LM317 ile Çıkış Voltajı Nasıl Ayarlanır?
LM317'nin çıkış voltajı iki dirençle ayarlanır: Vout = 1,25 V × (1 + R2/R1). LM317, ADJ ile OUT ucu arasında sabit 1,25 V referans tutar. Örneğin R1 = 240 Ω ve R2 = 720 Ω için: 1,25 × (1 + 720/240) = 5 V. R2'yi büyütmek çıkışı yükseltir.
LM317, çıkış voltajı iki dirençle ayarlanabilen popüler bir lineer gerilim regülatörüdür. Sabit çıkışlı regülatörlerin aksine, tek bir parça ile 1,25 V'tan ~37 V'a kadar istediğin gerilimi üretebilirsin. Bu yazıda çıkış voltajını belirleyen formülü, direnç seçimini ve pratik uyarıları (dropout, minimum yük, ısınma) ele alıyoruz.
LM317 nasıl çalışır? (1,25 V referans)
LM317, ADJ (ayar) ucu ile OUT (çıkış) ucu arasında her zaman sabit bir 1,25 V referans gerilimi (VREF) tutar. Bu iki uç arasına bir direnç (R1) koyarsan, üzerinden sabit bir akım akar: I = 1,25 / R1. Bu akım ikinci bir dirence (R2) de aktığından, R2 üzerinde ek bir gerilim düşer ve toplam çıkış yükselir. Yani çıkış voltajı, R1 ve R2 oranıyla ayarlanır.
LM317 çıkış voltajı formülü
Çıkış voltajı şu formülle bulunur:
Vout = 1,25 V × (1 + R2 / R1) + IADJ × R2
| Sembol | Anlamı | Tipik değer |
|---|---|---|
| VREF | Dahili referans (ADJ–OUT arası) | 1,25 V (sabit) |
| R1 | OUT ile ADJ arası direnç | 240 Ω (veya 220 Ω) |
| R2 | ADJ ile GND arası direnç (ayar) | Çıkışa göre seçilir |
| IADJ | ADJ ucu kaçak akımı | ≈ 50 µA (çoğunlukla ihmal edilir) |
IADJ çok küçük olduğu için pratikte formül şuna sadeleşir: Vout ≈ 1,25 × (1 + R2/R1). Bu, Ohm yasasının regülatöre uygulanmış hâlidir.
Adım adım direnç seçimi
- R1'i seç — veri sayfası 240 Ω önerir (220 Ω da yaygın kullanılır).
- İstediğin çıkış voltajını (Vout) belirle.
- R2'yi çöz: R2 = R1 × (Vout/1,25 − 1).
- Çıkan değere en yakın standart direnci seç; hassas çıkış için R2 yerine trimpot kullan.
- Giriş gerilimini kontrol et: Vin ≥ Vout + 3 V (dropout).
- Güç kaybını hesapla ve gerekiyorsa soğutucu (heatsink) tak.
Çözümlü örnekler
| R1 | R2 | Vout = 1,25 × (1 + R2/R1) |
|---|---|---|
| 240 Ω | 240 Ω | 1,25 × (1 + 1) = 2,5 V |
| 240 Ω | 720 Ω | 1,25 × (1 + 3) = 5 V |
| 240 Ω | 2,4 kΩ | 1,25 × (1 + 10) = 13,75 V |
Örneğin 5 V çıkış istiyorsan ve R1 = 240 Ω ise: R2 = 240 × (5/1,25 − 1) = 240 × 3 = 720 Ω.
Dropout ve minimum yük
LM317 bir lineer regülatördür; çalışması için giriş, çıkıştan en az ~3 V yüksek olmalıdır (dropout). Ayrıca içindeki referans doğru çalışsın diye çıkıştan sürekli en az ~5–10 mA yük akımı çekilmelidir; yüksüz çalışırsa çıkış voltajı beklenenin üzerine kayabilir. Çıkışa küçük bir "bleeder" (boşaltma) direnci veya gerçek yük bağlamak bunu çözer.
Güç kaybı ve ısınma
Lineer regülatörde giriş ile çıkış arasındaki fark, ısı olarak harcanır: P = (Vin − Vout) × Iout. Örneğin 12 V'tan 5 V'a 0,5 A çekiyorsan: P = (12 − 5) × 0,5 = 3,5 W — bu ciddi bir ısıdır ve mutlaka soğutucu gerekir. Büyük giriş–çıkış farkı + yüksek akım varsa, verimlilik için lineer yerine anahtarlamalı (buck) regülatör düşünülmelidir.
Sık yapılan hatalar
- R1'i çok büyük seçmek: minimum yük akımı sağlanamaz, çıkış kayar. 240 Ω'da kal.
- Dropout'u unutmak: Vin = Vout + 1 V ile regüle olmaz; en az +3 V bırak.
- Soğutucuyu atlamak: yüksek güç kaybında LM317 termal korumaya girip çıkışı keser.
- Giriş/çıkış kondansatörünü koymamak: kararlılık için giriş ~0,1 µF, çıkış ~1 µF (veya veri sayfası önerisi) önerilir.
Hesaplayıcıyı kullan
İstediğin çıkış voltajını girip R1/R2 değerlerini anında bulmak için LM317 Voltaj Hesaplayıcımızı kullanabilirsin.