Beskrivelse av egenskaper, pinnetilordninger og eksempler på svitsjekretser til den lineære spenningsregulatoren LM317

Ved utvikling av elektriske kretser blir det ofte nødvendig å bruke spenningsstabilisatorer med lav eller middels effekt (opptil 1,5 A) eller referansespenningskilder. Det er praktisk hvis en slik node er tilgjengelig i en integrert design, i form av en enkelt mikrokrets. En rekke av 9 likespenningsklasser fra 5V til 24V lukker serieregulatorene 78XX. Nisjearbeid LM317 - spenningene er høyere (opptil 37 V) og under (opptil 1,2 V) av dette området, mellomspenningsverdier, justerbare stabilisatorer.

Hva er LM317-brikken

Mikrokretsen er en lineær spenningsregulator, hvis utgangsverdi kan stilles inn innenfor visse grenser eller raskt justeres. Tilgjengelig i flere boligalternativer med tre ledninger.Utgangsspenningsområdet for alle alternativer er det samme, og den maksimale strømmen kan variere.

Nøkkelfunksjoner til LM317 lineær spenningsregulator

Databladene for LM317-stabilisatoren inneholder full teknisk informasjon, som du kan finne ved å studere spesifikasjonen. Nedenfor er parametrene, hvis manglende overholdelse er den mest kritiske, og hvis den brukes feil, kan mikrokretsen svikte. Først av alt er dette den maksimale driftsstrømmen. Det er gitt i forrige avsnitt for ulike typer utførelse. Det må legges til at for å oppnå den høyeste strømmen på 1,5 A må mikrokretsen installeres på en kjøleribbe.

Maksimal spenning ved utgangen av regulatoren, bygget på grunnlag av LM317, kan ikke være mer enn 40 V. Hvis dette ikke er nok, må du velge en høyspenningsanalog av stabilisatoren.

Minste utgangsspenning er 1,25 V. Med denne kretsdesignen kan du få mindre, men overbelastningsbeskyttelsen vil fungere. Dette er ikke det beste alternativet - slik beskyttelse bør fungere mot å overskride utgangsstrømmen, da den fungerer i andre integrerte stabilisatorer. Derfor er det i praksis umulig å få en regulator som fungerer fra null når en negativ forspenning påføres Adjust-pinnen.

Minimumsverdien for inngangsspenningen er ikke angitt i dataarket, men kan bestemmes ut fra følgende hensyn:

• minimum utgangsspenning - 1,25 V;
• minimumsspenningsfallet for Uout = 37 V er lik tre volt, det er logisk å anta at for minimumsutgangen skal det ikke være mindre;

Basert på disse to premissene må minst 3,5 V tilføres inngangen for å oppnå minimum utgangsverdi. Også, for stabil drift, må strømmen gjennom deleren være minst 5 mA - slik at den parasittiske strømmen til ADJ-utgangen ikke introduserer en betydelig spenningsforskyvning (i praksis kan den nå opp til 0,5 mA).

Dette gjelder informasjon fra klassiske datablad fra kjente produsenter (Texas Instruments, etc.). I dataarkene til den nye prøven fra Sørøst-asiatiske selskaper (Tiger Electronics, etc.), er denne parameteren indikert, men i en implisitt form, som forskjellen mellom inngangs- og utgangsspenningen. Det bør være minst 3 volt for alle spenninger, noe som ikke motsier tidligere resonnement.

Maksimal inngangsspenning bør ikke overstige designet utgangsspenning med mer enn 40 V. Dette må også tas i betraktning ved utvikling av kretser.

Viktig! Du kan bli veiledet av de deklarerte parametrene hvis mikrokretsen er utgitt av en kjent produsent. Produkter fra ukjente firmaer har vanligvis lavere egenskaper

Formål med konklusjoner og operasjonsprinsipp

Det ble nevnt at LM317 tilhører klassen av lineære stabilisatorer. Dette betyr at stabiliseringen av utgangsspenningen utføres på grunn av omfordeling av energi mellom lasten og reguleringselementet.

Transistor og belastning utgjør inngangsspenningsdeler. Hvis spenningen som er innstilt på lasten synker (på grunn av en endring i strøm, etc.), åpner transistoren litt. Hvis den øker, stenger den, delingsfaktoren endres og spenningen ved lasten holder seg stabil. Ulempene med en slik ordning er kjent:

• det er nødvendig at inngangsspenningen overstiger utgangen;
• en stor kraft spres på reguleringstransistoren;
• Effektivitet, selv teoretisk, kan ikke overstige Uout / Uin-forholdet.

Men det er alvorlige fordeler (i forhold til pulskretser):

• relativt enkel og rimelig brikke;
• krever minimal ekstern rørføring;
• og hovedfordelen er at utgangsspenningen er fri for høyfrekvente parasittiske komponenter (strømforsyningsinterferens er minimal).

Standardskjema for å slå på en mikrokrets:

• inngangsspenning påføres inngangspinnen;
• to output Output - output;
• on Ajust - referansespenningen som utgangen avhenger av.

Motstandene R1 og R2 setter utgangsspenningen. Det beregnes med formelen:

Uout=1,25⋅ (1+R2/R1) + Iadj⋅R2.

Iadj er den parasittiske strømmen til tuningpinnen, ifølge produsenten kan den være innenfor 5 µA. Praksis viser at den kan nå verdier en størrelsesorden eller to høyere.

Kondensator C1 kan ha en kapasitet fra hundrevis til flere tusen mikrofarader. I de fleste tilfeller er det utgangskondensatoren til likeretteren. Den må kobles til mikrokretsen med ledere som ikke er lengre enn 7 cm. Hvis denne betingelsen ikke kan oppfylles for likeretterkondensatoren, bør en ekstra kapasitans på ca. 100 mikrofarad kobles til i umiddelbar nærhet av inngangsterminalen. Kondensator C3 bør ikke ha en kapasitans på mer enn 100-200 mikrofarad av to grunner:

• for å unngå overgangen av stabilisatoren til selvsvingningsmodus;
• for å eliminere startstrømmen som skal lades når strøm tilføres.

I det andre tilfellet kan overbelastningsbeskyttelse fungere.

Ikke glem det når strømmen renner gjennom motstander, de varmes opp (dette er også mulig når omgivelsestemperaturen stiger).Motstanden R1 og R2 endres og det er ingen garanti for at de vil endre seg proporsjonalt. Derfor kan spenningen ved utgangen ved oppvarming eller nedkjøling endres. Hvis dette er kritisk, kan motstander med en normalisert temperaturkoeffisient brukes. De kan skilles ut ved tilstedeværelsen av seks striper på kroppen. Men slike varer er dyrere og det er vanskeligere å kjøpe dem. Et annet alternativ er å bruke en zenerdiode for en passende spenning i stedet for R2.

Hva er analogene

Det er lignende mikrokretser utviklet i andre selskaper i andre land. Komplette analoger er:

• GL317;
• SG317;
• UPC317;
• ECG1900.

Det produseres også stabilisatorer med økte elektriske egenskaper. Mer aktuell kan gis:

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

Hvis det kreves en justerbar spenningskilde med en øvre grense på 60 V, må stabilisatorer LM317HV, LM117HV brukes. Indeks HV betyr Høy spenning - høy spenning.

Av de innenlandske mikrokretsene er KR142EN12 en komplett analog, men den produseres bare i TO-220-pakken. Dette må tas i betraktning ved utforming av kretskort.

Eksempler på koblingskretser for LM317 stabilisator

Typiske skjemaer for å slå på mikrokretsen er gitt i dataarket. En typisk applikasjon er en fast spenningsstabilisator, diskutert ovenfor.

Hvis du installerer en variabel motstand i stedet for R2, kan utgangsspenningen til regulatoren raskt justeres. Det må tas i betraktning at potensiometeret vil være et svakt punkt i kretsen. Selv med variable motstander av god kvalitet, vil kontaktpunktet til motoren med det ledende laget ha en viss tilkoblingsustabilitet. I praksis vil dette resultere i ytterligere ustabilitet i utgangsspenningen.

For beskyttelse anbefaler produsenten å aktivere to diode D1 og D2.Den første dioden skal beskytte mot en situasjon der utgangsspenningen er høyere enn inngangen. I praksis er denne situasjonen ekstremt sjelden, og kan bare oppstå hvis det er andre spenningskilder fra utgangssiden. Produsenten bemerker at denne dioden også beskytter mot kortslutning ved inngangen - kondensatoren C1 vil i dette tilfellet skape en utladningsstrøm med motsatt polaritet, noe som vil føre til svikt i mikrokretsen. Men inne i mikrokretsen, parallelt med denne dioden, er det en kjede av zener dioder og motstander, som vil fungere akkurat det samme. Derfor er behovet for å installere denne dioden tvilsomt. Og D2 i en slik situasjon vil beskytte inngangen til stabilisatoren fra strømmen til kondensatoren C2.

Hvis parallelt med R2 settes transistor, så kan driften av stabilisatoren kontrolleres. Når spenning påføres bunnen av transistoren, åpner den og shunter R2. Utgangsspenningen synker til 1,25 V. Her er det nødvendig å sørge for at forskjellen mellom inngangs- og utgangsspenningen ikke overstiger 40 V.

Den skadelige effekten av potensiometerkontakten på utgangsspenningsstabiliteten kan reduseres ved å koble en kondensator parallelt med den variable motstanden. I dette tilfellet vil ikke beskyttelsesdioden D1 forstyrre.

Hvis utgangsstrømmen til stabilisatoren ikke er nok, kan den forsterkes med en ekstern transistor.

Du kan få en strømstabilisator fra en spenningsregulator ved å slå på LM317 i henhold til denne ordningen. Utgangsstrømmen beregnes med formelen I=1,25⋅R1. En slik inkludering brukes ofte som driver for lysdioder - lysdioden slås på som en last.

Til slutt, en uvanlig inkludering av en lineær stabilisator - en krets ble opprettet på grunnlag av den bytter strømtilførsel. Positiv tilbakemelding for forekomsten av oscillasjoner setter kretsen C3R6.

LM317-brikken har et betydelig antall svakheter. Men kunsten å lage kretser er å bruke fordelene med stabilisatoren for å omgå ulempene. Alle minusene til mikrokretsen blir avslørt, det gis råd om hvordan du nøytraliserer dem. Derfor er LM317 populær blant skaperne av profesjonelt og amatørradioutstyr.

Lignende artikler: