LM317 - LM317

LM317 s chladičem

LM317 je populární nastavitelná pozitivní regulátor lineárního napětí . Byl navržen Bobem Dobkinem v roce 1976, když pracoval v National Semiconductor .

LM337 je negativní doplňkem k LM317, který reguluje napětí pod odkazem. Byl navržen Bobem Peaseem , který pracoval také pro National Semiconductor .

Specifikace

LM317 pinout zobrazující jeho referenci konstantního napětí.
Symbol Parametr Hodnota Jednotka
V out Rozsah výstupního napětí 1,25 - 37 PROTI
V in - V out Napěťový rozdíl 3 - 40 PROTI
T J Rozsah provozních teplot 0-125 ° C
I O (MAX) Maximální výstupní proud 1.5 A
I L (MIN) Minimální zatěžovací proud Typicky 3,5 mA, maximálně 12 mA
P D Ztráta výkonu Interně omezeno Ž
R θJA Tepelný odpor, přechod na okolní prostředí 80 ° C / W.
R θJC Tepelný odpor, spojení k pouzdru 5 ° C / W.

Bez chladiče s okolní teplotou 50 ° C, například v horkém letním dni v krabici, je maximální ztrátový výkon (T J- T A ) / R θJA = ((125-50) / 80) = 0,98 W může být povoleno. (Kus lesklého hliníkového plechu o rozměrech 6 x 6 cm a tloušťce 1,5 mm má za následek tepelný odpor, který umožňuje odvod tepla 4,7 W).

V režimu konstantního napětí se zdrojem vstupního napětí při V IN při 34 V a požadovaným výstupním napětím 5 V bude maximální výstupní proud P MAX / (V I -V O ) = 0,98 / (34-5) = 32 mA.

Pro režim s konstantním proudem se zdrojem vstupního napětí při V IN při 12 V a poklesem dopředného napětí V F = 3,6 V bude maximální výstupní proud P MAX / (V I - V F ) = 0,98 / (12- 3,6) = 117 mA.

Úkon

Jako lineární regulátory se LM317 a LM337 používají v aplikacích měničů DC na DC .

Lineární regulátory přirozeně plýtvají energií; rozptýlený výkon je procházející proud vynásobený rozdílem napětí mezi vstupem a výstupem. LM317 obvykle vyžaduje chladič, aby se zabránilo příliš vysokému zvýšení provozní teploty. U velkých rozdílů napětí může být energie ztracená jako teplo nakonec větší než energie poskytovaná obvodu. Toto je kompromis pro použití lineárních regulátorů, které jsou jednoduchým způsobem, jak zajistit stabilní napětí s několika dalšími komponenty. Alternativou je použití regulátoru spínacího napětí , který je obvykle účinnější, ale má větší stopu a vyžaduje větší počet přidružených komponent.

V obalech s montážním poutkem rozptylujícím teplo, jako je TO-220 , je poutko interně připojeno k výstupnímu kolíku, což může vyžadovat elektrickou izolaci poutka nebo chladiče od ostatních částí aplikačního obvodu. Pokud tak neučiníte, může dojít ke zkratu obvodu.

Regulátor napětí

Schéma LM317 v typické konfiguraci regulátoru napětí, včetně oddělení kondenzátorů pro řešení vstupního šumu a výstupních přechodových jevů.

LM317 má tři piny: INput, OUTput a ADJustment. Zařízení má interně referenční napětí bandgap, které vytváří stabilní referenční napětí V ref = 1,25 V následované zesilovačem stabilizovaným zpětnou vazbou s relativně vysokou kapacitou výstupního proudu. Způsob připojení nastavovacího kolíku určuje výstupní napětí následovně.

Pokud je nastavovací kolík připojen k zemi, výstupní kolík dodává regulované napětí 1,25 V při proudech až do maxima. Vyšších regulovaných napětí se dosáhne připojením nastavovacího kolíku k odporovému děliči napětí mezi výstupem a zemí. Pak

V out = V ref (1 + R L / R H )

V ref je rozdíl napětí mezi pinem OUT a pinem ADJ. V ref je během normálního provozu obvykle 1,25 V.

Protože z klidového kolíku zařízení teče klidový proud, je přidán chybový termín:

V out = V ref (1 + R L / R H ) + I Q R L

Aby byl výstup stabilnější, je zařízení navrženo tak, aby udržovalo klidový proud na nebo pod 100µA, což umožňuje ignorovat chybový termín téměř ve všech praktických případech.

Regulátor proudu

Zdroj konstantního proudu obvod konstruován s LM317

Zařízení může být konfigurováno tak, aby místo napětí regulovalo proud na zátěž, a to nahrazením odporu dolní strany děliče samotnou zátěží. Výstupní proud je takový, který je výsledkem poklesu referenčního napětí přes rezistor. V ideálním případě to je:

I out = V ref / R H

Při účtování klidového proudu se to stane:

I out = (V ref / R H ) + I Q

LM317 lze také použít k návrhu různých dalších obvodů, jako je regulační obvod 0 V až 30 V, nastavitelný regulační obvod se zlepšeným potlačením zvlnění , přesný obvod omezovače proudu, sledovací předregulační obvod, regulační obvod 1,25 V až 20 V s minimálním programovým proudem, nastavitelné vícenásobné regulátory na kartě s jediným ovládáním, obvod nabíječky baterií, obvod nabíječky baterií s konstantním proudem 50 mA, pomalé zapnutí regulátoru 15 V, obvod regulátoru střídavého napětí, obvod nabíječky 6 V s omezeným proudem, nastavitelný obvod regulátoru 4 V, vysokonapěťový nastavitelný obvod regulátoru a mnoho dalších.

Ve srovnání s 78xx / 79xx

LM317 je nastavitelný analogický k populárním pevným regulátorům 78xx . Stejně jako LM317 je každý z regulátorů 78xx navržen tak, aby upravoval výstupní napětí, dokud není nad napínacím kolíkem (který je v tomto případě označen jako „ zem “), pevným napětím .

Použitý mechanismus je natolik podobný, že lze použít dělič napětí stejným způsobem jako u LM317 a výstup se řídí stejným vzorcem pomocí pevného napětí regulátoru pro V ref (např. 5 V pro 7805). Klidový proud zařízení 78xx je však podstatně vyšší a méně stabilní. Z tohoto důvodu nelze chybový člen ve vzorci ignorovat a hodnota rezistoru na nízké straně se stává kritičtější. Stabilnější úpravy lze provést poskytnutím referenčního napětí, které je méně citlivé než odporový dělič na kolísání proudu, jako je pokles diody nebo vyrovnávací paměť napětí . LM317 je navržen tak, aby interně kompenzoval tyto výkyvy, takže tato opatření nejsou nutná.

LM337 se vztahuje stejným způsobem k pevným regulátorům 79xx .

Druhé zdroje z východního bloku

LM317 má východoevropský ekvivalent, B3170V, který byl vyroben v Německé demokratické republice (NDR) společností HFO (součást Kombinat Mikroelektronik Erfurt ). Také v SSSR byly vyrobeny a nejpopulárnější integrované obvody K142EN12A a KR142EN12A. Tyto integrované obvody jsou funkční analogy LM317

Viz také

Reference

externí odkazy

Band-Gap
Datasheets / Databooks