Какие основные характеристики имеет стабилизатор напряжения LM317. Как правильно подключать LM317 в схемах. Для чего применяется LM317 в электронике. Какие преимущества дает использование LM317.
Основные характеристики стабилизатора напряжения LM317
LM317 — это популярный регулируемый линейный стабилизатор напряжения, обладающий следующими ключевыми характеристиками:
- Диапазон входных напряжений: до 40 В
- Диапазон выходных напряжений: от 1.25 В до 37 В
- Максимальный выходной ток: 1.5 А (при использовании радиатора)
- Минимальная разница между входным и выходным напряжением: 3 В
- Встроенная защита от перегрева и короткого замыкания
- Низкий уровень шумов на выходе
Благодаря широкому диапазону входных и выходных напряжений, а также высокой нагрузочной способности, LM317 нашел применение во множестве электронных устройств и схем.
Схема подключения LM317 в качестве стабилизатора напряжения
Базовая схема включения LM317 для стабилизации напряжения выглядит следующим образом:
- Вход подключается к нестабилизированному источнику питания
- Выход соединяется с нагрузкой
- Между выходом и регулирующим выводом подключается резистор R1 номиналом 240 Ом
- От регулирующего вывода на землю подключается резистор R2, номинал которого определяет выходное напряжение
Расчет выходного напряжения производится по формуле:
Vвых = 1.25 * (1 + R2/R1)
Для повышения стабильности работы рекомендуется установить конденсаторы на входе и выходе микросхемы.
Применение LM317 в электронных устройствах
Стабилизатор напряжения LM317 широко используется в следующих областях:
- Источники питания с регулируемым выходным напряжением
- Зарядные устройства для аккумуляторов
- Стабилизаторы напряжения в автомобильной электронике
- Лабораторные блоки питания
- Стабилизация питания в аудиотехнике
- Источники опорного напряжения в измерительных приборах
Универсальность и надежность LM317 делают его отличным выбором для широкого спектра применений, где требуется стабилизация напряжения.
Преимущества использования LM317
Основные достоинства стабилизатора напряжения LM317 включают:
- Простота применения — требуется минимум внешних компонентов
- Высокая стабильность выходного напряжения
- Встроенные схемы защиты от перегрузки и перегрева
- Возможность точной регулировки выходного напряжения
- Низкая стоимость и широкая доступность
- Большой выбор корпусов для разных применений
Эти преимущества делают LM317 популярным выбором как для промышленных, так и для любительских электронных проектов.
Схема LM317 с защитой от обратной полярности
Для защиты схемы с LM317 от случайного подключения питания обратной полярности можно использовать следующее решение:
- Последовательно со входом LM317 подключается диод Шоттки
- Параллельно входу устанавливается стабилитрон на напряжение немного выше максимального входного
- Между входом и выходом LM317 ставится резистор 1-10 кОм
Такая схема защитит стабилизатор от пробоя при неправильном подключении питания, а также от перенапряжения на входе.
Использование LM317 в качестве источника тока
LM317 можно применять не только как стабилизатор напряжения, но и как источник постоянного тока. Для этого используется следующая схема включения:
- Между выходом и регулирующим выводом включается резистор R
- Нагрузка подключается между выходом и общим проводом
Величина стабилизированного тока определяется формулой:
I = 1.25 / R
Такая схема позволяет реализовать стабильный источник тока для питания светодиодов, заряда аккумуляторов и других применений.
Особенности монтажа LM317
При использовании LM317 в мощных схемах следует учитывать следующие моменты:
- Для токов более 1А необходимо использовать радиатор
- Радиатор должен быть изолирован от корпуса микросхемы
- Силовые цепи следует выполнять проводниками достаточного сечения
- Входные и выходные конденсаторы нужно располагать максимально близко к выводам микросхемы
- При большой разнице входного и выходного напряжений требуется более мощный радиатор
Правильный монтаж обеспечит надежную и долговременную работу стабилизатора в составе устройства.
Сравнение LM317 с другими стабилизаторами напряжения
По сравнению с другими популярными стабилизаторами напряжения, LM317 имеет следующие особенности:
- В отличие от серии 78xx, LM317 позволяет плавно регулировать выходное напряжение
- По сравнению с LM350, LM317 имеет меньший максимальный ток, но более компактен
- В отличие от импульсных стабилизаторов, LM317 имеет более низкий уровень шумов и пульсаций
- По сравнению с линейными стабилизаторами с фиксированным напряжением, LM317 более универсален
Выбор конкретного типа стабилизатора зависит от требований к выходному напряжению, току нагрузки и другим параметрам схемы.
Стабилизатор напряжения на LM317 | AUDIO-CXEM.RU
Стабилизатор LM317 является очень популярным компонентом в построении стабилизированных источников питания. Чаще всего его называют регулятором напряжения, потому что выходное напряжение LM317 можно задавать в широком диапазоне. И все-таки, правильнее называть регулируемый линейный стабилизатор напряжения.
Помимо стабилизации напряжения, LM317 может включаться как стабилизатор тока, этому посвящена целая статья «Стабилизатор тока на LM317«.
Как говорилось выше, элемент является линейным, а это важное преимущество, в плане качества питания, перед импульсными стабилизаторами, но увы, линейные компоненты уступают импульсным по КПД.
Стабилизатор выполняется в разных корпусах, соответственно характеристики у всех разные. Я преимущественно буду писать про исполнение в корпусе TO-220.
Основные технические характеристики LM317
Входное напряжение….. до +40В
Выходное напряжение….
. от +1.25В до +37В
Разница Vin-Vout….. от 3В до 40В
Максимальный выходной ток при:
(Vin-Vout)<15В ….. 2.2А
(Vin-Vout)=40В ….. 0.4А
Другие характеристики и графики можно посмотреть в технических описаниях разных производителей (Datasheet).
Хочу обратить внимание, что максимально допустимый выходной ток стабилизатора будет зависеть от разницы входного и выходного напряжений. Таким образом, если на вход LM317 подано 40В, а на выходе будет установлено 3В, то максимально допустимый ток не должен превышать 400мА, при условии установки на фланец LM317 теплоотвода с большой охлаждающей поверхностью. Смысл в том, что чем больше разница входного и выходного напряжений, тем больше рассеивается на регуляторе тепла, так как эта разница падает именно на нем. Минимальная разница не должна быть меньше 3В.
Ниже представлен график зависимости тока на выходе, от разницы напряжений.
Схема стабилизатора напряжения на LM317
Как видно из схемы, за установку напряжения стабилизации отвечает делитель напряжения R1R2, средняя точка которого соединена с выводом обратной связи (регулировки).
Сопротивление резистора R1 постоянно и равняется 240Ом.
Подставляя в нижеприведенную формулу определенное значение сопротивления R2, можно посчитать напряжение стабилизации LM317. И наоборот, зная напряжение стабилизации можно рассчитать значение резистора R2.
Вот небольшая табличка (памятка) с уже посчитанными номиналами элементов.
Для наглядного опыта я собрал схему навесным монтажом, без емкостей, чтобы они не отвлекали. Резистора на 240Ом у меня не было, поэтому я установил на 220Ом. Соответственно, для выходного напряжения 15В сопротивление R2 должно быть примерно 2.4кОм.
При изменении входного напряжения, выходное остается стабильным.
Нагрузив выход резистором с сопротивлением 6.2Ома, ток нагрузки составил чуть более 2А.
Установив вместо постоянного резистора R2 подстроечный, получим схему регулируемого стабилизатора напряжения на LM317.
Схема регулируемого стабилизатора напряжения на LM317 с защитными диодами.
Данная схема применяется при выходном напряжении более 25В и выходных емкостей более 10мкФ.
При замыкании входа заряды емкостей могут вывести из строя LM317. Защитные диоды позволяют разрядить эти емкости, обеспечив протекание тока разряда, минуя линейный регулятор.
При замыкании входа на землю, конденсатор Co разрядится через диод D1, а Cadj через D2 и D1.
При выходном напряжении менее 25В и конденсаторов менее 10мкФ, при замыкании входа, разряд конденсаторов происходит через встроенный резистор сопротивлением 50Ом.
