LM317 является популярным регулируемым положительным линейным регулятором напряжения . Он был разработан Бобом Добкиным в 1976 году, когда он работал в National Semiconductor .
LM337 является негативным дополнением к LM317, который регулирует напряжение ниже ссылки. Он был разработан Бобом Пизом , который также работал в National Semiconductor .
Технические характеристики [ править ]
| Символ | Параметр | Ценить | Единица измерения |
|---|---|---|---|
| V из | Диапазон выходного напряжения | 1,25 - 37 | V |
| V в - V из | Дифференциал напряжения | 3–40 | V |
| Т Дж | Диапазон рабочих температур перехода | 0–125 | ° C [1] |
| I O (МАКС.) | Максимальный выходной ток | 1.5 | А |
| I L (МИН) | Минимальный ток нагрузки | 3,5 мА типично, 12 мА максимум | [1] |
| P D | Рассеяние мощности | Внутренне ограничено | W [1] |
| R θJA | Термическое сопротивление, переход к окружающей среде | 80 | ° C / Вт [1] |
| R θJC | Термическое сопротивление, переход к корпусу | 5 | ° C / Вт [1] |
Без радиатора при температуре окружающей среды 50 ⁰C, например, в жаркий летний день внутри бокса, максимальная рассеиваемая мощность (T J -T A ) / R θJA = ((125-50) / 80) = 0,98 Вт. может быть разрешено. (Кусок блестящего листового алюминия размером 6 x 6 см и толщиной 1,5 мм дает тепловое сопротивление , обеспечивающее рассеивание тепла 4,7 Вт [2] [3] ).
В режиме постоянного напряжения с источником входного напряжения при V IN при 34 В и желаемом выходном напряжении 5 В максимальный выходной ток будет P MAX / (V I -V O ) = 0,98 / (34-5) = 32 мА.
Для режима постоянного тока с источником входного напряжения V IN при 12 В и прямым падением напряжения V F = 3,6 В максимальный выходной ток будет P MAX / (V I - V F ) = 0,98 / (12- 3.6) = 117 мА.
Операция [ править ]
В качестве линейных регуляторов LM317 и LM337 используются в преобразователях постоянного тока .
Линейные регуляторы по своей природе тратят энергию; рассеиваемая мощность - это прошедший ток, умноженный на разность напряжений между входом и выходом. LM317 обычно требует радиатора для предотвращения слишком высокого повышения рабочей температуры. При больших перепадах напряжения потери мощности в виде тепла в конечном итоге могут быть больше, чем мощность, подаваемая в цепь. Это компромисс для использования линейных регуляторов, которые представляют собой простой способ обеспечить стабильное напряжение с помощью нескольких дополнительных компонентов. Альтернативой является использование импульсного регулятора напряжения , который обычно более эффективен, но занимает большую площадь и требует большего количества связанных компонентов.
В корпусах с теплоотводящим монтажным язычком, таких как TO-220 , язычок внутри соединен с выходным контактом, что может потребовать электрической изоляции язычка или радиатора от других частей прикладной схемы. Несоблюдение этого правила может привести к короткому замыканию в цепи.
Регулятор напряжения [ править ]
LM317 имеет три контакта: INput, OUTput и ADJustment. Внутренне устройство имеет бандгап , который производит стабильное опорное напряжение V исх = 1,25 В с последующим усилителем обратной связи стабилизированного тока с мощностью относительно высокой мощности. То, как подключен регулировочный штифт, определяет выходное напряжение следующим образом.
Если регулировочный штифт соединен с землей, выходной штифт выдает регулируемое напряжение 1,25 В при максимальных токах. Более высокие регулируемые напряжения получаются путем подключения регулировочного штифта к резистивному делителю напряжения между выходом и землей. потом
V вых = V ref (1 + R L / R H )
V ref - это разница напряжений между выводами OUT и ADJ. [4] V ref обычно составляет 1,25 В при нормальной работе.
Поскольку некоторый ток покоя течет от регулировочного штифта устройства, добавляется член ошибки:
- V вых = V ref (1 + R L / R H ) + I Q R L
Чтобы сделать выход более стабильным, устройство спроектировано так, чтобы поддерживать ток покоя на уровне 100 мкА или ниже, что позволяет игнорировать член ошибки почти во всех практических случаях. [5]
Регулятор тока [ править ]
Устройство можно настроить для регулирования тока нагрузки, а не напряжения, путем замены резистора нижнего плеча делителя самой нагрузкой. Выходной ток, что в результате падения опорного напряжения через резистор. В идеале это:
- I вых = V ref / R H
С учетом тока покоя это становится:
- I вых = (V ref / R H ) + I Q
LM317 также может использоваться для разработки различных других схем, таких как схема регулятора от 0 до 30 В, регулируемая схема регулятора с улучшенным подавлением пульсаций , схема прецизионного ограничителя тока, схема предварительного регулятора слежения, схема регулятора от 1,25 до 20 В с минимальным программным током, несколько регулируемых регуляторов на карте с одним управлением, схема зарядного устройства аккумулятора, схема зарядного устройства постоянного тока 50 мА, схема регулятора 15 В с медленным включением, схема регулятора напряжения переменного тока, схема зарядного устройства с ограничением по току 6 В, регулируемая схема регулятора 4 В, схема регулируемого сильноточного регулятора и многое другое.[4]
По сравнению с 78xx / 79xx [ править ]
LM317 - регулируемый аналог популярных фиксированных регуляторов 78xx . Как и LM317, каждый из регуляторов 78xx предназначен для регулировки выходного напряжения до тех пор, пока оно не достигнет некоторого фиксированного напряжения над регулировочным штифтом (который в данном случае обозначен как « земля »).
Используемый механизм достаточно похож, так что делитель напряжения может использоваться так же, как и с LM317, а выход следует той же формуле, используя фиксированное напряжение регулятора для V ref (например, 5 В для 7805). Однако ток покоя устройства 78xx существенно выше и менее стабилен. Из-за этого нельзя игнорировать член ошибки в формуле, и значение резистора на стороне низкого напряжения становится более критичным. [6] Более стабильные корректировки могут быть сделаны путем создания опорного напряжения, которое менее чувствительным , чем резистивный делитель к флуктуации тока, такие как диод капля или буфер напряжения . LM317 предназначен для внутренней компенсации этих колебаний, поэтому такие меры не требуются.
Аналогичным образом LM337 относится к фиксированным регуляторам 79xx .
Вторые источники из Восточного блока [ править ]
LM317 имеет восточноевропейский аналог B3170V, который был произведен в ГДР (Восточная Германия) компанией HFO (часть Kombinat Mikroelektronik Erfurt ). Также в СССР производились и наиболее популярные микросхемы К142ЕН12А и КР142ЕН12А. Эти микросхемы являются функциональными аналогами LM317.
См. Также [ править ]
- бандгап
- Ссылка на запрещенную зону Brokaw
- Список интегральных схем серии LM
Ссылки [ править ]
- ^ a b c d e "3-контактный регулируемый положительный регулятор KA317 / LM317" (PDF) . Архивировано 17 декабря 2013 года . Проверено 17 декабря 2013 .CS1 maint: bot: исходный статус URL неизвестен ( ссылка )
- ^ «Расчет радиаторов» . Ноября 2013 . Проверено 16 апреля 2016 .
- ^ Nuova Elettronica. Accidenti приходят к транзистору scotta questo. 1978, том 11, страницы 58-102
- ^ a b "Трехконтактный регулируемый регулятор LM317" (PDF) . Техасские инструменты . Октябрь 2014. С. 11–16. Архивировано 31 марта 2015 года из оригинального (PDF) . Проверено 31 марта 2015 года .
- ^ "3-контактный регулируемый регулятор LM117 / LM317A / LM317-N" (PDF) . Август 2013 . Проверено 28 августа 2017 .
- ^ "3-контактные положительные регуляторы серии LM340-N / LM78XX" (PDF) . Март 2013. Архивировано из оригинального (PDF) 18 апреля 2016 года . Проверено 28 августа 2017 .
Внешние ссылки [ править ]
 | Викискладе есть медиафайлы, связанные с |
- Электрическая схема и распиновка LM317
- Онлайн калькулятор подбора резисторов для схемы LM317
- Ширина запрещенной зоны
- Конструкция эталонных схем с запрещенной зоной : испытания и невзгоды - Роберт Пиз , National Semiconductor (на Рисунке 4 показана конструкция LM317: LM117)
- LM317 ширина запрещенной зоны опорного напряжения Пример (ЕСЕ 327) - Краткое объяснение не зависящей от температуры зонного опорного контура в пределах LM317.
- Даташиты / Даташиты
- Справочник по регуляторам напряжения (исторический, 1980 г.) , National Semiconductor
- LM317 (положительный) , LM350 (3 А) , Texas Instruments (TI приобрела National Semiconductor)
- LM317 (положительный) , LM350 (3 А) , ON Semiconductor
- LM317 (положительный) , STMicroelectronics
- LM337 (отрицательный) , Texas Instruments
