Izstrādājot elektriskās ķēdes, bieži rodas nepieciešamība izmantot zemas vai vidējas jaudas sprieguma stabilizatorus (līdz 1,5 A) vai atsauces sprieguma avotiem. Tas ir ērti, ja šāds mezgls ir pieejams integrētā dizainā, vienas mikroshēmas veidā. 9 līdzstrāvas sprieguma diapazons, sākot no 5 V līdz 24 V, aizver sērijas regulatorus 78XX. Nišas darbs LM317 - spriegumi ir augstāki (līdz 37 V) un zemāk (līdz 1,2 V) no šī diapazona, starpsprieguma vērtības, regulējami stabilizatori.
Saturs
Kas ir LM317 mikroshēma
Mikroshēma ir lineārs sprieguma regulators, kura izejas vērtību var iestatīt noteiktās robežās vai ātri pielāgot. Pieejams vairākos korpusa variantos ar trim pievadiem.Izejas sprieguma diapazons visām opcijām ir vienāds, un maksimālā strāva var atšķirties.
| Apzīmējums | Maksimālā strāva, A | Rāmis |
|---|---|---|
| LM317T | 1,5 | TO-220 |
| LM317LZ | 0,1 | TO-92 |
| LM317P | 1,5 | ISOWAT-220 |
| LM317D2T | 1,5 | D2PAK |
| LM317K | 0,1 | TO-3 |
| LM317LD | 1,5 | SO-8 |
Lineārā sprieguma regulatora LM317 galvenās iezīmes
Stabilizatora LM317 datu lapās ir pilna tehniskā informācija, ko var atrast, izpētot specifikāciju. Zemāk ir norādīti parametri, kuru neievērošana ir viskritiskākā un, ja to izmanto nepareizi, mikroshēma var neizdoties. Pirmkārt, šī ir maksimālā darba strāva. Tas ir norādīts iepriekšējā sadaļā dažādiem izpildes veidiem. Jāpiebilst, ka, lai iegūtu lielāko 1,5 A strāvu, mikroshēma jāuzstāda uz siltuma izlietnes.
Maksimālais spriegums pie regulatora izejas, kas izgatavots uz LM317 bāzes, nedrīkst būt lielāks par 40 V. Ja ar to nepietiek, jāizvēlas stabilizatora augstsprieguma analogs.
Minimālais izejas spriegums ir 1,25 V. Izmantojot šo shēmas konstrukciju, jūs varat iegūt mazāk, bet pārslodzes aizsardzība darbosies. Tas nav labākais variants - šādai aizsardzībai jādarbojas pret izejas strāvas pārsniegšanu, jo tā darbojas citos integrētajos stabilizatoros. Tāpēc praksē nav iespējams iegūt regulatoru, kas darbojas no nulles, ja Adjust pin tiek pielietota negatīva novirze.
Minimālā ieejas sprieguma vērtība datu lapā nav norādīta, bet to var noteikt, pamatojoties uz šādiem apsvērumiem:
- minimālais izejas spriegums - 1,25 V;
- minimālais sprieguma kritums Uout = 37 V ir vienāds ar trim voltiem, ir loģiski pieņemt, ka minimālajai izejai tam nevajadzētu būt mazākam;
Pamatojoties uz šīm divām priekšnoteikumiem, ieejai jāpieliek vismaz 3,5 V, lai iegūtu minimālo izejas vērtību. Tāpat, lai nodrošinātu stabilu darbību, strāvai caur dalītāju jābūt vismaz 5 mA - lai ADJ izejas parazitārā strāva neieviestu būtisku sprieguma nobīdi (praksē tā var sasniegt pat 0,5 mA).
Tas attiecas uz informāciju no klasiskajām datu lapām no labi zināmiem ražotājiem (Texas Instruments utt.). Dienvidaustrumāzijas uzņēmumu (Tiger Electronics u.c.) jaunā parauga datu lapās šis parametrs ir norādīts, bet netiešā veidā kā starpība starp ieejas un izejas spriegumu. Tam jābūt vismaz 3 voltiem visiem spriegumiem, kas nav pretrunā ar iepriekšējo argumentāciju.
Maksimālais ieejas spriegums nedrīkst pārsniegt projektēto izejas spriegumu vairāk par 40 V. Tas arī jāņem vērā, izstrādājot shēmas.
Svarīgs! Jūs varat vadīties pēc deklarētajiem parametriem, ja mikroshēmu izlaiž jebkurš labi zināms ražotājs. Nezināmu firmu produktiem parasti ir zemākas īpašības
Secinājumu mērķis un darbības princips
Tika minēts, ka LM317 pieder lineāro stabilizatoru klasei. Tas nozīmē, ka izejas sprieguma stabilizācija tiek veikta, pateicoties enerģijas pārdalei starp slodzi un regulējošo elementu.
Tranzistors un slodze veido ieejas sprieguma dalītājs. Ja slodzei iestatītais spriegums samazinās (strāvas izmaiņu dēļ utt.), Tranzistors nedaudz atveras. Ja tas palielinās, tas aizveras, dalījuma koeficients mainās un spriegums pie slodzes paliek stabils. Šādas shēmas trūkumi ir zināmi:
- nepieciešams, lai ieejas spriegums pārsniegtu izeju;
- uz regulēšanas tranzistora tiek izkliedēta liela jauda;
- Efektivitāte pat teorētiski nevar pārsniegt Uout / Uin attiecību.
Bet ir nopietnas priekšrocības (attiecībā uz impulsu shēmām):
- salīdzinoši vienkārša un lēta mikroshēma;
- nepieciešama minimāla ārējā caurule;
- un galvenā priekšrocība ir tā, ka izejas spriegums ir brīvs no augstfrekvences parazītu komponentiem (barošanas avota traucējumi ir minimāli).
Standarta shēma mikroshēmas ieslēgšanai:
- ieejas spriegums tiek pievadīts uz ievades tapu;
- to output Output - output;
- on Ajust - atsauces spriegums, no kura ir atkarīga izeja.
Rezistori R1 un R2 nosaka izejas spriegumu. To aprēķina pēc formulas:
Uout=1,25⋅ (1+R2/R1) + Iadj⋅R2.
Iadj ir regulēšanas tapas parazitārā strāva, saskaņā ar ražotāja teikto tā var būt 5 µA robežās. Prakse rāda, ka tas var sasniegt vienu vai divas reizes augstākas vērtības.
Kondensatora C1 jauda var būt no simtiem līdz vairākiem tūkstošiem mikrofaradu. Vairumā gadījumu tas ir taisngrieža izejas kondensators. Tas jāpievieno mikroshēmai ar vadītājiem, kas nav garāki par 7 cm.Ja šo nosacījumu nevar izpildīt taisngrieža kondensatoram, tad tiešā ievades spailes tuvumā jāpievieno papildu kapacitāte aptuveni 100 mikrofaradu apmērā. Kondensatora C3 kapacitātei nevajadzētu būt lielākai par 100–200 mikrofaradiem divu iemeslu dēļ:
- izvairīties no stabilizatora pārejas uz pašsvārstību režīmu;
- lai novērstu ieslēgšanas strāvu uzlādei, kad tiek pieslēgta jauda.
Otrajā gadījumā pārslodzes aizsardzība var darboties.
Neaizmirstiet to, kad strāva plūst cauri rezistori, tie uzsilst (tas ir iespējams arī tad, kad paaugstinās apkārtējās vides temperatūra).Pretestība R1 un R2 mainās, un nav garantijas, ka tās mainīsies proporcionāli. Tāpēc spriegums izejā ar sasilšanu vai atdzišanu var mainīties. Ja tas ir kritiski, var izmantot rezistorus ar normalizētu temperatūras pretestības koeficientu. Tos var atšķirt pēc sešām svītrām uz ķermeņa. Bet šādas preces ir dārgākas, un tās ir grūtāk iegādāties. Vēl viena iespēja ir izmantot Zener diodi piemērotam spriegumam, nevis R2.
Kādi ir analogi
Līdzīgas mikroshēmas ir izstrādātas citos uzņēmumos citās valstīs. Pilnīgi analogi ir:
- GL317;
- SG317;
- UPC317;
- EKG1900.
Tiek ražoti arī stabilizatori ar paaugstinātām elektriskajām īpašībām. Var sniegt vairāk strāvas:
- LM338 - 5 A;
- LM138 — 5 A
- LM350 — 3 A.
Ja nepieciešams regulējams sprieguma avots ar augšējo robežu 60 V, jāizmanto stabilizatori LM317HV, LM117HV. Indekss HV nozīmē High Voltage - augstspriegums.
No vietējām mikroshēmām KR142EN12 ir pilnīgs analogs, taču tas tiek ražots tikai TO-220 iepakojumā. Tas jāņem vērā, projektējot iespiedshēmas plates.
LM317 stabilizatora komutācijas ķēžu piemēri
Tipiskās shēmas mikroshēmas ieslēgšanai ir norādītas datu lapā. Tipisks pielietojums ir fiksēts sprieguma stabilizators, kas tika apspriests iepriekš.
Ja R2 vietā uzstādāt mainīgo rezistoru, tad regulatora izejas spriegumu var ātri noregulēt. Jāpatur prātā, ka potenciometrs būs ķēdes vājais punkts. Pat ar labas kvalitātes mainīgajiem rezistoriem dzinēja kontaktpunktam ar vadošo slāni būs zināma savienojuma nestabilitāte. Praksē tas radīs papildu izejas sprieguma nestabilitāti.
Aizsardzībai ražotājs iesaka iespējot divus diode D1 un D2.Pirmajai diodei vajadzētu aizsargāt pret situāciju, kad izejas spriegums ir lielāks par ieeju. Praksē šī situācija ir ārkārtīgi reta, un tā var rasties tikai tad, ja no izejas puses ir citi sprieguma avoti. Ražotājs atzīmē, ka šī diode aizsargā arī pret īssavienojumu pie ieejas - kondensators C1 šajā gadījumā radīs pretējas polaritātes izlādes strāvu, kas novedīs pie mikroshēmas atteices. Bet mikroshēmas iekšpusē, paralēli šai diodei, ir ķēde Zenera diodes un rezistori, kas darbosies tāpat. Tāpēc šīs diodes uzstādīšanas nepieciešamība ir apšaubāma. Un D2 šādā situācijā aizsargās stabilizatora ieeju no kondensatora C2 strāvas.
Ja paralēli R2 likt tranzistors, tad var kontrolēt stabilizatora darbību. Kad tranzistora pamatnei tiek pievienots spriegums, tas atveras un šuntē R2. Izejas spriegums samazinās līdz 1,25 V. Šeit ir jānodrošina, lai starpība starp ieejas un izejas spriegumu nepārsniegtu 40 V.
Potenciometra kontakta kaitīgo ietekmi uz izejas sprieguma stabilitāti var samazināt, paralēli mainīgajai pretestībai pieslēdzot kondensatoru. Šajā gadījumā aizsargdiode D1 netraucēs.
Ja ar stabilizatora izejas strāvu nepietiek, to var pastiprināt ar ārēju tranzistoru.
Jūs varat iegūt strāvas stabilizatoru no sprieguma regulatora, ieslēdzot LM317 saskaņā ar šo shēmu. Izejas strāvu aprēķina pēc formulas I=1,25⋅R1. Šādu iekļaušanu bieži izmanto kā gaismas diožu draiveri - gaismas diode tiek ieslēgta kā slodze.
Visbeidzot, uz tā pamata tika izveidots neparasts lineārā stabilizatora iekļaušana - ķēde komutācijas barošanas avots. Pozitīva atgriezeniskā saite par svārstību rašanos nosaka ķēdi C3R6.
LM317 mikroshēmai ir ievērojams skaits trūkumu. Bet ķēžu izveides māksla ir izmantot stabilizatora priekšrocības, lai apietu trūkumus. Tiek atklāti visi mikroshēmas mīnusi, sniegti padomi, kā tos neitralizēt. Tāpēc LM317 ir populārs profesionālu un amatieru radioiekārtu radītāju vidū.
Līdzīgi raksti:
