Výkonný stabilizátor na bázi obvodu lm317. Lineární stabilizátor napětí nebo proudu LM317

LM317 je vhodnější než kdy jindy pro jednoduché navrhování regulované zdroje a pro elektronická zařízení s různými výstupními charakteristikami, jak s nastavitelným výstupním napětím, tak s daným napětím a elektrický šok zatížení.

Pro usnadnění výpočtu požadovaných výstupních parametrů slouží specializovaný kalkulátor LM317, který je možné stáhnout z odkazu na konci článku spolu s datasheetem LM317.

Technické vlastnosti stabilizátoru LM317:

  • Poskytuje výstupní napětí od 1,2 do 37 V.
  • Zatěžovací proud až 1,5A.
  • Dostupnost ochrany proti případnému zkratu.
  • Spolehlivá ochrana mikroobvodu před přehřátím.
  • Chyba výstupního napětí 0,1 %.

Tento levný integrovaný obvod je dostupný v pouzdrech TO-220, ISOWATT220, TO-3 a také D2PAK.

Účel kolíků mikroobvodu:

Online kalkulačka LM317

Níže je online kalkulačka pro výpočet stabilizátoru napětí na základě LM317. V prvním případě se na základě požadovaného výstupního napětí a odporu rezistoru R1 vypočítá rezistor R2. Ve druhém případě, když znáte odpory obou rezistorů (R1 a R2), můžete vypočítat napětí na výstupu stabilizátoru.

Kalkulačka pro výpočet proudového stabilizátoru na LM317 viz.

Příklady použití stabilizátoru LM317 (propojovací obvody)

Stabilizátor proudu

Dáno stabilizátor proudu lze použít v různých obvodech nabíječky Pro baterie nebo regulované napájecí zdroje. Standardní schéma nabíječka je zobrazena níže.

Tento spojovací obvod používá metodu nabíjení stejnosměrným proudem. Jak je patrné z diagramu, nabíjecí proud závisí na odporu rezistoru R1. Hodnota tohoto odporu se pohybuje od 0,8 Ohm do 120 Ohm, což odpovídá nabíjecí proud 10 mA až 1,56 A:

5V napájecí zdroj s elektronickým spínáním

Níže je schéma 15V napájecího zdroje s měkkým startem. Požadovaná plynulost sepnutí stabilizátoru je dána kapacitou kondenzátoru C2:

Spínací obvod s nastavitelným výstupem napětí

Ahoj. Upozorňuji na recenzi integrovaného lineárního nastavitelného stabilizátoru napětí (nebo proudu) LM317 v ceně 18 centů za kus. V místním obchodě takový stabilizátor stojí řádově víc, proto mě tato partie zaujala. Rozhodl jsem se zkontrolovat, co se za tu cenu prodává a ukázalo se, že stabilizátor je docela kvalitní, ale o tom níže.
Kontrola zahrnuje testování v režimu stabilizátoru napětí a proudu a také kontrolu ochrany proti přehřátí.
Pro zájemce prosím...

Trocha teorie:

Jsou tam stabilizátory lineární A puls.
Lineární stabilizátor je napěťový dělič, na jehož vstup je napájeno vstupní (nestabilní) napětí a výstupní (stabilizované) napětí je odváděno ze spodního ramene děliče. Stabilizace se provádí změnou odporu jednoho z dělicích ramen: odpor je neustále udržován tak, aby napětí na výstupu stabilizátoru bylo ve stanovených mezích. Při velkém poměru vstupních/výstupních napětí má lineární stabilizátor nízkou účinnost, protože většina výkonu Pdis = (Uin - Uout) * Je odváděna jako teplo na ovládacím prvku. Proto musí být ovládací prvek schopen odvádět dostatečný výkon, to znamená, že musí být instalován na radiátor požadované plochy.
Výhoda lineární stabilizátor - jednoduchost, absence rušení a malý počet použitých dílů.
Chyba- nízká účinnost, vysoký vývin tepla.
Spínací stabilizátor napětí je stabilizátor napětí, ve kterém regulační prvek pracuje ve spínacím režimu, to znamená většinou buď v režimu cutoff, kdy je jeho odpor maximální, nebo v režimu saturace - s minimálním odporem, což znamená, že lze považovat za spínač. Hladká změna napětí nastává v důsledku přítomnosti integračního prvku: napětí se zvyšuje, když akumuluje energii, a klesá, když je uvolněno do zátěže. Tento režim provozu může výrazně snížit energetické ztráty a také zlepšit ukazatele hmotnosti a velikosti, ale má své vlastní vlastnosti.
Výhoda pulzní stabilizátor - vysoká účinnost, nízká tvorba tepla.
Chyba- větší počet prvků, přítomnost interference.

Hrdina recenze:

Šarže se skládá z 10 mikroobvodů v balení TO-220. Stabilizátory byly dodávány v plastovém sáčku zabaleném v polyetylenové pěně.






Srovnání s asi nejznámějším lineárním stabilizátorem 7805 pro 5 voltů ve stejném pouzdře.

Testování:
Podobné stabilizátory vyrábí mnoho výrobců zde.
Poloha nohou je následující:
1 - úprava;
2 - výjezd;
3 - vchod.
Sestavíme jednoduchý stabilizátor napětí podle schématu z návodu:


Zde je to, co se nám podařilo získat pomocí 3 pozic proměnného odporu:
Výsledky, upřímně řečeno, nejsou příliš dobré. Nazvat to stabilizátorem bych si netroufl.
Dále jsem naložil stabilizátor s odporem 25 Ohm a obraz se zcela změnil:

Dále jsem se rozhodl zkontrolovat závislost výstupního napětí na zatěžovacím proudu, u kterého jsem nastavil vstupní napětí na 15V, trimrový odpor Výstupní napětí jsem nastavil na cca 5V a výstup zatížil proměnným drátovým odporem 100 Ohm. Co se stalo:
Nebylo možné získat proud větší než 0,8A, protože Vstupní napětí začalo klesat (napájení je slabé). V důsledku tohoto testování se stabilizátor s chladičem zahřál až na 65 stupňů:

Pro kontrolu činnosti stabilizátoru proudu byl sestaven následující obvod:


Místo proměnného odporu jsem použil konstantní, zde jsou výsledky testu:
Dobrá je i stabilizace proudu.
No, jak může být recenze, aniž by se spálil hrdina? K tomu jsem znovu smontoval stabilizátor napětí, na vstup přivedl 15V, výstup nastavil na 5V, tzn. 10V kleslo na stabilizátor, a zatížilo ho 0,8A, tzn. Stabilizátoru bylo přiděleno 8W výkonu. Radiátor byl odstraněn.
Výsledek byl demonstrován v následujícím videu:


Ano, funguje i ochrana proti přehřátí, nebylo možné spálit stabilizátor.

Výsledek:

Stabilizátor je plně funkční a lze jej použít jako stabilizátor napětí (v závislosti na přítomnosti zátěže) i jako stabilizátor proudu. Je jich také mnoho různá schémata aplikace pro zvýšení výstupního výkonu, použití jako nabíječka baterií atd. Náklady na předmět jsou docela rozumné, vezmeme-li v úvahu, že offline mohu koupit jeden za nejméně 30 rublů a za 19 rublů, což je výrazně dražší než ten je přezkoumáván.

S tím mě nechte odejít, hodně štěstí!

Produkt byl poskytnut k napsání recenze obchodem. Recenze byla zveřejněna v souladu s článkem 18 Pravidel webu.

Mám v plánu koupit +37 Přidat k oblíbeným Recenze se mi líbila +59 +88

Nezbytné jsou referenční příručky komponent (nebo datové listy).
během vývoje elektronické obvody. Mají však jednu nepříjemnou vlastnost.
Faktem je, že dokumentace pro jakoukoli elektronickou součást (například mikroobvod)
by měl být vždy připraven ještě předtím, než se tento čip začne vyrábět.
Výsledkem je, že ve skutečnosti máme situaci, kdy jsou mikroobvody již v prodeji,
a dosud nebyl vytvořen jediný produkt na jejich základě.
To znamená, že všechna doporučení a zejména aplikační diagramy uvedené v datasheetech,
mají teoretický a poradenský charakter.
Tato schémata demonstrují především principy fungování elektronické součástky,
ale nebyly testovány v praxi, a proto by neměly být slepě brány v úvahu
během vývoje.
To je normální a logický stav věcí, i když jen časem a časem
S přibývajícími zkušenostmi jsou v dokumentaci prováděny změny a doplňky.
Praxe ukazuje opak – ve většině případů všechna obvodová řešení
uvedené v datovém listu zůstávají na teoretické úrovni.
A často to bohužel nejsou jen teorie, ale hrubé chyby.
A ještě politováníhodnější je rozpor mezi skutečnými (a nejdůležitějšími)
parametry mikroobvodu uvedené v dokumentaci.

Jako typický příklad takových datových listů je zde referenční kniha pro LM317, -
třípinový nastavitelný stabilizátor napětí, které se mimochodem uvolní
už asi 20 let, ale diagramy a data v jeho datasheetu jsou stále stejné...

Takže nevýhody LM317 jako mikroobvodu a chyby v doporučeních pro jeho použití.

1. Ochranné diody.
Diody D1 a D2 slouží k ochraně regulátoru, -
D1 je pro ochranu vstupu proti zkratu a D2 je pro ochranu proti vybití
kondenzátoru C2 „přes nízký výstupní odpor regulátoru“ (citát).
Ve skutečnosti není dioda D1 potřeba, protože nikdy nenastane situace, kdy
napětí na vstupu regulátoru je menší než výstupní napětí.
Dioda D1 se tedy nikdy neotevře, a tudíž nechrání regulátor.
Samozřejmě kromě případu zkratu na vstupu. To je ale nereálná situace.
Dioda D2 se samozřejmě může otevřít, ale kondenzátor C2 se vybíjí perfektně
a bez něj přes odpory R2 a R1 a přes odpor zátěže.
A není potřeba jej speciálně vybíjet.
Kromě toho zmínka v datovém listu o „vybíjení C2 přes výstup regulátoru“
nic víc než chyba, protože obvod koncového stupně regulátoru je
Toto je následovník emitoru.
A kondenzátor C2 prostě nejde vybít přes výstup regulátoru.

2. Teď - o tom nejnepříjemnějším, totiž o rozporu mezi skutečným
elektrické charakteristiky prohlásil.

Datové listy všech výrobců mají parametr Adjustment Pin Current
(proud na vstupu trimu). Parametr je velmi zajímavý a důležitý, určující
zejména maximální hodnota odporu ve vstupním obvodu Adj.
A také hodnota kondenzátoru C2. Deklarovaná typická hodnota proudu Adj je 50 µA.
Což je velmi působivé a úplně by mi to jako obvodovému konstruktérovi vyhovovalo.
Pokud by ve skutečnosti nebyla 10x větší, tzn. 500 uA.

To je skutečný rozpor, testovaný na mikroobvodech od různých výrobců
a po mnoho let.
Všechno to začalo zmatením - proč je na výstupu ve všech obvodech tak nízkoodporový dělič?
Ale to je důvod, proč je to nízký odpor, protože jinak je nemožné dostat LM317 na výstup
minimální úroveň napětí.

Nejzajímavější je, že v současné měřicí technice Adj nízkoodporový dělič
je přítomen i na výstupu. To ve skutečnosti znamená, že tento oddělovač je zapnutý
paralelně s elektrodou Adj.
Pouze s takovýmto mazaným přístupem se „vejdete“ do typické hodnoty 50 μA.
To je ale poměrně elegantní trik. "Zvláštní podmínky měření."

Chápu, že je velmi obtížné dosáhnout stabilního proudu deklarované hodnoty 50 μA.
Takže nepište lež do Datasheetu. V opačném případě se jedná o klamání kupujícího. A poctivost je ta nejlepší politika.

3. Více o nejnepříjemnější věci.

Datové listy LM317 má parametr Line Regulation, který určuje
rozsah provozního napětí. A uvedený rozsah není špatný - od 3 do 40 voltů.
Je tu jen jedno malé ALE...
Vnitřní část LM317 obsahuje stabilizátor proudu, který využívá
Zenerova dioda pro napětí 6,3V.
Účinná regulace proto začíná při vstupním a výstupním napětí 7 voltů.
Kromě toho je výstupním stupněm LM317 n-p-n tranzistor zapojený podle obvodu
sledovač emitoru. A na „boost“ má stejné opakovače.
Proto je efektivní provoz LM317 při napětí 3 V nemožný.

4. O obvodech, které slibují získat nastavitelné napětí od nula voltů na výstupu LM317.

Minimální výstupní napětí LM317 je 1,25 V.
Bylo by možné získat méně, nebýt vestavěného ochranného obvodu proti
zkrat na výstupu. Ne nejlepší dobré schéma, mírně řečeno...
V ostatních mikroobvodech se při překročení zatěžovacího proudu spouští obvod ochrany proti zkratu.
A v LM317 - když výstupní napětí klesne pod 1,25 V. Jednoduché a vkusné -
Tranzistor se vypne, když je napětí báze-emitor pod 1,25 V a je to.
To je důvod, proč všechna aplikační schémata, která slibují výstup
LM317 nastavitelné napětí, počínaje nulou voltů - nefungují.
Všechny tyto obvody navrhují připojení pinu Adj přes odpor ke zdroji
záporné napětí.
Ale už když je napětí mezi výstupem a kontaktem Adj menší než 1,25 V
obvod ochrany proti zkratu bude fungovat.
Všechna tato schémata jsou čistou teoretickou fantazií. Jejich autoři nevědí, jak LM317 funguje.

5. Metoda ochrany proti zkratu na výstupu použitá v LM317 také vyžaduje
známá omezení spouštění regulátoru - v některých případech bude spuštění obtížné,
protože není možné rozlišit mezi zkratovým režimem a normálním spínacím režimem,
když výstupní kondenzátor ještě není nabitý.

6. Doporučení pro hodnoty kondenzátoru na výstupu LM317 jsou velmi působivé -
tento rozsah je od 10 do 1000 µF. Co v kombinaci s hodnotou výstupního odporu
regulátor v řádu tisíciny ohmu je úplný nesmysl.
I studenti vědí, že kondenzátor na vstupu stabilizátoru je zásadní
mírně řečeno, efektivněji než výstup.

7. O principu regulace výstupního napětí LM317.

LM317 je operační zesilovač, ve kterém předpisu
Výstupní napětí se provádí přes NOT invertující vstup Adj.
Jinými slovy - podél pozitivního řetězce zpětná vazba(POS).

Proč je to špatné? A skutečnost, že veškeré rušení z výstupu regulátoru přes vstup Adj prochází dovnitř LM317,
a pak - znovu k zátěži. Je dobré, že koeficient přenosu podél obvodu PIC je menší než jedna...
Jinak bychom dostali samogenerátor.
A v tomto ohledu není divu, že se doporučuje instalovat kondenzátor C2 do obvodu Adj.
Alespoň nějak odfiltrovat rušení a zvýšit odolnost proti samobuzení.

Je také velmi zajímavé, že v obvodu PIC, uvnitř LM317,
Je zde kondenzátor 30 pF. Což zvyšuje úroveň zvlnění na zátěži se zvyšující se frekvencí.
Je pravda, že je to upřímně znázorněno v diagramu odmítnutí zvlnění. Ale k čemu je tento kondenzátor?
Bylo by velmi užitečné, kdyby se regulace prováděla podél okruhu
Negativní zpětná vazba. A z hlediska hodnoty PIC to jen zhoršuje stabilitu.

Mimochodem, se samotným konceptem Ripple Rejection není vše „z hlediska konceptů“.
V obecně přijímaném chápání tato hodnota znamená, jak dobře je regulátor
filtruje vlnění ze VSTUPU.
A pro LM317 to vlastně znamená míru vlastního poškození
a ukazuje, jak dobře LM317 bojuje s vlněním, které samo o sobě
vezme ho z východu a znovu ho zažene do sebe.
U jiných regulátorů se regulace provádí pomocí obvodu
Negativní zpětná vazba, která maximalizuje všechny parametry.

8. O minimálním zatěžovacím proudu pro LM317.

Datasheet specifikuje minimální zatěžovací proud 3,5 mA.
Při nižším proudu je LM317 nefunkční.
Velmi zvláštní funkce pro stabilizátor napětí.
Potřebujete tedy hlídat nejen maximální zatěžovací proud, ale i minimální?
To také znamená, že při zatěžovacím proudu 3,5 mA nepřesáhne účinnost regulátoru 50 %.
Děkuji moc, pánové, vývojáři...

1. Doporučení pro použití ochranné diody pro LM317 mají obecný teoretický charakter a berou v úvahu situace, které se v praxi nestávají.
A jelikož se jako ochranné diody navrhuje použít výkonné Schottkyho diody, dostáváme se do situace, kdy náklady na (zbytečnou) ochranu převyšují cenu samotné LM317.

2. Datasheets LM317 obsahuje nesprávný parametr pro proud na vstupu Adj.
Měří se za „speciálních“ podmínek při připojení nízkoimpedančního výstupního děliče.
Tato technika měření neodpovídá obecně přijímané koncepci „vstupního proudu“ a ukazuje nemožnost dosáhnout specifikovaných parametrů při výrobě LM317.
Také klame kupujícího.

3. Parametr Line Regulation je specifikován jako rozsah od 3 do 40 voltů.
V některých aplikačních obvodech LM317 „pracuje“ se vstupním a výstupním napětím až dva volty.
Ve skutečnosti je rozsah účinné regulace 7 - 40 Voltů.

4. Všechny přijímací obvody na výstupu LM317 nastavitelné napětí, začínající od nuly voltů, jsou prakticky neúčinné.

5. V praxi se někdy používá metoda ochrany proti zkratu LM317.
Je to jednoduché, ale ne nejlepší. V některých případech nebude spuštění regulátoru vůbec možné.

7. LM317 implementuje vadný princip regulace výstupního napětí -
podél okruhu pozitivní zpětné vazby. Mělo by to být horší, ale horší to být nemůže.

8. Omezení minimálního zatěžovacího proudu ukazuje na špatný návrh obvodu LM317 a jasně omezuje jeho použití.

Shrneme-li všechny nedostatky LM317, můžeme dát doporučení:

a) Pro stabilizaci konstantních „typických“ napětí 5, 6, 9, 12, 15, 18, 24 V je vhodné použít třísvorkové stabilizátory řady 78xx, nikoli LM317.

b) Chcete-li vytvořit skutečně účinné stabilizátory napětí, měli byste použít mikroobvody jako LP2950, ​​​​LP2951, schopné pracovat při vstupním a výstupním napětí nižším než 400 milivoltů.
V případě potřeby v kombinaci s vysoce výkonnými tranzistory.
Tyto stejné mikroobvody také efektivně fungují jako stabilizátory proudu.

c) Ve většině případů dají hodně operační zesilovač, zenerova dioda a výkonný tranzistor (zejména s efektem pole). nejlepší parametry než LM317.
A určitě - nejlepší nastavení, stejně jako nejširší rozsah typů a hodnot odporů a kondenzátorů.

G). A nevěřte slepě datovým listům.
Jakékoliv mikroobvody jsou vyráběny a, což je typické, prodávají lidé...

Proudový stabilizátor pro LED se používá v mnoha lampách. Jako všechny diody mají LED nelineární závislost proud-napětí. co to znamená? Jak se napětí zvyšuje, proud pomalu začíná získávat výkon. A pouze při dosažení prahové hodnoty se jas LED nasytí. Pokud se však proud nepřestane zvyšovat, lampa může shořet.

Správný chod LED lze zajistit pouze díky stabilizátoru. Tato ochrana je také nezbytná kvůli kolísání prahových hodnot napětí LED. Při zapojení do paralelního obvodu mohou žárovky jednoduše shořet, protože musí procházet množstvím proudu, které je pro ně nepřijatelné.

Typy stabilizačních zařízení

Podle způsobu omezení proudu se rozlišují zařízení lineárního a pulzního typu.

Protože napětí na LED je konstantní, jsou proudové stabilizátory často považovány za stabilizátory výkonu LED. Ve skutečnosti je tato změna přímo úměrná změně napětí, která je typická pro lineární vztah.

Lineární stabilizátor se zahřívá, čím více je na něj přiváděno napětí. To je jeho hlavní chyba. Výhody tohoto designu jsou způsobeny:

  • nepřítomnost elektromagnetického rušení;
  • jednoduchost;
  • nízké náklady.

Ekonomičtější zařízení jsou stabilizátory na bázi pulzní měnič. V tomto případě je energie čerpána po částech - podle potřeby spotřebitele.

Lineární obvody zařízení

Nejvíce nejjednodušší schéma stabilizátor je obvod postavený na bázi LM317 pro LED. Ty jsou analogem zenerovy diody s určitým provozním proudem, který může projít. S ohledem na nízký proud si můžete jednoduché zařízení sestavit sami. Nejjednodušší ovladač LED lampy a stuhy se sbírají přesně tímto způsobem.

Čip LM317 je díky své jednoduchosti a spolehlivosti již desítky let hitem mezi začínajícími radioamatéry. Na jeho základě můžete sestavit nastavitelnou jednotku ovladače a další napájecí zdroje. To vyžaduje několik externích rádiových komponent, modul funguje okamžitě, není nutná žádná konfigurace.

Integrovaný stabilizátor LM317 je vhodnější než kterýkoli jiný pro vytváření jednoduchých nastavitelných napájecích zdrojů pro elektronická zařízení s různými charakteristikami, jak s nastavitelným výstupním napětím, tak se stanovenými parametry zátěže.

Hlavním účelem je stabilizace zadaných parametrů. Nastavení probíhá lineárně, na rozdíl od pulzních měničů.

LM317 se vyrábí v monolitických pouzdrech, navržených v několika variantách. Nejběžnějším modelem je TO-220 s označením LM317T.

Každý kolík mikroobvodu má svůj vlastní účel:

  • UPRAVIT. Vstup pro regulaci výstupního napětí.
  • VÝSTUP. Vstup pro generování výstupního napětí.
  • VSTUP. Vstup pro napájení napájecího napětí.

Technické parametry stabilizátoru:

  • Výstupní napětí je v rozmezí 1,2–37 V.
  • Ochrana proti přetížení a zkratu.
  • Chyba výstupního napětí 0,1 %.
  • Spínací obvod s nastavitelným výstupním napětím.

Ztrátový výkon zařízení a vstupní napětí

Maximální „bar“ vstupního napětí by nemělo být větší než specifikované a minimum by mělo být o 2 V vyšší než požadované výstupní napětí.

Mikroobvod je navržen pro stabilní provoz při maximální proud do 1,5 A. Tato hodnota bude nižší, pokud nebude použit kvalitní chladič. Maximální přípustný ztrátový výkon bez druhého je přibližně 1,5 W při teplotě prostředí ne více než 300 C.

Při instalaci mikroobvodu je nutné izolovat pouzdro od radiátoru, například pomocí slídového těsnění. Účinného odvodu tepla je také dosaženo použitím teplovodivé pasty.

Stručný popis

Výhody radioelektronického modulu LM317 používaného v proudových stabilizátorech lze stručně popsat takto:

  • jas světelného toku je zajištěn rozsahem výstupního napětí 1. – 37 V;
  • výstupní parametry modulu nezávisí na rychlosti otáčení hřídele elektromotoru;
  • udržování výstupního proudu až 1,5 A umožňuje připojení několika elektrických přijímačů;
  • chyba kolísání výstupních parametrů je 0,1 % jmenovité hodnoty, což je zárukou vysoké stability;
  • k dispozici je ochranná funkce pro omezení proudu a kaskádové vypnutí v případě přehřátí;
  • Pouzdro čipu nahrazuje uzemnění, takže při externí montáži se sníží počet instalačních kabelů.

Schémata připojení

Nepochybně, tím nejjednodušším způsobem Omezení proudu pro LED lampy bude sekvenční zahrnutí dalšího odporu. Ale tento lék Vhodné pouze pro LED s nízkou spotřebou.

Nejjednodušší stabilizovaný zdroj

K výrobě stabilizátoru proudu budete potřebovat:

  • mikroobvod LM317;
  • rezistor;
  • instalační prostředky.

Model sestavujeme podle níže uvedeného schématu:

Modul lze použít v obvodech různých nabíječek nebo regulovaných zařízení pro zabezpečení informací.

Napájení na integrovaném stabilizátoru

Tato možnost je praktičtější. LM317 omezuje spotřebu proudu, která je nastavena odporem R.

Pamatujte, že maximum platná hodnota Proud potřebný k pohonu LM317 je 1,5A s dobrým chladičem.

Stabilizační obvod s nastavitelným napájením

Níže je obvod s nastavitelným výstupním napětím 1,2–30 V/1,5 A.

Střídavý proud se převádí na stejnosměrný proud pomocí můstkového usměrňovače (BR1). Kondenzátor C1 filtruje zvlněný proud, C3 zlepšuje přechodovou odezvu. To znamená, že stabilizátor napětí může perfektně fungovat, když DC na nízké frekvence. Výstupní napětí se nastavuje posuvníkem P1 od 1,2 V do 30 V. Výstupní proud je asi 1,5 A.

Výběr odporů podle jmenovité hodnoty pro stabilizátor musí být proveden podle přesného výpočtu s přípustná odchylka(malý). Libovolné umístění rezistorů na desce plošných spojů je však povoleno, ale pro lepší stabilitu je vhodné je umístit dále od chladiče LM317.

Rozsah použití

Čip LM317 je výborná možnost pro použití v režimu stabilizace klíčových technických ukazatelů. Vyznačuje se jednoduchostí provedení, nízkou cenou a vynikající výkonnostní charakteristiky. Jedinou nevýhodou je, že práh napětí je pouze 3 V. Pouzdro ve stylu TO220 je jedním z cenově nejdostupnějších modelů, což umožňuje docela dobře odvádět teplo.

Mikroobvod je použitelný v zařízeních:

  • stabilizátor proudu pro LED (včetně LED pásků);
  • Nastavitelný.

Stabilizační obvod na bázi LM317 je jednoduchý, levný a přitom spolehlivý.

Obvod lineárního integrovaného stabilizátoru LM317 s nastavitelným výstupním napětím vyvinul autor prvních monolitických třísvorkových stabilizátorů R. Widlar před téměř 50 lety. Mikroobvod se ukázal být natolik úspěšný, že jej v současnosti beze změn vyrábí všichni hlavní výrobci elektronických součástek a používá se v celé řadě zařízení v různých možnostech připojení.

Obecné informace

Obvodová soustava zařízení poskytuje vyšší parametry pro nestabilitu parametrů ve srovnání se stabilizátory pro pevné napětí a má téměř všechny typy ochran používaných pro integrované obvody: omezení výstupního proudu, vypnutí při přehřátí a překročení maximálních provozních parametrů.

Zároveň je pro LM317 vyžadován minimální počet externích součástek, obvod využívá vestavěnou stabilizaci a ochranu.

Zařízení je k dispozici ve třech verzích -L.M.117/217/317, lišící se maximální přípustnou provozní teplotou:

  • LM117: od -55 do 150 °C;
  • LM217: od -25 do 150 °C;
  • LM317: od 0 do 125 oC.

Všechny typy stabilizátorů jsou vyráběny ve standardních pouzdrech TO-3, různé modifikace TO-220, pro povrchovou montáž - D2PAK, SO-8. Pro zařízení s nízkým výkonem se používá TO-92.

Pinout pro všechny tříkolíkové produkty je stejný, což usnadňuje jejich výměnu. V závislosti na použitém krytu jsou k označení přidány další symboly:

  • K – TO-3 (LM317K);
  • T – TO-220;
  • P – ISOWATT220 (plastové tělo);
  • D2T – D2PAK;
  • LZ – TO-92;
  • LM – SOIC8.

Pro LM317 jsou použity všechny standardní velikosti, LM117 je k dispozici pouze v pouzdře TO-3, LM217 v TO-3, D2PAK a TO-220. Mikroobvody LM317LZ v pouzdrech TO-92 se vyznačují sníženými hodnotami maximálního výkonu a výstupního proudu, až 100 mA, s podobnými dalšími vlastnostmi. Někdy výrobce používá své vlastní označení, například LM317НV od Texas Instruments - vysokonapěťové regulátory v rozsahu 1,2-60 V, zatímco piny pouzdra se shodují s produkty jiných společností. Na rozdíl od jiných mikroobvodů používají všichni výrobci zkratku LM (LM). Vysvětlení dalších možných označení jsou uvedeny v technický popis konkrétní zařízení.

Základní elektrické parametryL.M.117/217/317

Charakteristiky regulátorů jsou určeny rozdílem mezi vstupem (Ui) a výstupní napětí (Uo) 5 voltů, zatěžovací proud 1,5 ampéru a maximální výkon 20 wattů:

  • Nestabilita napětí – 0,01 %;
  • Referenční napětí (UREF) – 1,25 V;
  • Minimální zatěžovací proud – 3,5 mA;
  • Maximální výstupní proud je 2,2 A, přičemž rozdíl mezi vstupním a výstupním napětím není větší než 15 V;
  • Maximální ztrátový výkon je omezen vnitřní obvod;
  • Potlačení zvlnění vstupního napětí – 80 dB.

Důležité upozornění! Při maximální možné hodnotě Uin – Uout = 40 voltů se přípustný zatěžovací proud sníží na 0,4 ampéru. Maximální ztrátový výkon je omezen vnitřním ochranným obvodem pro pouzdra TO-220 a TO-3 přibližně 15 až 20 wattů.

Aplikace nastavitelného stabilizátoru

Při navrhování elektronických zařízení obsahujících stabilizátory napětí je vhodnější použít regulátor napětí na LM317, zejména pro kritické součásti zařízení. Použití takových řešení vyžaduje dodatečná instalace dva odpory, ale poskytuje lepší výkonové parametry než tradiční integrované obvody pevná napětí stabilizace, mají větší flexibilitu pro různé aplikace.

Výstupní napětí se vypočítá podle vzorce:

UOUT = UREF (1+ R2/R1) + IADJ, kde:

  • VREF = 1,25V, řídicí výstupní proud;
  • IADJ je velmi malý - asi 100 µA a určuje chybu nastavení napětí, ve většině případů se s ním nepočítá.

Vstupní kondenzátor (keramický nebo tantalový 1 μF) je instalován ve značné vzdálenosti od kapacitního mikroobvodu napájecího filtru - více než 50 mm se používá pro snížení vlivu přechodových procesů při vysokých frekvencích pro mnoho aplikací; není nutné. Spínací obvod používá pouze jeden nastavovací prvek - proměnný odpor v praxi se používá víceotáčkový odpor nebo je nahrazen konstantou požadované hodnoty. Způsob řízení umožňuje realizovat programovatelný zdroj pro několik napětí, přepínatelný libovolným přístupným způsobem: relé, tranzistor atd. Potlačení zvlnění lze zlepšit přemostěním řídicího pinu kondenzátorem 5-15 μF.

Diody typu 1N4002 jsou instalovány v přítomnosti výstupního filtru s kondenzátory velká kapacita výstupní napětí vyšší než 25 voltů a bočníková kapacita vyšší než 10 µF. Mikroobvod LM317 se zřídka používá v extrémních provozních podmínkách, průměrný zatěžovací proud u mnoha řešení nepřesahuje 1,5 A. Instalace zařízení na radiátor je v každém případě nutná s výstupním proudem větším než 1 ampér; použít pouzdro TO-3 nebo TO-220 s kovovou kontaktní platformou LM317T.

FYI Zatížitelnost stabilizátoru napětí můžete zvýšit použitím výkonného tranzistoru jako regulačního prvku pro výstupní proud.

Zatěžovací proud zařízení je určen parametry VT1, libovolný npn tranzistor s kolektorovým proudem 5-10 A: TIP120/132/140, BD911, KT819 atd. Možný paralelní připojení dva nebo tři kusy. Jako VT2 se používá jakýkoli středně výkonný křemík s odpovídající strukturou: BD138/140, KT814/816.

Je třeba vzít v úvahu vlastnosti takových obvodů: přípustný rozdíl mezi napětími na vstupu a výstupu je tvořen poklesem napětí na tranzistoru, asi 2 volty, a mikroobvodem, pro který je minimální hodnota 3 volty. Pro stabilní provoz zařízení se doporučuje alespoň 8-10 voltů.

Vlastnosti mikroobvodů řady LM317 umožňují stabilizovat zatěžovací proud v širokém rozsahu s vysokou přesností.

Proudová fixace je zajištěna připojením pouze jednoho odporu, jehož hodnota se vypočítá podle vzorce:

I = UREF/R + IADJ = 1,25/R, kde UREF = 1,25 V (odpor R v ohmech).

Obvod lze použít k nabíjení baterií se stabilním proudem a napájení LED, pro které je důležitý konstantní proud při změně teploty. Také proudový stabilizátor na LM317 může být doplněn tranzistory, jako v případě stabilizace napětí.

Domácí průmysl vyrábí funkční analogy LM317 s podobnými parametry - mikroobvody KR142EN12A/B se zatěžovacími proudy 1 a 1,5 ampéru.

Výstupní proud až 5 ampérů zajišťuje stabilizátor LM338 s obdobnými dalšími charakteristikami, což umožňuje využít všech výhod integrovaného zařízení bez externích tranzistorů. Úplným analogem LM317 ve všech ohledech kromě polarity je záporný regulátor napětí LM337, který lze snadno postavit na základě těchto dvou mikroobvodů.

Video

Pokud najdete chybu, vyberte část textu a stiskněte Ctrl+Enter.