Ostateczny przewodnik po transformatorach LM317: dane, cechy i ich aplikacje
2023-12-01 7419

Katalog

. LM317 jest chipem regulatora napięcia często stosowanego w obwodach, odnotowany ze względu na zmienny napięcie wyjściowe.Ten liniowy regulator jest odpowiedni dla szerokiego zakresu zastosowań elektronicznych, takich jak obwody zasilania, obwody analogowe i instrumenty precyzyjne.LM317 zapewnia stabilne napięcie wyjściowe, zarządzając różnicą między wejściem a wyjściem, z godnym pochwały obciążeniem i regulacją linii.

Co to jest LM317?

LM317 jest trójstronnym regulatorem regulowanym wykorzystującym stałe wewnętrzne napięcie odniesienia, umożliwiające regulację napięcia wyjściowego za pomocą rezystorów zewnętrznych.Jest powszechnie wykorzystywany w różnych obwodach mocy jako regulator, zapewniając stabilne wyjście napięcia i skutecznie chroniąc kolejne obwody przed fluktuacji napięcia wejściowego.

Pinout LM317

Rysunek 1: Pinout LM317

Patrząc na regulator napięcia z przodu, pierwszym szpilkiem po lewej jest przym, środkowy jest vout, a ostatnim szpilką po prawej to VIN.

Wejście (VIN): VIN to PIN, który odbiera napięcie wejściowe, które zostanie regulowane do określonego napięcia.

Wyjście (vout): vout to kod PIN, który zapewnia stabilne wyjście.Zapewnia regulowane napięcie, zwykle podłączone do obwodów wymagających regulacji napięcia.

Regulacja (przym): przym To pin, który umożliwia kontrolę nad wyjściem napięcia.Ten pin jest zwykle podłączony do rezystora w połączeniu z pinem wyjściowym, aby ustawić pożądane napięcie wyjściowe.

Charakterystyka LM317

Zakres napięcia wyjściowego: regulowany od 1,25 V do 37 V.

Pojemność wyjściowa: zdolność do dostarczenia 1,5A prądu wyjściowego.

Różnica napięcia wejściowego: maksymalnie 40 V, ale zalecana różnica wynosi od 3 V do 15 V dla optymalnej stabilności regulacji.

Maksymalny prąd wyjściowy przy różnej różnicy 15 V: 2,2a.

Stabilność termiczna: pozostaje stabilna w zakresie temperatur od 0 do 125 ° C.

Opakowanie: powszechnie dostępne między innymi w TO-220, SOT223 i TO-263.

Regulacja obciążenia: zwykle na 0,1%.

Regulacja linii: zwykle przy 0,01%/v.

Współczynnik odrzucenia tętnienia: 80 dB.

Prąd pinu regulacyjnego: Typowe wartości wahają się od 50 μA do 100 μA.

Ochrona nad nadmierną temperaturą: Zawiera wyłączenie termiczne, aby zapobiec uszkodzeniom z powodu przegrzania.

Ochrona zwarcia: Obejmuje ograniczenie prądu wewnętrznego dla warunków zwarcia.

Zasada działania LM317

Rysunek 2: Zasada pracy LM317

Zasada pracy LM317 obraca się wokół utrzymania stałego spadku napięcia na dwa piny.Ma stałe wewnętrzne napięcie odniesienia, zwykle 1,25 wolta, które służy jako punkt odniesienia do regulacji napięcia wyjściowego regulatora.Zmieniając wartość rezystancyjną R2, napięcie między zaciskami Vout i AD można zmienić, zmieniając w ten sposób napięcie wyjściowe w Vout.Obecność kondensatorów C1 i C2 zapewnia stabilną działanie obwodu, zmniejszając fluktuacje napięcia i hałas.Dokonując precyzyjnego wyboru wartości dla R1 i R2, użytkownicy mogą ustawić pożądane napięcie wyjściowe w dowolnym miejscu od 1,25 woltów do kilku dziesiątek woltów podczas użytkowania.

Jest to zaleta regulowanego regulatora napięcia;Możesz dostroić go do dowolnego napięcia w ramach obsługiwanego regulatora.

Uwaga: do czyszczenia linii zasilania używane są kondensatory C1 i C2.C1 jest opcjonalny i zwykle używany do przejściowego czyszczenia odpowiedzi.Jednak C2 jest konieczne, gdy urządzenie jest odległe od dowolnych kondensatorów filtrujących, ponieważ pomaga wygładzić linie energetyczne w przypadku obecnych skoków.

Obliczenie rezystancji/napięcia dla LM317

Rysunek 3: Wykres obliczania napięcia LM317

Możesz użyć następującego wzoru do obliczenia napięcia wyjściowego (vout), który zależy od wartości rezystorów zewnętrznych R1 i R2.

Vout = 1,25 V (1 + R2/R1)

Zazwyczaj wartość R1 jest ustalona przy 240 omach (zalecana), ale można ją również ustawić między 100 a 1000 omów.Następnie musisz wprowadzić wartość R2, aby wykonać obliczenie napięcia wyjściowego.W takim przypadku, jeśli R2 używa 1000 omów, formuła uzupełnia się w następujący sposób:

Vout = 1,25x (1+1000/240) = 6,453 V.

Podobnie możesz obliczyć wartość R2 przy użyciu tego samego wzoru.Jeśli ustawiłeś napięcie wyjściowe na 10 V, możesz obliczyć wartość R2 w następujący sposób:

10 = 1,25x (1 + R2/240) => R2 = 1680 Ω

Teraz spójrzmy na przykład używania LM317:

Poniższy obraz pokazuje regulator LM317 podłączony do obwodu, mający na celu zapewnienie stabilnego wyjścia napięcia DC dla obwodu.

Rysunek 4: Obwód skrzynki LM317

W tym obwodzie dodajemy źródło napięcia DC do pin VIN regulatora.Ten pin po raz kolejny odbiera napięcie wejściowe, które układ reguluje.Napięcie wpisujące się do tego pinu musi być wyższe niż napięcie, które wyprowadza.Należy jednak pamiętać, że regulator dostosowuje napięcie tylko do określonego poziomu;Nie i nie może samodzielnie generować napięcia.Zatem, aby osiągnąć napięcie wyjściowe VIN, VIN musi być większy niż Vout.

W tym obwodzie potrzebujemy stabilnego 5VDC jako wyjścia, więc VIN musi być więcej niż 5 V. Zazwyczaj, chyba że jest to regulator o niskim wydaniu, chcesz, aby napięcie wejściowe było o około 2V wyższe.Dlatego dla wyjścia 5 V przekazujemy 7 V do regulatora.

Po radzeniu sobie z pinem wejściowym przechodzimy teraz do regulowanego pinu (przym).Ponieważ pragniemy wyjścia 5 V, musimy obliczyć, która wartość R2 wytworzy wyjście 5 V.

Korzystanie z formuły napięcia wyjściowego:

Vout = 1,25 V (1 + R2/R1)

Ponieważ R1 ma 240 omów, więc:

5 V = 1,25 V (1 + R2/2402), więc R2 = 720 Ω

Dlatego przy wartości R2 przy 720 omach, jeśli dostarczasz napięcie wejściowe większe niż 5 V, LM317 wyprowadzi 5 V.

Rysunek 5: Schemat okablowania LM317

Ostatni kod LM317 jest pinem wyjściowym i aby dostarczyć obwód do regulowanych 5 woltów, po prostu podłączamy go do pinu wyjściowego.

Jak używać LM317

Komponent LM317 reguluje różnicę 1,25 V między swoimi punktami wyjściowymi i regulacyjnymi.Możesz zmienić wyjście, używając dwóch rezystorów podłączonych między szybkimi wyjściowymi i wejściowymi.

Dodatkowo dwa kondensatory oddzielenia można zintegrować z obwodem.Ta konfiguracja pomaga wyeliminować niepotrzebne sprzężenie i zapobiega hałasowi.

Kondensator 1UF podłączony do wyjścia poprawia reakcję przejściową.Ponadto możesz go wykorzystać jako regulator zmiennego, klikając potencjometr na regulowany pin.

Rezystory i potencjometry współpracują ze sobą, aby stworzyć różnicę potencjalną niezbędną do regulowanej wydajności.

Rysunek 6: Schemat obwodu LM317

Równoważne ICS do LM317

Alternatywne modele LM317 obejmują: LM7805, LM7806, LM7809, LM7812, LM7905, LM7912, LM117V33 i XC6206P332MR.

Równoważne modele LM317: LT1086, LM1117 (SMD), PB137 i LM337 (regulator napięcia zmiennej ujemnej).

Jak chronić obwód LM317

Ochrona obwodu LM317 ma kluczowe znaczenie dla zapobiegania uszkodzeniom.Z powodu zwiększonego zużycia energii komponenty mogą się przegrzać podczas pracy.Z tego powodu radiaty są powszechnie stosowane w celu ochrony IC przed przegrzaniem.Dodatkowo, ze względu na niski prąd transformatora, zewnętrzne kondensatory mogą się rozładować.Dlatego w niektórych zastosowaniach dodaje się diody, aby zapobiec rozładowaniu kondensatora.

Dioda D1 chroni kondensator przed rozładowywaniem podczas zwarć wejściowych, podczas gdy dioda D2 służy do zapewnienia ścieżki rozładowania o niskiej impedancji w celu ochrony CADJ podczas zwarć wyjściowych.Aby osiągnąć wysoki wskaźnik supresji tętnienia, pomij terminal dostosowy.

Rysunek 7: Schemat obwodu ochrony LM317

Podsumowując, LM317 jest powszechnie używanym układem regulatora napięcia, który zapewnia stabilne napięcie wyjściowe poprzez kontrolowanie różnicy między wejściem a wyjściem.Jego pinout i parametry pomagają inżynierom prawidłowo stosować i skonfigurować ten układ, aby osiągnąć pożądaną stabilność i niezawodność mocy.