Применение lm317: LM317 и LM337. Особенности применения. | РадиоГазета

LM317 и LM337. Особенности применения. | РадиоГазета

В радиолюбительской практике широкое применение находят микросхемы регулируемых стабилизаторов LM317 и LM337. Свою популярность они заслужили благодаря низкой стоимости, доступности, удобного для монтажа исполнению, хорошим параметрам. При минимальном наборе дополнительных деталей эти микросхемы позволяют построить стабилизированный блок питания с регулируемым выходным напряжением от 1,2 до 37 В при максимальном токе нагрузки до 1,5А.

Но! Часто бывает,  при неграмотном или неумелом подходе радиолюбителям не удаётся добиться качественной работы микросхем, получить заявленные производителем параметры. Некоторые умудряются вогнать микросхемы в генерацию.

Как получить от этих микросхем максимум и избежать типовых ошибок?

Об этом по-порядку:

Микросхема LM317 является регулируемым стабилизатором ПОЛОЖИТЕЛЬНОГО напряжения, а микросхема LM337  — регулируемым стабилизатором ОТРИЦАТЕЛЬНОГО напряжения.

Обращаю особое внимание, что цоколёвки у этих микросхем различные!

Даташит производителя: datasheet LM317 (pdf-формат 1041 кб),  datasheet lm337 (pdf-формат 43кб).

Цоколёвка LM317 и LM337:

Типовая схема включения LM317:

Увеличение по клику

Выходное напряжение схемы зависит от номинала резистора R1 и рассчитывается по формуле:

Uвых=1,25*(1+R1/R2)+Iadj*R1

где Iadj ток управляющего вывода. По даташиту составляет 100мкА, как показывает практика реальное значение 500 мкА.

Для микросхемы LM337 нужно изменить полярность выпрямителя, конденсаторов и выходного разъёма.

Но скудное даташитовское описание не раскрывает всех тонкостей применения данных микросхем.

Итак, что нужно знать радиолюбителю, чтобы получить от этих микросхем МАКСИМУМ!
1. Чтобы получить максимальное подавление пульсаций входного напряжения необходимо:

• Увеличить (в разумных пределах, но минимум до 1000 мкФ) емкость входного конденсатора C1. Максимально подавив пульсации на входе, мы получим минимум пульсаций на выходе.
• Зашунтировать управляющий вывод микросхемы конденсатором на 10мкФ . Это увеличивает подавление пульсаций на 15-20дБ.  Установка емкости больше указанного значения ощутимого эффекта не даёт.

Схема примет вид:

Увеличение по клику

2. При выходном напряжении больше 25В в целях защиты микросхемы, для быстрого и безопасного разряда конденсаторов необходимо подключить защитные диоды:

увеличение по клику

Важно: для микросхем LM337 полярность включения диодов следует поменять!

3. Для защиты от высокочастотных помех электролитические конденсаторы в схеме необходимо зашунтировать плёночными конденсаторами небольшой ёмкости.

Получаем итоговый вариант схемы:

Увеличение по клику

4. Если посмотреть внутреннюю структуру микросхем, можно увидеть, что внутри в некоторых узлах применены стабилитроны на 6,3В. Так что нормальная работа микросхемы возможна при входном напряжении не ниже 8В!

Хотя в даташите и написано, что разница между входным и выходным напряжениями должна составлять минимум 2,5-3 В, как происходит стабилизация при входном напряжении менее 8В, остаётся только догадываться.

5. Особое внимание следует уделить монтажу микросхемы. Ниже приведена схема с учётом разводки проводников:

Увеличение по клику

Пояснения к схеме:

1. длинна проводников (проводов) от входного конденсатора C1 до входа микросхемы (А-В) не должна превышать 5-7 см. Если по каким-то причинам конденсатор удалён от платы стабилизатора, в непосредственной близости от микросхемы рекомендуется установить конденсатор на 100 мкФ.
2. для снижения влияния выходного тока на выходное напряжение (повышение стабильности по току) резистор R2 (точка D) необходимо подсоединять непосредственно к выходному выводу микросхемы или отдельной дорожкой/проводником ( участок C-D). Подсоединение резистора R2 (точка D) к нагрузке (точка Е) снижает стабильность выходного напряжения.
3. проводники до выходного конденсатора (С-E) также не следует делать слишком длинными. Если нагрузка удалена от стабилизатора, то на стороне  нагрузки необходимо подключить байпасный конденсатор (электролит на 100-200 мкФ).
4. так же с целью снижения влияния тока нагрузки на стабильность выходного напряжения «земляной» (общий) провод необходимо развести «звездой» от общего вывода входного конденсатора (точка F).

Выполнив эти нехитрые рекомендации, Вы получите стабильно работающее устройство, с теми параметрами, которые ожидались.

Удачного творчества!

Похожие статьи:

Снова о стабилизаторах LM317 и LM337 | РадиоГазета

Линейные регуляторы (стабилизаторы) напряжения до сих пор находят широкое применение в бытовой аппаратуре. В современных аппаратах их можно насчитать до нескольких десятков. Радиопромышленность сегодня производит микросхемы стабилизаторов различных типов, размеров, мощностей, как с фиксированным выходным напряжением, так и с возможностью регулировки.

Одним из древнейших представителей микросхем данного класса является популярная у радиолюбителей микросхема LM317. Она была разработана фирмой National Semiconductor в далёком 1971 году и с небольшими модификациями дожила до наших дней. Дешевизна, простота применения и хорошие параметры явились залогом успеха этого продукта.

Выходное напряжение LM317 можно установить с помощью всего двух резисторов, максимальное выходное напряжение составляет 40В, а максимальный ток может превышать 2А (если разница напряжений между входом и выходом менее 15В).

На рисунке представлена типовая схема включения микросхемы LM317:

О «тонкостях» применения этой микросхемы и других особенностях схемотехники можно узнать подробнее из нашей статьи «Регулируемые стабилизаторы LM317 и LM337».

Сегодня мы поговорим о том, как можно точно установить выходное напряжение стабилизатора без долгого подбора резисторов или без использования подстроечных элементов.  Дело в том, что микросхемы разных производителей отличаются как опорным напряжением, так и током потребления цепи управления. Напряжение может варьироваться от 1,2В до 1,3В, да и заявленный в даташите ток в 50 мкА тоже встречается довольно редко. (Главному редактору «РадиоГазеты» попался как-то даташит одного производителя, где было указано: ток управляющего электрода «не более 500 мкА»)

Чтобы точно определить требуемые номиналы резисторов для начала необходимо измерить параметры микросхемы. Сделать это можно, собрав на макетной плате простую схему:

Резистор R1 может иметь значение от 240 Ом до 470 Ом, а напряжение на входе следует подать в диапазоне 3-10В. Измеряем напряжение на выходе схемы — получаем значение опорного напряжения (Uref). Затем включаем микроамперметр в цепь управляющего электрода микросхемы и измеряем ток управления (Iadjust).

Измерив две эти величины, мы можем с потрясающей точностью вычислить необходимые номиналы резисторов для заданного значения выходного напряжения (Uout) по простым формулам:

Конечно, кому-то покажется удобнее использовать подстроечные резисторы для установки выходного напряжения стабилизатора, чем считать номиналы заранее. Однако установка подстроечных элементов бывает не всегда возможна. Например, если вы ремонтируете устройство, собранное на SMD-компонентах. При замене микросхемы на аналогичную, но другого производителя, может оказаться, что быстрее и проще будет посчитать.

Приведенные выше формулы справедливы и для стабилизатора напряжения отрицательной полярности типа LM337.

Пожалуй, следует особо обратить внимание, что обе величины: опорное напряжение и ток управляющего электрода у указанных микросхем зависят от температуры! Поэтому, если измерения и расчёты вы делали при одной температуре, а эксплуатируется устройство при другой температуре, то выходное напряжение (и как следствие ток нагрузки) будет немного отличаться от расчетного.

Статья подготовлена по материалам журнала «Электор Электроникс»,
вольный перевод Главного редактора «РадиоГазеты»

Удачного творчества!

Похожие статьи:

Электронная нагрузка со стабилизатором на LM317T

Для тестирования девятивольтовых аккумуляторов в своих обзорах я использовал электронную нагрузку со стабилизацией по току на LM317T. Вот её и буду делать. Много денег не нужно. Нужно только желание, и чтобы руки росли из правильного места. Возможно, кому-то мой обзор будет интересен.
В своём обзоре я тестировал девятивольтовый аккумулятор.
Одним из пунктов испытаний аккумуляторов (7.2) согласно ГОСТ является снятие разрядной характеристики.

Чтобы снять характеристику, нужна нагрузка со стабилизацией по току.

Напомню вырезки из того обзора.

Собрал схему.

Подключаю к аккумулятору нагрузку. Каждый выключатель настроен на свой ток. Выставил ток разряда. Проверил мультиметром.

Затем вольтметр мультиметра подключаю параллельно аккумулятору.

Мультиметр подключаю к компьютеру.

Полученные данные сохраняю в Microsoft Excel. В нём же строю разрядную характеристику.

Если кратко, то приблизительно было именно так.

Для изготовления нагрузки я заказал в Китае LM317T и выключатели.

Историю доставки описывать не буду. Кратко: LP00066190713638 28.02-25.05. Почта Грузии, кинули прямо в ящик.

Просто смотрим, в каком виде прибыло. Стандартный бумажный пакет «пропупыренный» изнутри.

В нём пакетик с замком.

В пакетике ровно 10 микросхем.

Смотрите даташит, если кому надо.

Корпус ТО-220. Габариты как у наших КТ805/КТ837 (для тех, кто не знает).

Вот только ножки потоньше. Экономят на всём. И каждый раз возникает сомнение в их работоспособности.

Толщина ножек 0,5мм.

Сравнил с очень распространённым в своё время транзистором.

У КТ837 толщина ножек 0,7мм. А вот толщина подложки кристалла у обоих вариантов 1мм.

Профпригоднодность проверю после сборки изделия.

Смотрим, в каком виде прислали выключатели. Тоже кратко.

Та же почта Грузии и те же почти 3 месяца ожиданий.

Партия из 10 штук.

Размером очень маленькие. У продавца габариты указаны (скажем мягко) не совсем корректно.

Один в один, как у клеевого пистолета, купленного тоже в Китае.

Но оказалось, что такой размер мне даже больше подходит, чем тот, на который рассчитывал.

Для моей самоделки крупнее и не нужны.

Измерил переходное сопротивление выключателей. Оно важно, так как через них будут коммутироваться значительные токи.

Мой прибор не уловил, что очень хорошо.

Схем токовых стабилизаторов на LM317T в Интернете много. Одна из них.

Просто приспособил под свои задачи. На каждый выключатель подобрал свой ток.

10→20→40→80→160→320→640мА. Сопротивления подгоняются под нужный ток.

У меня приблизительно такие:

125→62.5→31,3→15,6→7,8→3,9→1,95 Ом.

Фишка состоит в том, что при включении нескольких выключателей токи суммируются, и можно задать практически любой ток нагрузки.

Сопротивление резисторов рассчитывал по формуле: R=1,25/I, где I – выходной ток стабилизатора, значение которого регламентируется паспортными данными на LM317 и должно быть в диапазоне 0,01-1,5 А.

Подробно описывать процесс поиска подходящего корпуса, радиатора и сборки всего воедино, не вижу особого смысла.

Окончательный этап сборки изделия выглядит так.

Выходы подключил к клеммникам.

Два дополнительных (левых) клеммника использую для включения в цепь амперметра для контроля тока нагрузки. У них цвета перепутаны, надо будет поменять клавиши:)

Кнопка управления (разрыва) находится сверху.

Немного нагромождённая конструкция, но зато удобно.

Самоделка собрана. Перехожу к тестированию.

Сначала подогнал токи каждой переключалки (при помощи подстроечников) под запланированные.

Затем погонял под нагрузкой. Выставил на блоке питания 9В, а на нагрузке ток приблизительно 1А для проверки работоспособности LM317T.

Погонял с полчаса. Температура больше 70˚С. Довольно жёсткое испытание с учётом того, что это температура радиатора. Температура перехода намного выше.

Меня это абсолютно устраивает. Микросхема испытание выдержала. Если учесть, что рассчитываю использовать на значительно меньшие токи, то просто замечательно.

Других тестов не проводил. Думаю, того, что написано, должно хватить для правильного вывода.

На этом ВСЁ!

Кому что-то неясно, задавайте вопросы. С остальным – кидайте в личку, обязательно отвечу.

Удачи!

DIY набор: регулятор напряжения на LM317

Всем привет.

Сегодняшний обзор будет посвящен очередному DIY набору — преобразователю напряжения на LM317. После того, как мною успешно были собраны часы, радиоприемник, металлоискатель и ёлочка, захотелось чего-то не только интересного, но и полезного в домашнем хозяйстве. Именно по этой причине выбор пал на преобразователь напряжения. Вообще, существует несколько вариантов такого набора, я выбрал не самый дешевый — со всему проводками и пластиковым корпусом.

Продавец был выбран совершенно спонтанно, но несмотря на это, сработал он оперативно. посылка была отправлена на следующий день после оплаты. Если кому-то посмотреть на маршрут ее следования из Китая в Беларусь, то сделать это можно здесь.

Поставляется набор в обычном полиэтиленовом пакете. Хоть данный товар нельзя отнести к категории хрупких, но радиатор охлаждения пришел ко мне с погнутыми ребрами (можно будет увидеть дальше не фото). Не могу утверждать, что причиной этого была упаковка, но от лишнего слоя пупырки я бы не отказался. Итак, сам набор на момент получения выглядел следующим образом:

В запечатанном пакете находятся провод для подключения преобразователя к сети, корпус, трансформаторная катушка и пакетик с мелкими компонентами.

После раскрытия которого можно увидеть все, что входит в состав набора:

Инструкция черно-белая, на английском языке. Содержит схему сборки преобразователя, а так же несколько фотографий процесса сборки.

Вооружившись паяльником и терпением, можно приступать к сборке. В целом, данный набор нельзя назвать сложным. Элементов тут не много, а благодаря схеме, сразу понятно что и куда нужно монтировать. Некоторые начинают установку начиная с самых мелких и переходя к крупным, но, как говорится, у каждого до*ика своя методика 🙂 Поэтому я делал так, как мне было удобно. Первый этап сборки (на фото хорошо видны погнутые ребра на радиаторе):

В основе нашего преобразователя лежит линейный стабилизатор напряжения (тока LM317). Если кто-то не в курсе что это такое и зачем оно надо, то вот немного теории:

Линейный стабилизатор представляет собой делитель напряжения, на вход которого подаётся входное (нестабильное) напряжение, а выходное (стабилизированное) напряжение снимается с нижнего плеча делителя. Стабилизация осуществляется путём изменения сопротивления одного из плеч делителя: сопротивление постоянно поддерживается таким, чтобы напряжение на выходе стабилизатора находилось в установленных пределах. При большом отношении величин входного/выходного напряжений линейный стабилизатор имеет низкий КПД, так как большая часть мощности Pрасс = (Uin — Uout) * It рассеивается в виде тепла на регулирующем элементе. Поэтому регулирующий элемент должен иметь возможность рассеивать достаточную мощность, то есть должен быть установлен на радиатор нужной площади. Преимущество линейного стабилизатора — простота, отсутствие помех и небольшое количество используемых деталей.

Недостаток — низкий КПД, большое тепловыделение

.

И вот, зная, что LM317 можно использовать в виде миниатюрного обогревателя, замечаем, что в комплекте нет ни грамма термопасты, ни миллиметра термоленты 🙁 из-за чего набор можно считать неполноценным. Можно, конечно, просто прижать стабилизатор к радиатору, но как-то это не очень хорошо. Так что чтобы избежать быстрого перегрева и сгорания стабилизатора, пришлось лезть в свои запасы.

Но продолжим. Этап два:

Вот тут тоже момент интересный, связанный с длиной проводов. Как видно на фото, к дисплею изначально подпаяны провода, длина которых примерно 10 сантиметров. В отверстия в плате находятся в нескольких миллиметрах от контактных площадок. Ну вот зачем такие провода? Что с ними делать? Куда прятать? В общем, провода были отрезаны, а на них место установлены остатки ножек уже установленных элементов.

К слову, то же самое касается и проводов, идущих от и к трансформаторной катушке.

Дальше ничего особо интересного не было, так что вот фото готовой платы:

Пробный запуск прошел успешно:

Пластинки, составляющие корпус трансформатора были с двух сторон оклеены бумагой, благодаря чему, на них не было ни единой царапинки. Но отрывается эта бумага достаточно трудно, так что надо быть готовым к тому, что придется немного помучиться. Соединяются части корпуса при помощи винтов и гаек, так что ничего сложного тут тоже нет. В корпусе предусмотрены отверстия для подключения проводов, регулировки подстроечника, отвода тепла. Вот так выглядит собранный преобразователь:

Настало время проверить как же он работает. Если верить продавцу, преобразователь работает в диапазонах 1,25В-12В. Для начала замер на минимально возможном напряжении:

Если верить преобразователю, то минимальное напряжение 1,16В, но HYELEC MS8232 показал на крокодилах 1,267В. В принципе, это значение рядом с заявленным.

Теперь о максимуме:

Как видно, при разнице между минимальным и максимальным напряжением в 12,04В разбежка данных на преобразователе и мультиметре составило 0,3В. Так же следует отметить, что изначально с повышением напряжения, оно начинало прыгать (на максимуме в пределах 0,5В). Данную проблему удалось решить при помощи подстроечника, так что тут он не зря 🙂

По началу впечатления были сугубо положительные. Но подключив к преобразователю нагрузку в виде автомобильной светодиодной лампочки, все немного изменилось.

Просадка напряжения составила без малого 3В, что никак нельзя назвать хорошим показателем 🙁 Так что, в перспективе, надо будет с этим что-то решать. Возможно, поможет установка дополнительного преобразователя на LM2596…

В целом же преобразователь оказался рабочим 🙂 Данную покупку можно рассматривать в 2 аспектах. Во-первых, как конструктор, на сборку которого придется потратить несколько часов. Лично мне такие нравятся, поэтому это время считаю потраченными с пользой и интересом. Во-вторых, в конечном результате, мы получаем полноценный преобразователь, который может пригодиться при тестировании лампочек, моторчиков и прочих безделушек, работающих от постоянного напряжения 1,25-12В. Так что я остался покупкой очень доволен и могу смело рекомендовать данный набор к покупке (пусть он и не лишен недостатков).

На этом, пожалуй, все. Спасибо за внимание и потраченное время.

Использование регулятора напряжения LM317

  
Особенности LM317

— Микросхема может работать в широком диапазоне выходных напряжений от 1.2 до 37 В.
— Микросхема обеспечивает выходной ток до 1. 5 А.
— Максимальная рассеиваемая мощность до 20 Вт.
— Микросхема имеет встроенную защиту от перегрузок по току и от короткого замыкания.
— Встроенная защита от перегрева.

Минимальное включение подразумевает использование двух внешних резисторов. Отношение сопротивлений этих резисторов задает выходное напряжение регулятора, и двух конденсаторов на входе и выходе микросхемы.

Наиболее важные электрические параметры микросхемы — это опорное напряжение Vref и тое в цепи управляющего вывода Iadj. опорное напряжение — это напряжение, которое микросхема стремиться поддерживать на резисторе R1, то есть, если замкнуть накоротко резистор R2, то на выходе регулятора мы получит это самое опорное напряжение. Это напряжение может немного меняться от экземпляра к экземпляру и составляет 1.2 … 1.3 В ( в среднем 1.25В.) Чем выше падение напряжение на резисторе R2, тем выше выходное напряжение регулятора. Вычислить выходное напряжение просто, оно равно падению напряжения на R2 + 1.25 (Vref).

     
  
Что касается второго параметра Iadj, то это фактически паразитный ток. Чем он меньше, тем лучше. Изготовители микросхемы заявляют этот ток от 50 до 100 микроампер, но в действительности может быть до 500 мкА. Поэтому чтобы обеспечить  хорошую стабильность выходного напряжения, ток через делитель R1-R2 должен быть не менее 5 мА. Можно оттолкнуться от сопротивления резистора R1 и высчитать R2 по формуле:R2=R1*((Uвых/Uоп)-1)

Затем уточнить номиналы в реальных условиях в работающей схеме.

Приведем пример номиналов для пары стандартных напряжений:

Для напряжения 5В R1 = 120 Ом, R2 = 360 Ом
Для напряжения 12В R1 = 240Ом, R2 = 2000 Ом

Однако, для типовых напряжений вроде 5, 12, 15 и т.д. вольт проще и удобнее использовать регуляторы на фиксированные напряжения вроде 7805 или 7812. Использовать 317 для этих целей лучше только в том случае если регулятора на фиксированное напряжение не оказалось под рукой, а сделать источник питания нужно срочно.

Конфигурация выводов микросхемы LM317 в разных корпусах
  
  

Регулируемый источник питания на микросхеме LM317
  
  

Источник питания с плавным запуском. Как видим, к стандартной схеме добавляется биполярный транзистор структуры PNP, резистор на 50 кОм, кремниевый диод и электролитический конденсатор на 25 мкФ. В момент включения такого источника на его выходе минимальное напряжение, которое плавно увеличивается до установленного 15В по мере заряда конденсатора C1.

Также легко сделать на этой микросхеме источник с несколькими фиксированными напряжениями, которые можно переключать программно, с помощью микроконтроллера. Для этого в управляющую цепь включаем цепочки из транзисторов и резисторов, как показано на рисунке ниже. Базы транзисторов соединяем с портами микроконтроллера. При подаче высокого уровня на каждый последующий транзистор он будет подключать параллельно R2 еще один дополнительный резистор и выходное напряжение будет уменьшаться: 
  

   
  
LM317 можно использовать не только для стабилизации напряжения, но и в качестве стабилизатора тока. Схема получается еще проще, так как здесь нужен всего один единственный внешний резистор, задающий выходной ток:
 

   
  
На LM317 можно сделать несложное зарядное устройство для аккумуляторов с номинальным напряжением 12В.  Номиналы резисторов R1 и R2 задают конечное напряжение на заражаемой батарее, а  резистор Rs устанавливает максимальный зарядный ток.  Это схема из даташита на микросхему:
   
 

     
Двуполярный регулируемый источник питания (например как основа для лабораторного блока питания) можно собрать на двух LM317, но тогда придется использовать трансформатор с двумя обмотками и два выпрямителя, то есть каналы источника питания нужно будет делать независимыми друг от друга. Это хорошее, но дорогое решение. Можно упростить себе жизнь, если использовать микросхему LM337 — аналог микросхемы LM317, но на отрицательное напряжение. Тогда схема нашего регулируемого двуполярного источника может выглядеть например так:
   
 

   
Здесь дополнительные мощные транзисторы VT1 и VT2 позволяют увеличить выходной ток стабилизаторов. нужно выбирать транзисторы согласно тому току, на который вы рассчитываете источник питания.

На следующей схеме изображен регулируемый источник питания на ток до 20 ампер и напряжение от 1.3 до 12 вольт. Транзисторы и микросхему LM317 необходимо установить на радиаторы.  Резисторы в эмиттерных цепях транзисторов должны быть рассчитаны на мощность не менее 5 Вт.
     

LM217, LM317 — Регулируемые стабилизаторы напряжения — DataSheet

Описание

LM217, LM317 — монолитные интегральные схемы в корпусах TO-220, TO-220FP и D²PAK , предназначенные для использования в качестве стабилизаторов напряжения. Могут поддерживать ток в нагрузке более 1.5 А и регулируемое напряжение в диапазоне от 1.2 В до 37 В. Номинальное выходное напряжение выбирается с помощью резистивного делителя, что делает использование устройства очень простым. Отечественным аналогом является микросхема КР142ЕН12А.

Свойства

• Выходное напряжение от 1. 2 В до 37 В
• Выходной ток 1.5 А
• 0.1 % отклонение регулировки в линии и нагрузке
• Изменяемое управление для высоких напряжений
• Полный набор защиты: ограничение тока; отключение при перегреве; контроль качества SOA

Маркировка

 Расположение выводов

Рис. 1 Вид сверху

Купить LM317 можно здесь.

Максимальные значения

Тепловые характеристики

Обозначение	Параметр	D²PAK	TO-220	TO-220FP	Ед. изм.
RthJC	Тепловое сопротивление кристалл-корпус	3	5	5	°C/Вт
RthJA	Тепловое сопротивление кристалл-среда	62.5	50	60	°C/Вт

Схема

Рис. 2 Внутренняя схема

Электрические характеристики

Электрические характеристики LM217

V_I — V_O = 5 В, I_O = 500 мА, I_MAX = 1.5 A и P_MAX = 20 Вт, T_J = от — 55 до 150 °C, если не указано иное.

Обозначение	Параметр	Условия		Мин.	Тип.	Макс.	Ед. изм.
ΔVO	Нестабильность выходного напряжения  в линии	VI — VO = 3 — 40 В	TJ = 25°C		0. 01	0.02	%/В
					0.02	0.05
ΔVO	Нестабильность выходного напряжения на нагрузке	VO ≤5 В  IO от 10 мA до IMAX	TJ = 25°C		5	15	мВ
					20	50
		VO ≥5 В  IO от 10 мA до IMAX	TJ = 25°C		0.1	0.3	%
					0.3	1
IADJ	Ток на регулирующем выводе				50	100	мкА
ΔIADJ	Изменение тока на регулирующем выводе	VI — VO от 2.5 до 40 В IO от 10 мА до IMAX			0.2	5	мкА
VREF	Опорное напряжение	VI — VO от 2. 5 до 40 В IO = от 10 мА до IMAX, PD ≤ PMAX		1.2	1.25	1.3	В
ΔVO/VO	Выходное напряжение, температурная стабильность				1		%
IO(min)	Минимальный нагрузочный ток	VI — VO = 40 В			3.5	5	мА
IO(max)	Максимальный нагрузочный ток	VI — VO ≤ 15 В, PD < PMAX		1.5	2.2		А
		VI — VO = 40 В, PD < PMAX, TJ = 25°C			0.4
eN	Выходное напряжение шумов (в процентах от VO)	B = от 10 Гц до 100 кГц, TJ = 25°C			0. 003		%
SVR	Отклонение напряжения питания (1)	TJ = 25°C, f = 120 Гц	CADJ=0		65		dB
			CADJ=10 мкФ	66	80

1. C_ADJ подключается между выводом управления и землей.

Электрические характеристики LM317

V_I — V_O = 5 В, I_O = 500 мА, I_MAX = 1.5 A и P_MAX = 20 Вт, T_J = от 0 до 150 °C, если не указано иное.

Обозначение	Параметр	Условия		Мин.	Тип.	Макс.	Ед. изм.
ΔVO	Нестабильность выходного напряжения  в линии	VI — VO = 3 — 40 В	TJ = 25°C		0. 01	0.04	%/В
					0.02	0.07
ΔVO	Нестабильность выходного напряжения на нагрузке	VO ≤5 В  IO от 10 мA до IMAX	TJ = 25°C		5	25	мВ
					20	70
		VO ≥5 В  IO от 10 мA до IMAX	TJ = 25°C		0.1	0.5	%
					0.3	1.5
IADJ	Ток на регулирующем выводе				50	100	мкА
ΔIADJ	Изменение тока на регулирующем выводе	VI — VO от 2.5 до 40 В IO от 10 мА до 500 мА			0.2	5	мкА
VREF	Опорное напряжение	VI — VO от 2. 5 до 40 В IO = от 10 мА до 500 мА, PD ≤ PMAX		1.2	1.25	1.3	В
ΔVO/VO	Выходное напряжение, температурная стабильность				1		%
IO(min)	Минимальный нагрузочный ток	VI — VO = 40 В			3.5	10	мА
IO(max)	Максимальный нагрузочный ток	VI — VO ≤ 15 В, PD < PMAX		1.5	2.2		А
		VI — VO = 40 В, PD < PMAX, TJ = 25°C			0.4
eN	Выходное напряжение шумов (в процентах от VO)	B = от 10 Гц до 100 кГц, TJ = 25°C			0. 003		%
SVR	Отклонение напряжения питания (1)	TJ = 25°C, f = 120 Гц	CADJ=0		65		dB
			CADJ=10 мкФ	66	80

1. C_ADJ подключается между выводом управления и землей.

Электрические характеристики LM317B

V_I — V_O = 5 В, I_O = 500 мА, I_MAX = 1.5 A и P_MAX = 20 Вт, T_J = от -40 до 150 °C, если не указано иное.

Обозначение	Параметр	Условия		Мин.	Тип.	Макс.	Ед. изм.
ΔVO	Нестабильность выходного напряжения  в линии	VI — VO = 3 — 40 В	TJ = 25°C		0. 01	0.04	%/В
					0.02	0.07
ΔVO	Нестабильность выходного напряжения на нагрузке	VO ≤5 В  IO от 10 мA до IMAX	TJ = 25°C		5	25	мВ
					20	70
		VO ≥5 В  IO от 10 мA до IMAX	TJ = 25°C		0.1	0.5	%
					0.3	1.5
IADJ	Ток на регулирующем выводе				50	100	мкА
ΔIADJ	Изменение тока на регулирующем выводе	VI — VO от 2.5 до 40 В IO от 10 мА до 500 мА			0.2	5	мкА
VREF	Опорное напряжение	VI — VO от 2. 5 до 40 В IO = от 10 мА до 500 мА, PD ≤ PMAX		1.2	1.25	1.3	В
ΔVO/VO	Выходное напряжение, температурная стабильность				1		%
IO(min)	Минимальный нагрузочный ток	VI — VO = 40 В			3.5	10	мА
IO(max)	Максимальный нагрузочный ток	VI — VO ≤ 15 В, PD < PMAX		1.5	2.2		А
		VI — VO = 40 В, PD < PMAX, TJ = 25°C			0.4
eN	Выходное напряжение шумов (в процентах от VO)	B = от 10 Гц до 100 кГц, TJ = 25°C			0. 003		%
SVR	Отклонение напряжения питания (1)	TJ = 25°C, f = 120 Гц	CADJ=0		65		dB
			CADJ=10 мкФ	66	80

1. C_ADJ подключается между выводом управления и землей.

Типовые характеристики

Рис. 3 Выходной ток от входного-выходного дифференциального напряженияРис. 4 Падение напряжения от температуры p-n переходаРис. 5 Опорное напряжение от температуры p-n перехода

Рис. 6 Упрощенная схема управляемого стабилизатора

Применение

Стабилизаторы серии LM217, LM317 поддерживают опорное напряжение  1.25 В между выходом и регулировочным выводом. Оно используется поддержания постоянного тока через делитель напряжения (см. Рис. 6), что дает выходное напряжение V_O рассчитываемое по формуле:

V_O = V_REF (1 + R₂/R₁) + I_ADJ R₂

Регуляторы были разработаны для того, чтобы уменьшить ток  I_ADJ  и поддерживать его постоянным в линии при изменении нагрузки. Как правило, отклонением I_ADJ × R₂ можно пренебречь. Чтобы обеспечить выше описанные требования, стабилизатор возвращает ток покоя на выходной вывод для поддержания минимального нагрузочного тока. Если нагрузка недостаточна, то выходное напряжение будет расти. Поскольку LM217, LM317  стабилизаторы с незаземленным «плавающим» выходом и видят только разность между входным и выходным напряжением, для источников с очень высоким напряжением относительно земли, можно стабилизировать напряжение так долго, пока не будет превышена максимальная разность между входным и выходным напряжением. Кроме того, можно легко собрать программируемый стабилизатор. При подключении постоянного резистора между выходом и регулировкой, устройство может быть использовано в качестве прецизионного стабилизатора тока. Характеристики могут быть улучшены добавлением емкостей, как описано ниже:

• На вход байпаса конденсатор 1 мкФ.
• На вывод управления конденсатор 10 мкФ, чтобы улучшить подавление пульсаций на 15 dB (C_ADJ ).
• Танталовый электролитический конденсатор на выходе, чтобы улучшить переходную характеристику. Помимо конденсаторов можно добавить защитные диоды, как показано на рис. 7. D1 используется для защиты стабилизатора от короткого замыкания на входе, D2 для защиты от короткого замыкания на выходе и разряда емкости.

Рис. 7 Стабилизатор напряжения с защитными диодами

Рис. 8 Стабилизатор на 15 В с плавным включениемРис. 9 Стабилизатор тока

I_O = (V_REF / R₁) + I_ADJ = 1.25 В / R₁

Рис. 10 Стабилизатор на 5 В с электронным выключениемРис. 11 Стабилизатор с цифровой регулировкой напряжения

R₂ соответствует максимальному значению выходного напряжения

Рис. 12 Зарядка для батареи 12 В

R_S устанавливает выходное сопротивление зарядки, рассчитываемое по формуле Z_O = R_S (1 + R₂/R₁). Применение R_S дает возможность снизить уровень заряда при полностью заряженной батарее.

Рис. 13 Зарядное устройство на 6 В, с ограничением по току

*R3 устанавливает максимальный ток (0.6 А для 1 Ома).

*C1 рекомендуется подключить для фильтрации входных переходных процессов.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Калькулятор

LM317 — Инженерные проекты

[LM317TEP]

Привет, друзья, надеюсь, у вас все отлично. Сегодня я собираюсь поделиться нашим новым онлайн-инструментом, который называется LM317 Calculator . Я очень взволнован, публикуя этот калькулятор LM317, так как я долгое время пытался опубликовать его, но не мог сделать это из-за нескольких проблем. В любом случае, он здесь и готов к использованию. Это не что иное, как простой калькулятор LM317 . Я включил два калькулятора LM317, размещенных выше, один будет использоваться для расчета Vout, а другой — для расчета сопротивления (R1).Вам следует взглянуть на Введение в LM317, если вы мало о нем знаете. LM317 — это IC-регулятор, который используется для регулирования выходного напряжения, а его выходное напряжение регулируется в зависимости от значений обоих сопротивлений, установленных на его выходе. Вот наш первый простой, но отличный инструмент. 🙂

LM317 Calculator

• Прежде всего, позвольте мне дать вам некоторые основные сведения о его схемотехнике.
• Вы можете проверить базовую схему LM317 на рисунке ниже:

• Вы можете видеть, что у нас есть Vin, которое является входным напряжением, а затем у нас есть R1 = 510 Ом, которое обычно является фиксированным сопротивлением, и, наконец, у нас есть R2, которое является переменное сопротивление.
• Теперь, изменив значение этой переменной сопротивления, вы можете изменить ее выход, этот калькулятор будет использоваться для вычисления этих значений в зависимости от значений двух других переменных:
• Итак, вот эти калькуляторы LM317:

• Простая формула, используемая для расчета выходного напряжения LM317, показана ниже:

• Обычно не требуется использовать очень конкретное выходное напряжение, и обычно используется заранее заданная комбинация резисторов. Вот список обычно доступных резисторов, выходные напряжения для этой комбинации резисторов показаны в таблице ниже:

• Я также разработал Proteus Simulation LM317, который вы можете загрузить с LM317 Voltage Regulator в Proteus.
• Вот скриншот его работы, и вы можете видеть, что выходное напряжение значительно меньше входного:

Итак, все о калькуляторе LM317. Надеюсь, вам понравятся эти инструменты. Если у вас есть вопросы, вы можете задать их в комментариях.Хорошего дня. Береги себя !!! 🙂 Цепь

, особенности и ее работа

Источник питания, полученный на стороне нагрузки или на стороне потребителя, имеет колебания уровней напряжения из-за нерегулярных нагрузок или условий местной электросети. Эти колебания напряжения могут привести к сокращению срока службы электрических и электронных устройств потребителя или повреждению нагрузок. Таким образом, требуется защитить нагрузки от повышенного и пониженного напряжения или необходимо обеспечить постоянное напряжение для нагрузок и поддерживать стабильность напряжения в системе с помощью метода регулирования. Стабилизация напряжения может быть определена как поддержание постоянного напряжения или поддержание уровня напряжения системы в допустимых пределах в широком диапазоне условий нагрузки, и, таким образом, для регулирования напряжения используются регуляторы напряжения. Для линейного регулирования напряжения, а иногда и регулируемого регулятора напряжения LM317, используется нестандартное напряжение.

Что такое регулятор напряжения?

Регулировка напряжения в системе электроснабжения может быть достигнута с помощью электрического или электронного устройства, называемого регуляторами напряжения.Существуют различные типы регуляторов напряжения, такие как регуляторы постоянного напряжения и регуляторы переменного напряжения. Они снова подразделяются на множество типов: электронные регуляторы напряжения, электромеханические регуляторы, автоматические регуляторы напряжения, линейные регуляторы напряжения, импульсные регуляторы, регуляторы напряжения LM317, гибридные регуляторы, регуляторы SCR и так далее.

Стабилизатор напряжения

Стабилизатор напряжения LM317

Стабилизатор напряжения LM317

Это тип регуляторов положительно-линейного напряжения, используемых для регулирования напряжения, который изобретен Робертом К.Добкина и Роберта Дж. Видлара, когда они работали в National Semiconductor в 1970 году. Это трехконтактный регулируемый стабилизатор напряжения, который прост в использовании, поскольку для установки выходного напряжения требуется всего два внешних резистора в цепи регулятора напряжения LM317. . Он в основном используется для местного и внутреннего регулирования. Если мы подключим постоянный резистор между выходом и регулировкой регулятора LM317, то схему LM317 можно будет использовать как прецизионный регулятор тока.

LM317 Схема регулятора напряжения

Три клеммы — это входной контакт, выходной контакт и регулировочный контакт.Схема LM317, показанная на рисунке ниже, представляет собой типичную конфигурацию принципиальной схемы регулятора напряжения LM317, включая разделительные конденсаторы. Эта схема LM317 способна обеспечить переменный источник питания постоянного тока с выходным током 1 А и может быть отрегулирован до 30 В. Схема состоит из резистора на нижней стороне и резистора на верхней стороне, соединенных последовательно, образуя резистивный делитель напряжения, который представляет собой пассивную линейную схему, используемую для создания выходного напряжения, составляющего часть входного напряжения.

Разделительные конденсаторы используются для развязки или предотвращения нежелательной связи одной части электрической цепи с другой. Чтобы избежать влияния шума, вызванного некоторыми элементами схемы, на остальные элементы схемы, разделительные конденсаторы в схеме используются для устранения входного шума и выходных переходных процессов. В схеме используется радиатор, чтобы избежать перегрева компонентов из-за большего рассеивания мощности.

Схема регулятора напряжения LM317

Характеристики

Регулятор LM317 обладает некоторыми особенностями, в том числе следующими:

• Он способен обеспечивать превышение тока 1. 5A, поэтому он концептуально рассматривается как операционный усилитель с выходным напряжением от 1,2 В до 37 В.
• Цепь регулятора напряжения LM317 внутренне состоит из тепловой защиты от перегрузки и ограничения тока короткого замыкания, постоянной с температурой.
• Доступен в двух корпусах: 3-выводный транзисторный корпус и D2PAK-3 для поверхностного монтажа.
• Можно исключить наличие большого количества фиксированных напряжений.

Работа цепи регулятора напряжения LM317

Регулятор LM317 может обеспечивать избыточный выходной ток и, следовательно, с такой мощностью он концептуально рассматривается как операционный усилитель.Регулировки контакт является инвертирующим входом усилителя, и произвести стабильную опорное напряжение 1.25V, внутренний источник опорного напряжение запрещенной зоны используется для установки неинвертирующего входа.

Напряжение на выходном контакте можно плавно регулировать до фиксированной величины с помощью резистивного делителя напряжения между выходом и землей, который сконфигурирует операционный усилитель как неинвертирующий усилитель.

Ссылки запрещенной зоны напряжения используются для получения постоянного выходного напряжения, независимо от изменений в мощности питания.Его также называют независимым от температуры опорным напряжением, часто используемым в интегральных схемах.

Выходное напряжение (в идеале) схемы регулятора напряжения LM317.

Vout = Vref * (1+ (RL / RH))

Добавляется член ошибки, потому что некоторый ток покоя течет от регулировочного штифта устройства.

Vout = Vref * (1+ (RL / RH)) + IQR

Для достижения более стабильного выходного сигнала принципиальная схема регулятора напряжения LM317 разработана таким образом, чтобы ток покоя был меньше или равным 100 мкА.Таким образом, во всех практических случаях на ошибку можно не обращать внимания.

Если заменить резистор нижнего плеча делителя из принципиальной схемы регулятора напряжения LM317 на нагрузку, то полученная конфигурация регулятора LM317 будет регулировать ток нагрузки. Следовательно, эту схему LM317 можно рассматривать как схему регулятора тока LM317.

LM317 Регулятор тока

Выходной ток падение напряжения опорного напряжения на сопротивлении RH и дается как

Выходной ток в идеальном случае это

Iout = Vref / RH

Учитывая ток покоя, выходной ток задано как

Iout = (Vref / RH) + IQ

Эти линейные регуляторы напряжения LM317 и LM337 часто используются в преобразователях постоянного тока.Линейные регуляторы, естественно, потребляют много тока во время подачи. Мощность, произведенная из-за умножения этого тока на разницу напряжений между входом и выходом, будет рассеиваться и расходоваться в виде тепла.

Из-за этого необходимо учитывать тепло при проектировании, что приводит к неэффективности. Если разность напряжений увеличивается, тогда увеличиваются потери мощности, и иногда эта рассеиваемая ненужная мощность будет больше, чем подаваемая мощность.

Несмотря на то, что это несущественно, но поскольку линейные регуляторы напряжения с несколькими дополнительными компонентами — это простой способ получить стабильное напряжение, мы должны принять этот компромисс. Импульсные регуляторы напряжения являются альтернативой этим линейным регуляторам, поскольку эти импульсные регуляторы, как правило, более эффективны, но для их разработки требуется большее количество компонентов и, следовательно, требуется больше места.

Надеюсь, в этой статье дается краткое описание схемы регулятора напряжения LM317 с работающей. Кроме того, для получения любых разъяснений относительно регуляторов напряжения и их применения вы можете связаться с нами, разместив свои комментарии или вопросы в разделе комментариев ниже.

LM317 Лист данных, электрическая схема, выводы и источники

Источник постоянного тока / нагрузка (LM317) | Параноидальный тролль

Примечание: статья обновлена ​​в феврале 2014 г., чтобы исправить фундаментальную ошибку в расчетах и ​​добавить в примечания к приложению более реалистичные данные.

Источник тока является двойным источником напряжения — он выдает постоянный ток независимо от напряжения. Хотя в качестве источника грубого тока можно использовать резистор, потребляемый ток будет зависеть от напряжения. (Закон Ома гласит, что I = V / R. Сопротивление постоянно, поэтому, если напряжение увеличивается, ток также увеличивается. То же самое относится к уменьшению).

Этот проект основан на обычном регуляторе LM317T, который используется в качестве регулятора тока. Схема идеально подходит для управления светодиодными матрицами, лазерными диодами или любой другой схемой, требующей постоянного тока.В качестве альтернативы его можно также использовать в качестве электронной фиктивной нагрузки для тестирования небольших источников питания при относительно низких уровнях тока. Предлагаемые приложения и все расчеты описаны в этой статье.

Это обычные детали, которые должны быть доступны по цене <8 долларов США в любом хорошем магазине электронных компонентов.

Резистор

Совет: клеммы реального регулятора могут не совпадать с выводами на схеме.Часто их переставляют для облегчения понимания! В этом случае клеммы LM317T (если смотреть прямо) на самом деле являются Adj, Out и In, несмотря на то, что на принципиальной схеме обозначены как In, Adj и Out.

Основным компонентом этой схемы является стабилизатор напряжения LM317T. Это универсальный компонент, способный обеспечить ток 1,5 А + даже при повышенных температурах, он очень стабилен, имеет встроенное ограничение тока, безопасную рабочую зону и отключение при перегреве. Резистор R1 включен последовательно с выходной клеммой LM317.Клемма настройки LM317 подключена параллельно к R1. Во время нормальной работы ИС будет поддерживать напряжение на клемме регулировки на уровне 1,25 В, поэтому напряжение на R1, в свою очередь, составляет 1,25 В. При изменении тока падение напряжения на R1 обычно увеличивается или уменьшается, но LM317 быстро регулирует выходное напряжение для компенсации, поддерживая падение напряжения на R1 на постоянном уровне 1,25 В. Выбрав значение R1, мы можем воспользоваться этим поведением, чтобы установить «предел» тока, подаваемого регулятором.Используя закон Ома:

R = Vref / I

, где R представляет собой сопротивление в омах, Vref это опорное напряжение на регулировочный штифт (1.25V), и я это ток в амперах. Поскольку R1 подключен последовательно с выходом регулятора, он будет рассеивать часть электрической энергии в виде тепла. Помимо выбора номинала резистора, мы также должны выбрать подходящую номинальную мощность, чтобы избежать его перегорания. Для расчета рассеиваемой мощности:

P = Vref * I

где P — мощность в ваттах, Vref — 1.25 В (как упоминалось ранее), а I — ранее выбранный ток. Резисторы бывают стандартной номинальной мощности (0,125 Вт, 0,25 Вт, 0,5 Вт, 1 Вт, 2 Вт, 5 Вт), поэтому выберите резистор с номинальной мощностью выше расчетной мощности на . Оставьте запас прочности, поэтому, если ваша расчетная мощность составляет 0,48 Вт, подумайте о том, чтобы выбрать резистор 1 Вт вместо резистора 0,5 Вт. LM317 имеет падение напряжения от ~ 1,5 В до 2,5 В, в зависимости от подаваемого тока и температуры. Это означает, что выходное напряжение всегда будет ниже входного, поэтому вам необходимо, чтобы напряжение питания было выше целевого выходного напряжения.Предполагая наихудший сценарий, мы используем в расчетах цифру 2,5 В. Расчет мощности, теряемой регулятором (и, в свою очередь, выделяемого тепла), немного сложнее, чем расчет для простого резистора.