Ved udvikling af elektriske kredsløb bliver det ofte nødvendigt at bruge spændingsstabilisatorer med lav eller medium effekt (op til 1,5 A) eller referencespændingskilder. Det er praktisk, hvis en sådan node er tilgængelig i et integreret design i form af et enkelt mikrokredsløb. En række af 9 DC-spændingsklassificeringer fra 5V til 24V lukker serieregulatorerne 78XX. Nichearbejde LM317 - spændinger er højere (op til 37 V) og under (op til 1,2 V) i dette område, mellemspændingsværdier, justerbare stabilisatorer.
Indhold
Hvad er LM317-chippen
Mikrokredsløbet er en lineær spændingsregulator, hvis udgangsværdi kan indstilles inden for visse grænser eller hurtigt justeres. Fås i flere boligmuligheder med tre ledninger.Udgangsspændingsområdet for alle muligheder er det samme, og den maksimale strøm kan variere.
| Betegnelse | Maksimal strøm, A | Ramme |
|---|---|---|
| LM317T | 1,5 | TIL-220 |
| LM317LZ | 0,1 | TIL-92 |
| LM317P | 1,5 | ISOWAT-220 |
| LM317D2T | 1,5 | D2PAK |
| LM317K | 0,1 | TIL-3 |
| LM317LD | 1,5 | SO-8 |
Nøglefunktioner ved LM317 lineær spændingsregulator
Databladene for LM317 stabilisatoren indeholder fuld teknisk information, som kan findes ved at studere specifikationen. Nedenfor er parametrene, hvis manglende overholdelse er den mest kritiske, og hvis den bruges forkert, kan mikrokredsløbet svigte. Først og fremmest er dette den maksimale driftsstrøm. Det er givet i det foregående afsnit for forskellige typer af udførelse. Det skal tilføjes, at for at opnå den højeste strømstyrke på 1,5 A skal mikrokredsløbet installeres på en køleplade.
Den maksimale spænding ved udgangen af regulatoren, bygget på basis af LM317, kan ikke være mere end 40 V. Hvis dette ikke er nok, skal du vælge en højspændingsanalog af stabilisatoren.
Den mindste udgangsspænding er 1,25 V. Med dette kredsløbsdesign kan du få mindre, men overbelastningsbeskyttelse vil fungere. Dette er ikke den bedste mulighed - en sådan beskyttelse bør virke mod overskridelse af udgangsstrømmen, da den virker i andre integrerede stabilisatorer. Derfor er det i praksis umuligt at få en regulator, der virker fra nul, når en negativ bias påføres Adjust-stiften.
Minimumsværdien af indgangsspændingen er ikke angivet i databladet, men kan bestemmes ud fra følgende overvejelser:
- minimum udgangsspænding - 1,25 V;
- minimumsspændingsfaldet for Uout = 37 V er lig med tre volt, det er logisk at antage, at det for minimumsudgangen ikke skal være mindre;
Baseret på disse to præmisser skal der tilføres mindst 3,5 V til indgangen for at opnå den mindste udgangsværdi. Også for stabil drift skal strømmen gennem divideren være mindst 5 mA - så den parasitære strøm af ADJ-udgangen ikke introducerer et signifikant spændingsskift (i praksis kan det nå op til 0,5 mA).
Det gælder oplysninger fra klassiske datablade fra kendte producenter (Texas Instruments, etc.). I databladene for den nye prøve fra sydøstasiatiske virksomheder (Tiger Electronics, etc.) er denne parameter angivet, men i en implicit form, som forskellen mellem input- og outputspændingen. Det bør være mindst 3 volt for alle spændinger, hvilket ikke modsiger den tidligere begrundelse.
Den maksimale indgangsspænding bør ikke overstige den beregnede udgangsspænding med mere end 40 V. Dette skal også tages i betragtning ved udvikling af kredsløb.
Vigtig! Du kan blive styret af de erklærede parametre, hvis mikrokredsløbet er frigivet af en velkendt producent. Produkter fra ukendte firmaer har normalt lavere egenskaber
Formål med konklusioner og funktionsprincip
Det blev nævnt, at LM317 tilhører klassen af lineære stabilisatorer. Det betyder, at stabiliseringen af udgangsspændingen udføres på grund af omfordelingen af energi mellem belastningen og reguleringselementet.
Transistor og belastning udgør indgangsspændingsdeler. Hvis spændingen indstillet på belastningen falder (på grund af en ændring i strøm osv.), åbner transistoren lidt. Hvis den stiger, lukker den, divisionsfaktoren ændres, og spændingen ved belastningen forbliver stabil. Ulemperne ved en sådan ordning er kendt:
- det er nødvendigt, at indgangsspændingen overstiger udgangen;
- en stor effekt spredes på reguleringstransistoren;
- Effektivitet, selv teoretisk, kan ikke overstige Uout / Uin-forholdet.
Men der er alvorlige fordele (i forhold til pulskredsløb):
- relativt enkel og billig chip;
- kræver minimal ekstern rørføring;
- og den største fordel er, at udgangsspændingen er fri for højfrekvente parasitkomponenter (strømforsyningsinterferens er minimal).
Standardskema til at tænde et mikrokredsløb:
- indgangsspænding påføres indgangsstiften;
- til output Output - output;
- on Ajust - referencespændingen, som udgangen afhænger af.
Modstande R1 og R2 indstiller udgangsspændingen. Det beregnes med formlen:
Uout=1,25⋅ (1+R2/R1) + Iadj⋅R2.
