Warum eine Diode gegen GND in einer 0-30-V-LM317-Schaltung?

Es gibt einen Grund, die Diode dort anzubringen - sie verhindert, dass (viel) Strom rückwärts durch die Ausgangslast zur negativen Quelle fließt, da die Diode parallel zur parasitären Diode des Reglers in Vorwärtsrichtung vorgespannt wird, sodass der Ausgang des LM317 niemals geht sehr weit unter Null, selbst wenn der Pot ganz unten im Widerstand eingestellt ist.

Das Hauptproblem dabei ist, dass die Spannungsstabilität direkt von der -10-V-Quelle abhängt. Eine Änderung von 1 % in der -10-V-Quelle entspricht einer Änderung von 10 % in einer Ausgangsspannung von 1,00 V.

Ich bevorzuge hier Variationen der ursprünglichen NatSemi- Schaltung:

Der 1,2-V-Shunt-Regler in Verbindung mit der -10-V-Quelle und dem 680R-Widerstand erzeugt eine stabile negative Referenz, die es ermöglicht, die Einstellung bis nahe an 0 V zu senken. Sie könnten einen LMV431 (anstelle des veralteten LM113) verwenden, der viel billiger und besser auf den LM317 (1,24 V) abgestimmt ist.

Beachten Sie, dass in beiden Fällen, wenn die negative Spannung zum Zeitpunkt des Einschaltens des Reglers nicht vorhanden ist, der Reglerausgang die eingestellte Spannung um bis zu +10 V (oder mehr, je nachdem, ob die Quelle positiv gezogen werden kann) überschreiten kann. in der OP-Schaltung und um +1,24 V auf etwa 2,0 V in der darüber liegenden Schaltung.

Ich glaube, dass die Diode dazu dient, die Ausgangsspannung des Reglers zu begrenzen, falls die -10-V-Quelle ausgeschaltet oder getrennt ist. Berücksichtigen Sie Ein- oder Ausschaltereignisse - Sie haben möglicherweise keine Möglichkeit, die Sequenz der 35-V- und -10-V-Versorgung zu steuern.

Im Normalbetrieb ist die Anodenspannung der Diode aufgrund des konstanten Stroms, der durch den Vref / 120-Ohm-Widerstand aufgebaut wird, konstant. Bei einer Vref von 1,25 V fließt ein Strom von 10,4 mA durch R1, R2 und R3. Die Anodenspannung beträgt -10 + 680 * 0,0104 = -2,92 V. Die Diode ist also in Sperrichtung gepolt und hat keinen Einfluss auf die Schaltung.

Betrachten wir nun, was passiert, wenn die -10-V-Quelle getrennt wird. Normalerweise wird die Ausgangsspannung des Reglers durch diese Gleichung bestimmt:

Vref * (1 + (R1 + R3) / R2) - 10 [1]

Wenn die -10-V-Quelle getrennt wird, ist die Ausgangsspannung des Reglers jetzt gleich:

Vref * (1 + R1 / R2) + 0,7 [2]

[2] minus [1] ist:

-Vref * (R3 / R2) + 10,7 [3]

Mit den etablierten Werten von Vref, R3 und R2 ergibt dies eine Überspannungsgrenze von etwa 3,6 V über dem gewünschten Sollwert.

Ohne die Diode in der Schaltung steigt die Ausgangsspannung immer dann auf das Reglermaximum, wenn die -10 V ausgeschaltet oder getrennt sind. Dies wird ungefähr 32 V betragen (unter der Annahme eines 3-V-Reglerausfalls). Dies wäre definitiv katastrophal, wenn Sie diesen Regler beispielsweise verwenden würden, um einen Stromkreis mit Strom zu versorgen, der nur für 12 V oder weniger ausgelegt ist.