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LM317 SpannungsRegellungLM317 SpannungsRegellung

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.


Also für eine LM317 Schaltung brauchen wir(Die Bestellnummern sind aus dem Reichelt-Katalog):

Menge
Bezeichnung
Reichelt Bestellnummern
Anmerkungen
1
Spannungsregler LM 317-220 auch LM317T
---
Wärmeleitpaste ----------------- für die bessere Kühlung
1
Kühlkörper für den LM317 V PR5/15-M3 optional jedoch empfehlenswert, auch andere möglich
1
240ohm Widerstand 1/4W 1%TK50 METALL 240 (Skizze)Metallschicht, auch Kohleschicht möglich

1

POTI/6MM/MONO/Linear

P6M-LIN 2,2K

P6M-LIN 4.7K auch OK
1
Kondensator 0.1µF KERKO 100N optional
1
Kondensator 1µF RAD 1.000/35 optional
1
StreifenRaster Platine H25SR050 verschiedene Grössen

1

1

15mm Drehknopf für 6mm Achse

20mm Drehknopf für 6mm Achse
KNOPF-15-GRAU
alternativ auch
KNOPF-20-GRAU

optional

erhältlich auch:
Schwarz

1

1

FÜR 15mm KNOPF

FÜR 20mm KNOPF

DECKEL-15-BLAU
alternativ auch
DECKEL-20-BLAU

erhältlich auch: Schwarz/Rot/Grau
1
Stecker zum Anschlüss des NT´s SVS 5 4 polig(2 Pole werden gebraucht)
1
Stecker zum Anschlüss des Lüfters PSS 254/3G 3 polig(2 Pole werden gebraucht)
---
Kabel zum Verdrahten ----------------- Leitungen zu den Steckern und Poti
1
Lötkolben ----------------- geht leider nicht ohne



Ich habe hier einfach die Skizze aus den Datenblättern übernommen:

Entweder man lötet sie so wie sie ist oder macht sich das Leben leichter und nimmt die untere Version.
Diese läuft bei mir ohne Probs und reicht daher vollkomen aus.
Alternativ ist hier auch die Skizze zu empfehlen.Als Erstes ist zu beachten,
dass die Anordnung der Pins im LM317 anders ist als auf den Skizzen. Die "echte" Anordnung sieht man auf dem Bild darunter.


A= Adjust(Justierung)/ O= Output(Ausgang)/ I=Input(Eingang)


Also ran an den Lötkolben.

Da ich zurzeit keine Pics des Lötvorgangs machen kann, muss ich nochmals auf die
von PointOfNoreturn verweisen, diese sagen oft mehr als Tausend Worte.

Diese Schaltung wurde auch in der Las Vegas Lüftersteuerung verbaut.


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