Iadj er den parasitære strøm af tuning-stiften, ifølge producenten kan den være inden for 5 µA. Praksis viser, at det kan nå værdier en størrelsesorden eller to højere.
Kondensator C1 kan have en kapacitet fra hundreder til flere tusinde mikrofarader. I de fleste tilfælde er det ensretterens udgangskondensator. Den skal tilsluttes mikrokredsløbet med ledere, der ikke er længere end 7 cm. Hvis denne betingelse ikke kan opfyldes for ensretterkondensatoren, bør der tilsluttes en ekstra kapacitans på cirka 100 mikrofarad i umiddelbar nærhed af indgangsterminalen. Kondensator C3 bør ikke have en kapacitans på mere end 100-200 mikrofarad af to grunde:
- for at undgå overgangen af stabilisatoren til selvoscillationstilstanden;
- for at eliminere startstrømmen til opladning, når der tilføres strøm.
I det andet tilfælde kan overbelastningsbeskyttelse fungere.
Glem ikke det, når strømmen løber igennem modstande, de opvarmes (dette er også muligt, når den omgivende temperatur stiger).Modstanden R1 og R2 ændres, og der er ingen garanti for, at de vil ændre sig proportionalt. Derfor kan spændingen ved udgangen ved opvarmning eller nedkøling ændre sig. Hvis dette er kritisk, kan der anvendes modstande med en normaliseret temperaturkoefficient. De kan skelnes ved tilstedeværelsen af seks striber på kroppen. Men sådanne varer er dyrere, og det er sværere at købe dem. En anden mulighed er at bruge en zenerdiode til en passende spænding i stedet for R2.
Hvad er analogerne
Der er lignende mikrokredsløb udviklet i andre virksomheder i andre lande. Komplette analoger er:
- GL317;
- SG317;
- UPC317;
- ECG1900.
Der produceres også stabilisatorer med øgede elektriske egenskaber. Mere aktuelle kan gives:
- LM338 - 5 A;
- LM138 - 5 A
- LM350 - 3 A.
Hvis der kræves en justerbar spændingskilde med en øvre grænse på 60 V, skal der anvendes stabilisatorer LM317HV, LM117HV. Indeks HV betyder Højspænding - højspænding.
Af de indenlandske mikrokredsløb er KR142EN12 en komplet analog, men den produceres kun i TO-220-pakken. Dette skal tages i betragtning ved design af printplader.
Eksempler på koblingskredsløb til stabilisatoren LM317
Typiske skemaer til at tænde for mikrokredsløbet er angivet i databladet. En typisk anvendelse er en fast spændingsstabilisator, diskuteret ovenfor.
Hvis du installerer en variabel modstand i stedet for R2, kan regulatorens udgangsspænding hurtigt justeres. Man skal huske på, at potentiometeret vil være et svagt punkt i kredsløbet. Selv med variable modstande af god kvalitet, vil motorens kontaktpunkt med det ledende lag have en vis forbindelsesustabilitet. I praksis vil dette resultere i yderligere ustabilitet af udgangsspændingen.
For beskyttelse anbefaler producenten at aktivere to diode D1 og D2.Den første diode skal beskytte mod en situation, hvor udgangsspændingen er højere end indgangen. I praksis er denne situation yderst sjælden, og kan kun opstå, hvis der er andre spændingskilder fra udgangssiden. Producenten bemærker, at denne diode også beskytter mod kortslutning ved indgangen - kondensatoren C1 i dette tilfælde vil skabe en afladningsstrøm med den modsatte polaritet, hvilket vil føre til fejl i mikrokredsløbet. Men inde i mikrokredsløbet, parallelt med denne diode, er der en kæde af zener dioder og modstande, som vil fungere på samme måde. Derfor er behovet for at installere denne diode tvivlsomt. Og D2 i en sådan situation vil beskytte input af stabilisatoren fra strømmen af kondensatoren C2.
Hvis parallelt med R2 sættes transistor, så kan betjeningen af stabilisatoren styres. Når der påføres spænding til bunden af transistoren, åbner den og shunter R2. Udgangsspændingen falder til 1,25 V. Her er det nødvendigt at sikre, at forskellen mellem indgangs- og udgangsspændingen ikke overstiger 40 V.
Potentiometerkontaktens skadelige effekt på udgangsspændingsstabiliteten kan reduceres ved at tilslutte en kondensator parallelt med den variable modstand. I dette tilfælde vil beskyttelsesdioden D1 ikke forstyrre.
Hvis udgangsstrømmen fra stabilisatoren ikke er nok, kan den forstærkes med en ekstern transistor.
Du kan få en strømstabilisator fra en spændingsregulator ved at tænde for LM317 i henhold til dette skema. Udgangsstrømmen beregnes med formlen I=1,25⋅R1. En sådan inklusion bruges ofte som en driver for LED'er - LED'en tændes som en belastning.
Endelig en usædvanlig inklusion af en lineær stabilisator - et kredsløb blev oprettet på grundlag af det skifte strømforsyning. Positiv feedback for forekomsten af oscillationer sætter kredsløbet C3R6.
LM317-chippen har et betydeligt antal svagheder. Men kunsten at skabe kredsløb er at bruge fordelene ved stabilisatoren til at omgå ulemperne. Alle minusser af mikrokredsløbet afsløres, råd gives om, hvordan man neutraliserer dem. Derfor er LM317 populær blandt skaberne af professionelt og amatørradioudstyr.
Lignende artikler:
