Quan es desenvolupen circuits elèctrics, sovint es fa necessari utilitzar estabilitzadors de tensió de baixa o mitjana potència (fins a 1,5 A) o fonts de tensió de referència. És convenient que aquest node estigui disponible en un disseny integrat, en forma d'un únic microcircuit. Un rang de 9 classificacions de tensió de CC que van des de 5V fins a 24V tanquen els reguladors de la sèrie 78XX. Treball de nínxol LM317: les tensions són més altes (fins a 37 V) i per sota (fins a 1,2 V) d'aquest rang, valors de tensió intermèdia, estabilitzadors regulables.
Contingut
Què és el xip LM317
El microcircuit és un regulador de tensió lineal, el valor de sortida del qual es pot establir dins de determinats límits o ajustar-se ràpidament. Disponible en diverses opcions d'habitatge amb tres cables.El rang de tensió de sortida per a totes les opcions és el mateix i el corrent màxim pot variar.
| Designació | Corrent màxima, A | Marc |
|---|---|---|
| LM317T | 1,5 | TO-220 |
| LM317LZ | 0,1 | TO-92 |
| LM317P | 1,5 | ISOWAT-220 |
| LM317D2T | 1,5 | D2PAK |
| LM317K | 0,1 | A-3 |
| LM317LD | 1,5 | SO-8 |
Característiques principals del regulador de tensió lineal LM317
Les fitxes tècniques de l'estabilitzador LM317 contenen informació tècnica completa, que es pot trobar estudiant l'especificació. A continuació es mostren els paràmetres, l'incompliment dels quals és el més crític i, si s'utilitza incorrectament, el microcircuit pot fallar. En primer lloc, aquest és el corrent màxim de funcionament. Es dóna a l'apartat anterior per a diferents tipus d'execució. Cal afegir que per obtenir la màxima intensitat d'1,5 A, cal instal·lar el microcircuit sobre un dissipador de calor.
La tensió màxima a la sortida del regulador, construïda sobre la base de l'LM317, no pot ser superior a 40 V. Si això no és suficient, heu de triar un analògic d'alta tensió de l'estabilitzador.
La tensió de sortida mínima és d'1,25 V. Amb aquest disseny de circuit, podeu obtenir menys, però la protecció contra sobrecàrregues funcionarà. Aquesta no és la millor opció: aquesta protecció hauria de funcionar per sobrepassar el corrent de sortida, ja que funciona en altres estabilitzadors integrats. Per tant, a la pràctica, és impossible aconseguir un regulador que funcioni des de zero quan s'aplica un biaix negatiu al pin d'ajust.
El valor mínim de la tensió d'entrada no s'indica al full de dades, però es pot determinar a partir de les consideracions següents:
- tensió de sortida mínima - 1,25 V;
- la caiguda de tensió mínima per a Uout = 37 V és igual a tres volts, és lògic suposar que per a la sortida mínima no hauria de ser menor;
En base a aquestes dues premisses, cal aplicar almenys 3,5 V a l'entrada per obtenir el valor mínim de sortida. A més, per a un funcionament estable, el corrent a través del divisor ha de ser almenys de 5 mA, de manera que el corrent paràsit de la sortida ADJ no introdueixi un canvi de tensió important (a la pràctica, pot arribar fins a 0,5 mA).
Això s'aplica a la informació de fulls de dades clàssiques de fabricants coneguts (Texas Instruments, etc.). A les fitxes de la nova mostra d'empreses del sud-est asiàtic (Tiger Electronics, etc.), aquest paràmetre s'indica, però de forma implícita, com la diferència entre la tensió d'entrada i de sortida. Hauria de ser com a mínim de 3 volts per a totes les tensions, cosa que no contradiu el raonament anterior.
La tensió d'entrada màxima no ha de superar la tensió de sortida dissenyada en més de 40 V. Això també s'ha de tenir en compte a l'hora de desenvolupar circuits.
Important! Podeu guiar-vos pels paràmetres declarats si el microcircuit és llançat per un fabricant conegut. Els productes d'empreses desconegudes solen tenir característiques inferiors
Finalitat de les conclusions i principi de funcionament
Es va esmentar que el LM317 pertany a la classe d'estabilitzadors lineals. Això significa que l'estabilització de la tensió de sortida es realitza a causa de la redistribució de l'energia entre la càrrega i l'element regulador.
Composició de transistors i càrrega divisor de tensió d'entrada. Si la tensió establerta a la càrrega disminueix (a causa d'un canvi de corrent, etc.), el transistor s'obre lleugerament. Si augmenta, es tanca, el factor de divisió canvia i la tensió a la càrrega es manté estable. Es coneixen els inconvenients d'aquest esquema:
- cal que la tensió d'entrada superi la de sortida;
- una gran potència es dissipa al transistor regulador;
- L'eficiència, fins i tot teòricament, no pot superar la relació Uout / Uin.
Però hi ha avantatges seriosos (en relació amb els circuits de polsos):
- xip relativament senzill i barat;
- requereix una canonada externa mínima;
- i el principal avantatge és que la tensió de sortida està lliure de components paràsits d'alta freqüència (la interferència de la font d'alimentació és mínima).
Esquema estàndard per encendre un microcircuit:
- la tensió d'entrada s'aplica al pin d'entrada;
- a la sortida Sortida - sortida;
- on Ajust - la tensió de referència de la qual depèn la sortida.
Les resistències R1 i R2 configuren la tensió de sortida. Es calcula amb la fórmula:
Uout=1,25⋅ (1+R2/R1) + Iadj⋅R2.
Iadj és el corrent paràsit del pin de sintonització, segons el fabricant pot estar dins de 5 µA. La pràctica demostra que pot assolir valors d'un ordre de magnitud o dos superiors.
El condensador C1 pot tenir una capacitat des de centenars fins a diversos milers de microfarads. En la majoria dels casos, és el condensador de sortida del rectificador. S'ha de connectar al microcircuit amb conductors de no més de 7 cm. Si aquesta condició no es pot complir per al condensador rectificador, s'ha de connectar una capacitat addicional d'aproximadament 100 microfarads a les proximitats del terminal d'entrada. El condensador C3 no hauria de tenir una capacitat de més de 100-200 microfarads per dues raons:
- per evitar la transició de l'estabilitzador al mode d'auto-oscil·lació;
- per eliminar el corrent d'entrada per carregar quan s'aplica energia.
En el segon cas, la protecció contra sobrecàrregues pot funcionar.
No ho oblideu quan passa corrent resistències, s'escalfen (això també és possible quan augmenta la temperatura ambient).La resistència R1 i R2 canvien i no hi ha cap garantia que canviïn proporcionalment. Per tant, la tensió a la sortida amb l'escalfament o el refredament pot canviar. Si això és crític, es poden utilitzar resistències amb un coeficient de resistència de temperatura normalitzat. Es poden distingir per la presència de sis ratlles al cos. Però aquests articles són més cars i és més difícil comprar-los. Una altra opció és utilitzar un díode zener per a una tensió adequada en lloc de R2.
Quins són els anàlegs
Hi ha microcircuits similars desenvolupats en altres empreses d'altres països. Els anàlegs complets són:
- GL317;
- SG317;
- UPC317;
- ECG1900.
També es produeixen estabilitzadors amb característiques elèctriques augmentades. Es pot donar més corrent:
- LM338 - 5 A;
- LM138 - 5 A
- LM350 - 3 A.
Si es requereix una font de tensió ajustable amb un límit superior de 60 V, s'han d'utilitzar estabilitzadors LM317HV, LM117HV. Índex HV significa alt voltatge - alt voltatge.
Dels microcircuits domèstics, el KR142EN12 és un analògic complet, però només es produeix al paquet TO-220. Això s'ha de tenir en compte a l'hora de dissenyar plaques de circuit imprès.
Exemples de circuits de commutació per a l'estabilitzador LM317
Els esquemes típics per encendre el microcircuit es donen a la fitxa tècnica. Una aplicació típica és un estabilitzador de tensió fixa, comentat anteriorment.
Si instal·leu una resistència variable en lloc de R2, la tensió de sortida del regulador es pot ajustar ràpidament. Cal tenir en compte que el potenciòmetre serà un punt feble del circuit. Fins i tot amb resistències variables de bona qualitat, el punt de contacte del motor amb la capa conductora tindrà certa inestabilitat de connexió. A la pràctica, això donarà lloc a una inestabilitat addicional de la tensió de sortida.
Per protegir-se, el fabricant recomana habilitar-ne dos díode D1 i D2.El primer díode hauria de protegir contra una situació en què la tensió de sortida sigui superior a l'entrada. A la pràctica, aquesta situació és extremadament rara i només es pot produir si hi ha altres fonts de tensió des del costat de sortida. El fabricant assenyala que aquest díode també protegeix contra l'esdeveniment d'un curtcircuit a l'entrada: el condensador C1 en aquest cas crearà un corrent de descàrrega de polaritat oposada, que provocarà una fallada del microcircuit. Però dins del microcircuit, paral·lel a aquest díode, hi ha una cadena de díodes zener i resistències, que funcionaran igual. Per tant, la necessitat d'instal·lar aquest díode és dubtosa. I D2 en aquesta situació protegirà l'entrada de l'estabilitzador del corrent del condensador C2.
Si es posa paral·lel a R2 transistor, aleshores es pot controlar el funcionament de l'estabilitzador. Quan s'aplica tensió a la base del transistor, s'obre i deriva R2. La tensió de sortida disminueix a 1,25 V. Aquí cal assegurar-se que la diferència entre la tensió d'entrada i de sortida no superi els 40 V.
L'efecte perjudicial del contacte del potenciòmetre sobre l'estabilitat de la tensió de sortida es pot reduir connectant un condensador en paral·lel amb la resistència variable. En aquest cas, el díode protector D1 no interferirà.
Si el corrent de sortida de l'estabilitzador no és suficient, es pot augmentar amb un transistor extern.
Podeu obtenir un estabilitzador de corrent des d'un regulador de tensió engegant el LM317 segons aquest esquema. El corrent de sortida es calcula mitjançant la fórmula I=1,25⋅R1. Aquesta inclusió s'utilitza sovint com a controlador per a LED: el LED s'encén com a càrrega.
Finalment, es va crear una inclusió inusual d'un estabilitzador lineal: es va crear un circuit sobre la seva base commutació d'alimentació. La retroalimentació positiva per a l'ocurrència d'oscil·lacions estableix el circuit C3R6.
El xip LM317 té un nombre important de debilitats. Però l'art de crear circuits és utilitzar els avantatges de l'estabilitzador per evitar els inconvenients. Es revelen tots els inconvenients del microcircuit, es donen consells sobre com neutralitzar-los. Per tant, el LM317 és popular entre els creadors d'equips de ràdio professionals i amateurs.
Articles semblants:
