Opis karakteristika, raspored pinova i primjeri sklopnih krugova linearnog regulatora napona LM317

Prilikom razvoja električnih krugova često postaje potrebno koristiti stabilizatore napona male ili srednje snage (do 1,5 A) ili izvori referentnog napona. Prikladno je ako je takav čvor dostupan u integriranom dizajnu, u obliku jednog mikrosklopa. Raspon od 9 DC napona u rasponu od 5V do 24V zatvara serijske regulatore 78XX. Niche work LM317 - naponi su viši (do 37 V) i ispod (do 1,2 V) ovog raspona, srednje vrijednosti napona, podesivi stabilizatori.

Što je LM317 čip

Mikrokrug je linearni regulator napona, čija se izlazna vrijednost može postaviti unutar određenih granica ili brzo prilagoditi. Dostupan u nekoliko opcija kućišta s tri izvoda.Raspon izlaznog napona za sve opcije je isti, a maksimalna struja može varirati.

Ključne značajke linearnog regulatora napona LM317

Podaci za stabilizator LM317 sadrže potpune tehničke informacije, koje se mogu pronaći proučavanjem specifikacije. Ispod su parametri čije je nepoštivanje najkritičnije i ako se nepravilno koristi, mikro krug može pokvariti. Prije svega, ovo je maksimalna radna struja. Dat je u prethodnom odjeljku za različite vrste izvršenja. Mora se dodati da kako bi se dobila najveća struja od 1,5 A, mikrosklop mora biti instaliran na hladnjak.

Maksimalni napon na izlazu regulatora, izgrađen na temelju LM317, ne može biti veći od 40 V. Ako to nije dovoljno, morate odabrati visokonaponski analog stabilizatora.

Minimalni izlazni napon je 1,25 V. S ovim dizajnom kruga možete dobiti manje, ali zaštita od preopterećenja će raditi. Ovo nije najbolja opcija - takva zaštita bi trebala raditi protiv prekoračenja izlazne struje, kao što radi u drugim integriranim stabilizatorima. Stoga je u praksi nemoguće dobiti regulator koji radi od nule kada se na Pin Adjust primjenjuje negativna pristranost.

Minimalna vrijednost ulaznog napona nije navedena u podatkovnoj tablici, ali se može odrediti iz sljedećih razmatranja:

• minimalni izlazni napon - 1,25 V;
• minimalni pad napona za Uout = 37 V jednak je tri volta, logično je pretpostaviti da za minimalni izlaz ne bi trebao biti manji;

Na temelju ove dvije premise, najmanje 3,5 V mora biti primijenjeno na ulaz da bi se dobila minimalna izlazna vrijednost. Također, za stabilan rad struja kroz razdjelnik mora biti najmanje 5 mA – kako parazitna struja ADJ izlaza ne bi uvela značajan pomak napona (u praksi može doseći i do 0,5 mA).

To se odnosi na informacije iz klasičnih podatkovnih tablica poznatih proizvođača (Texas Instruments, itd.). U podatkovnim tablicama novog uzorka tvrtki iz jugoistočne Azije (Tiger Electronics, itd.), ovaj parametar je naznačen, ali u implicitnom obliku, kao razlika između ulaznog i izlaznog napona. Trebao bi biti najmanje 3 volta za sve napone, što nije u suprotnosti s prethodnim obrazloženjem.

Maksimalni ulazni napon ne smije premašiti projektirani izlazni napon za više od 40 V. To se također mora uzeti u obzir pri razvoju sklopova.

Važno! Možete se voditi prema deklariranim parametrima ako mikrokrug izdaje bilo koji poznati proizvođač. Proizvodi nepoznatih firmi obično imaju niže karakteristike

Svrha zaključaka i princip rada

Spomenuto je da LM317 pripada klasi linearnih stabilizatora. To znači da se stabilizacija izlaznog napona provodi zbog preraspodjele energije između opterećenja i regulacijskog elementa.

Tranzistor i opterećenje sastavljeni razdjelnik ulaznog napona. Ako se napon postavljen na opterećenju smanji (zbog promjene struje i sl.), tranzistor se lagano otvara. Ako se poveća, zatvara se, faktor podjele se mijenja i napon na opterećenju ostaje stabilan. Nedostaci takve sheme su poznati:

• potrebno je da ulazni napon bude veći od izlaznog;
• velika snaga se raspršuje na regulacijskom tranzistoru;
• Učinkovitost, čak ni teoretski, ne može premašiti omjer Uout/Uin.

Ali postoje ozbiljne prednosti (u odnosu na impulsne krugove):

• relativno jednostavan i jeftin čip;
• zahtijeva minimalan vanjski cjevovod;
• a glavna prednost je što izlazni napon nema visokofrekventnih parazitskih komponenti (smetnje napajanja su minimalne).

Standardna shema za uključivanje mikrosklopa:

• ulazni napon se primjenjuje na ulazni pin;
• to output Izlaz - izlaz;
• on Ajust - referentni napon o kojem ovisi izlaz.

Otpornici R1 i R2 postavljaju izlazni napon. Izračunava se po formuli:

Uout=1,25⋅ (1+R2/R1) + Iadj⋅R2.

Iadj je parazitska struja igle za podešavanje, prema proizvođaču može biti unutar 5 µA. Praksa pokazuje da može doseći vrijednosti za red ili dva više.

Kondenzator C1 može imati kapacitet od stotina do nekoliko tisuća mikrofarada. U većini slučajeva to je izlazni kondenzator ispravljača. Mora se spojiti na mikrosklop s vodičima ne dužim od 7 cm.Ako se ovaj uvjet ne može ispuniti za kondenzator ispravljača, tada treba priključiti dodatni kapacitet od približno 100 mikrofarada u neposrednoj blizini ulaznog terminala. Kondenzator C3 ne bi trebao imati kapacitet veći od 100-200 mikrofarada iz dva razloga:

• kako bi se izbjegao prijelaz stabilizatora u način samoosciliranja;
• kako bi se eliminirala udarna struja za punjenje kada se primijeni struja.

U drugom slučaju može raditi zaštita od preopterećenja.

Ne zaboravite to kada struja teče otpornici, zagrijavaju se (to je moguće i kada se temperatura okoline podigne).Otpor R1 i R2 se mijenjaju i nema jamstva da će se mijenjati proporcionalno. Stoga se napon na izlazu s zagrijavanjem ili hlađenjem može promijeniti. Ako je to kritično, mogu se koristiti otpornici s normaliziranim temperaturnim koeficijentom otpora. Mogu se razlikovati po prisutnosti šest pruga na tijelu. Ali takvi su predmeti skuplji i teže ih je kupiti. Druga mogućnost je korištenje zener diode za odgovarajući napon umjesto R2.

Koji su analozi

Postoje slični mikro krugovi razvijeni u drugim tvrtkama u drugim zemljama. Potpuni analozi su:

• GL317;
• SG317;
• UPC317;
• EKG1900.

Izrađuju se i stabilizatori s povećanim električnim karakteristikama. Aktuelnije se može dati:

• LM338 - 5 A;
• LM138 - 5 A
• LM350 - 3 A.

Ako je potreban podesivi izvor napona s gornjom granicom od 60 V, moraju se koristiti stabilizatori LM317HV, LM117HV. Indeks HV znači Visok napon - visoki napon.

Od domaćih mikro krugova, KR142EN12 je potpuni analog, ali se proizvodi samo u paketu TO-220. To se mora uzeti u obzir pri projektiranju tiskanih ploča.

Primjeri sklopnih krugova za stabilizator LM317

Tipične sheme za uključivanje mikrosklopa dane su u podatkovnoj tablici. Tipična primjena je fiksni stabilizator napona, o kojem je gore raspravljano.

Ako umjesto R2 ugradite promjenjivi otpornik, tada se izlazni napon regulatora može brzo podesiti. Mora se imati na umu da će potenciometar biti slaba točka u krugu. Čak i uz kvalitetne varijabilne otpornike, kontaktna točka motora s vodljivim slojem imat će određenu nestabilnost veze. U praksi će to rezultirati dodatnom nestabilnošću izlaznog napona.

Za zaštitu, proizvođač preporučuje uključivanje dva dioda D1 i D2.Prva dioda bi trebala štititi od situacije u kojoj je izlazni napon veći od ulaznog. U praksi je ova situacija iznimno rijetka i može se dogoditi samo ako postoje drugi izvori napona s izlazne strane. Proizvođač napominje da ova dioda također štiti od kratkog spoja na ulazu - kondenzator C1 u ovom slučaju će stvoriti struju pražnjenja suprotnog polariteta, što će dovesti do kvara mikrosklopa. Ali unutar mikrosklopa, paralelno s ovom diodom, nalazi se lanac zener diode i otpornici, koji će raditi isto. Stoga je upitna potreba za ugradnjom ove diode. A D2 će u takvoj situaciji zaštititi ulaz stabilizatora od struje kondenzatora C2.

Ako je paralelno s R2 staviti tranzistor, tada se može kontrolirati rad stabilizatora. Kada se napon dovede na bazu tranzistora, on se otvara i shuntuje R2. Izlazni napon se smanjuje na 1,25 V. Ovdje je potrebno osigurati da razlika između ulaznog i izlaznog napona ne prelazi 40 V.

Štetan učinak kontakta potenciometra na stabilnost izlaznog napona može se smanjiti spajanjem kondenzatora paralelno s promjenjivim otporom. U tom slučaju, zaštitna dioda D1 neće ometati.

Ako izlazna struja stabilizatora nije dovoljna, može se pojačati vanjskim tranzistorom.

Možete dobiti stabilizator struje iz regulatora napona uključivanjem LM317 prema ovoj shemi. Izlazna struja se izračunava po formuli I=1,25⋅R1. Takvo se uključivanje često koristi kao pokretač za LED diode - LED se uključuje kao opterećenje.

Konačno, na njegovoj osnovi stvoren je neobičan uključivanje linearnog stabilizatora - krug prekidačko napajanje. Pozitivnu povratnu vezu za pojavu oscilacija postavlja sklop C3R6.

LM317 čip ima značajan broj slabosti. Ali umjetnost stvaranja sklopova je korištenje prednosti stabilizatora kako bi se zaobišli nedostaci. Otkrivaju se svi minusi mikrosklopa, daju se savjeti kako ih neutralizirati. Stoga je LM317 popularan među kreatorima profesionalne i amaterske radio opreme.

Slični članci: