ЛМ317

LM317 линейный — регулируемый положительный стабилизатор напряжения . Он был разработан Бобом Добкиным в 1976 году, когда он работал в National Semiconductor . ^[1]

LM337 является отрицательным дополнением к LM317 , который регулирует напряжение ниже опорного. Его разработал Боб Пиз , который также работал в National Semiconductor. ^[1]

Технические характеристики

Символ	Параметр	Ценить	Единица
V _выход	Диапазон выходного напряжения	1.25 – 37	V
В _вход – В _выход	Дифференциал напряжения	3 – 40	V
Ти _Джей	Диапазон рабочих температур спая	0 – 125	°С ^[2]
Я _О(МАКС)	Максимальный выходной ток	1.5	А
Я _Л(МИН)	Минимальный ток нагрузки	3,5 мА типично, 12 мА максимум	^[2]
П _Д	Рассеяние мощности	Внутренне ограничено	В ^[2]
Р _θJA	Термическое сопротивление, соединение с окружающей средой	80	°С/Вт ^[2]
Р _θJC	Термическое сопротивление, соединение с корпусом	5	°С/Вт ^[2]

Без радиатора максимальная рассеиваемая мощность (T _J -T _A )/R _θJA при температуре окружающей среды 50 °C допускается = ((125-50)/80) = 0,98 Вт.

В режиме постоянного напряжения с источником входного напряжения V _IN 34 В и желаемым выходным напряжением 5 В максимальный выходной ток будет P _MAX / (V _IN -V _O ) = 0,98 / (34-5) = 32 мА.

Для режима постоянного тока с источником входного напряжения при V _IN при напряжении 12 В и прямом падении напряжения V _F =3,6 В максимальный выходной ток составит P _MAX / (V _IN - V _F ) = 0,98 / (12- 3.6) = 117 мА.

Операция

В качестве линейных регуляторов LM317 и LM337 используются в преобразователях постоянного тока .

Линейные регуляторы по своей сути тратят энергию; рассеиваемая мощность — это проходящий ток, умноженный на разность напряжений между входом и выходом. Для LM317 обычно требуется радиатор , чтобы предотвратить слишком высокий рост рабочей температуры. При больших перепадах напряжения мощность, теряемая в виде тепла, в конечном итоге может оказаться больше, чем мощность, подаваемая в цепь. Это компромисс в пользу использования линейных стабилизаторов, которые представляют собой простой способ обеспечить стабильное напряжение с помощью небольшого количества дополнительных компонентов. Альтернативой является использование импульсного стабилизатора напряжения , который обычно более эффективен, но занимает большую площадь и требует большего количества связанных компонентов.

В корпусах с теплорассеивающим монтажным выступом, таких как TO-220 , вывод соединен внутри с выходным контактом, что может привести к необходимости электрически изолировать вывод или радиатор от других частей прикладной схемы. Невыполнение этого требования может привести к короткому замыканию цепи.

Регулятор напряжения

LM317 имеет три контакта: вход, выход и регулировка. Внутри устройства имеется источник опорного напряжения запрещенной зоны , который создает стабильное опорное напряжение V _ref = 1,25 В, за которым следует усилитель со стабилизацией обратной связи и относительно высокой допустимой выходной силой тока. Способ подключения регулировочного контакта определяет выходное напряжение следующим образом.

Если регулировочный контакт подключен к земле, выходной контакт обеспечивает регулируемое напряжение 1,25 В при токах до максимального. Более высокие регулируемые напряжения можно получить, подключив регулировочный штифт к резистивному делителю напряжения между выходом и землей. Затем

V_{\mathrm {out} }=V_{\mathrm {ref} }\left(1+{\frac {R_{L}}{R_{H}}}\right)

V _ref — это разница напряжений между выводами OUT и ADJ. ^[3] V _ref обычно составляет 1,25 В при нормальной работе.

Поскольку некоторый ток покоя протекает через регулировочный контакт устройства, добавляется погрешность:

V_{\mathrm {out} }=V_{\mathrm {ref} }\left(1+{\frac {R_{L}}{R_{H}}}\right)+I_{Q}R_{L}

Чтобы сделать выходной сигнал более стабильным, устройство предназначено для поддержания тока покоя на уровне 100 мкА или ниже, что позволяет игнорировать погрешность практически во всех практических случаях. ^[4]

Регулятор тока

Устройство можно настроить на регулирование тока нагрузки, а не напряжения, заменив резистор нижнего плеча делителя на саму нагрузку. Выходной ток — это ток, возникающий в результате падения опорного напряжения на резисторе. В идеале это:

I_{\mathrm {out} }={\frac {V_{\mathrm {ref} }}{R_{H}}}

С учетом тока покоя это становится:

I_{\mathrm {out} }={\frac {V_{\mathrm {ref} }}{R_{H}}}+I_{Q}

LM317 также можно использовать для проектирования различных других схем, таких как схема регулятора от 0 до 30 В, схема регулируемого 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, регулируемые несколько встроенных регуляторов с одним элементом управления, схема зарядного устройства аккумулятора, схема зарядного устройства постоянного тока 50 мА, схема регулятора медленного включения 15 В, схема регулятора напряжения переменного тока, схема зарядного устройства 6 В с ограничением тока, регулируемая схема регулятора 4 В, схема сильноточного регулируемого регулятора и многое другое. ^[3]

По сравнению с 78xx/79xx

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 станет некоторым фиксированным напряжением выше регулировочного контакта (который в данном случае помечен как « земля »).

Используемый механизм настолько похож, что делитель напряжения можно использовать так же, как и в LM317, а выходной сигнал следует той же формуле, используя фиксированное напряжение стабилизатора для V _{опорного напряжения} (например, 5 В для 7805). Однако ток покоя устройства 78xx существенно выше и менее стабилен. Из-за этого погрешность в формуле нельзя игнорировать, и значение резистора нижней стороны становится более критичным. ^[5] Более стабильную регулировку можно выполнить, обеспечив опорное напряжение, которое менее чувствительно, чем резистивный делитель, к колебаниям тока, таким как падение напряжения на диоде или буферное напряжение . LM317 предназначен для внутренней компенсации этих колебаний, что делает такие меры ненужными.

LM337 аналогичен фиксированным регуляторам 79xx .

Вторые источники из Восточного блока

У LM317 есть восточноевропейский аналог B3170V, который производился в ГДР (Восточная Германия) компанией HFO (входит в состав Kombinat Mikroelektronik Erfurt ). Также в СССР производились и наиболее популярные микросхемы К142ЕН12А и КР142ЕН12А. Эти микросхемы являются функциональными аналогами LM317.

См. также

Ссылки

^ Перейти обратно: ^а ^б Патент США № 4176308 .: «Регулятор напряжения и регулятор тока», поданный 21 сентября 1977 г.
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д ^и «3-клеммный положительный регулируемый регулятор KA317/LM317» (PDF) . Архивировано из оригинала 17 декабря 2013 года . Проверено 17 декабря 2013 г. {{cite web}}: CS1 maint: bot: исходный статус URL неизвестен ( ссылка )
^ Перейти обратно: ^а ^б «3-контактный регулируемый регулятор LM317» (PDF) . Техасские инструменты . Октябрь 2014 г. стр. 11–16. Архивировано из оригинала (PDF) 31 марта 2015 года . Проверено 31 марта 2015 г.
^ «LM117/LM317A/LM317-N 3-контактный регулируемый регулятор» (PDF) . Август 2013 года . Проверено 28 августа 2017 г.
^ «Трёхконтактные положительные регуляторы серии LM340-N/LM78XX» (PDF) . Март 2013 г. Архивировано из оригинала (PDF) 18 апреля 2016 г. . Проверено 28 августа 2017 г.

Внешние ссылки

запрещенная зона

Проектирование опорных схем с запрещенной зоной: испытания и невзгоды – Роберт Пиз , National Semiconductor (показана конструкция LM317 на рисунке 4: LM117)
Пример опорного напряжения на запрещенной зоне LM317 (ECE 327) – краткое объяснение независимой от температуры схемы опорного напряжения на запрещенной зоне в LM317.

Информационные листы / Справочники

Справочник регуляторов 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 (негативный) , Texas Instruments

[Patent4176308-1] Перейти обратно: ^а ^б Патент США № 4176308 .: «Регулятор напряжения и регулятор тока», поданный 21 сентября 1977 г.

[lm317ds-2] Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д ^и «3-клеммный положительный регулируемый регулятор KA317/LM317» (PDF) . Архивировано из оригинала 17 декабря 2013 года . Проверено 17 декабря 2013 г. {{cite web}}: CS1 maint: bot: исходный статус URL неизвестен ( ссылка )

[ti317-3] Перейти обратно: ^а ^б «3-контактный регулируемый регулятор LM317» (PDF) . Техасские инструменты . Октябрь 2014 г. стр. 11–16. Архивировано из оригинала (PDF) 31 марта 2015 года . Проверено 31 марта 2015 г.

[4] «LM117/LM317A/LM317-N 3-контактный регулируемый регулятор» (PDF) . Август 2013 года . Проверено 28 августа 2017 г.

[5] «Трёхконтактные положительные регуляторы серии LM340-N/LM78XX» (PDF) . Март 2013 г. Архивировано из оригинала (PDF) 18 апреля 2016 г. . Проверено 28 августа 2017 г.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]