Strom als angegeben und können den LM317-Chip zerstören.
Daher sollte man vor dem Basteln erst ernsthaft darüber nachdenken,
wieviele und welche Lüfter man betreiben möchte, grössere
Lüfter ziehen mehr Strom, kleinere weniger (ab 120mm wirds gefährlich).
Wahlweise greift man auch zu kompatiblen LM350(verkraftet bis zu 3 A)
oder LM338(bis zu 5 A) oder fertigt eine Mehrfachausführung von diesen.
Hinweis: Über die letzte Aussage gibt es reichlich Diskussionen
im Forum.
Der LM317 kann die volle Eingangspannung leider nicht an den Ausgang
leiten, für die integrierte Schaltung braucht er seine s.g. Referenzspannung(1.25V),
daher liegt die maximale Ausgangspannung(Vout) bei 10.75 V. Dieses Problem
ist aber nicht weiter tragisch, weil man den Reglerkreis mit einem zusätzlichen
UmSchalter(mit welchem man die Schaltung ganz abschalten kann, ein positiver
Nebeneffekt quasi) überbrücken kann.
Wie funktioniert die Schaltung???
Die Ausgangspannung wird eingestellt, indem man den die Eingangspannung(Input-Pin)
über den Poti(am Adjust-Pin)entweder über den (-) Pol(des
PSU) abläßt ( R2 auf 0 ohm=ganze Spannung geht zu Ground) oder
zum Out-Pin(also zum (+)Pol des Lüfters). Je mehr ohm man
beim Poti einstellt, umso weniger Spannung wandert zum Ground und mehr
an den Lüfter. Die Formel zu Berechnung der Ausgangsspannung in Abhängigkeit
von gewählten Wiederständen: Vout=Vref*(1+R2/R1). R2
ist Widerstand des Potis, R1 ist 240 Ohm. Rechnen wir die V out z.B für
R2=2.2kohm(2200Ohm) aus,so ergibt sich etwas über 12.70 V, soweit
die Theorie, denn in der Praxis können wir Vout nie grösser
als 10.75 V bekommen und ausserdem haben wir wahrscheinlich nur 12 Volt
am Eingang(Input-Pin) angelegt. Daher ist es sinnlos bei dieser
Konfiguration der Schaltung einen "stärkeren" Poti als
2kohm zu verwenden. |