Datasheet на LM317 СКАЧАТЬ
Схемы регулятора напряженияLM317 » Заметки по электронике
Микросхема регулятора напряжения LM317 — это хорошо зарекомендовавшая себя микросхема, которую можно использовать в различных схемах всего с несколькими дополнительными электронными компонентами для создания эффективного фиксированного или регулируемого регулятора напряжения.
Схемы линейных источников питания.
Учебное пособие. Включает:
Линейные источники питания.
Шунтовой регулятор
Серийный регулятор
Ограничитель тока
Регуляторы и схемы серии 78**
Регулятор напряжения LM317 и схемы
LDO, регуляторы с малым падением напряжения
См. также: Обзор электроники источника питания Импульсный источник питания Сглаживание конденсатора Защита от перенапряжения Характеристики блока питания Цифровая мощность Шина управления питанием: PMbus Бесперебойный источник питания
LM317 — это хорошо зарекомендовавшая себя и популярная интегральная схема, которая обеспечивает высокоэффективную линейную стабилизацию напряжения в одной интегральной схеме.
LM317 представляет собой трехвыводное устройство, которое позволяет очень легко спроектировать положительную линейную схему регулятора напряжения, способную обеспечить 1,5 А в диапазоне выходного напряжения от 1,2 до 37 вольт, в зависимости от входного напряжения, очевидно.
Интегральной схеме требуется всего несколько внешних электронных компонентов для завершения конструкции электронной схемы, которую можно использовать в самых разных приложениях.
Эти приложения могут включать в себя отдельное линейное регулирование напряжения в источнике питания, локальное регулирование напряжения, регулирование напряжения на плате, и это может даже быть преобразовано в программируемый источник напряжения с несколькими дополнительными электронными компонентами.
Также немного изменив схему, интегральная схема регулятора напряжения LM317 может использоваться в качестве прецизионного регулятора тока или ограничителя тока для источника питания.
Базовая спецификация LM317
Интегральная схема стабилизатора напряжения LM317 предлагает действительно превосходный уровень производительности, как видно из сводной спецификации, приведенной ниже.
| Сводная спецификация регулятора напряжения LM317 | ||||
|---|---|---|---|---|
| Параметр и условия | Мин. | Типовой | Максимум | шт. |
| Максимальный ток (TO220 на радиаторе) | 1,5 | 2,2 | А | |
| Выходное напряжение (диапазон задается конструкцией) | 1,2 | 37 | В | |
| Сетевое регулирование 3,0 В≤ VI−VO ≤ 40 В | 0,01 | 0,04 | %/В | |
| Регулировка нагрузки 10 мА ≤ IO ≤ Imax Vo ≤ 5 В | 5 | 25 | мВ | |
| Регулировка нагрузки 10 мА ≤ IO ≤ Imax Vo ≥ 5 В | 0,1 | 0,5 | %/во | |
| Токовый штифт регулировки !,sub>Adj | 50 | 100 | мкА | |
| Опорное напряжение (номинальное) (В ref ) | 1,2 | 1,25 | 1,3 | В |
| Сетевое регулирование 3,0 В ≤ VI−VO ≤ 40 В | 0,02 | 0,07 | и/В | |
| Регулировка нагрузки 10 мА ≤ IO ≤ Imax при Vo ≤ 5,0 В | 20 | 70 | мВ | |
| Регулировка нагрузки 10 мА ≤ IO ≤ Imax при Vo ≥ 5,0 В | 0,3 | 1,5 | %/во | |
| Температурная стабильность (Tlow ≤ TJ ≤ Thigh) | 0,7 | % Во | ||
| Минимальный ток нагрузки для соблюдения положения | 3,5 | 10 | мА | |
Примечание: Следует отметить, что существует несколько различных вариантов LM317, и микросхема производится разными производителями.
LM317 выпускается уже много лет и является хорошо зарекомендовавшим себя электронным компонентом. Несмотря на то, что он был доступен в течение многих лет, он предлагает уровень производительности, который более чем достаточен для большинства электронных схем, предлагая хорошее регулирование, малое количество компонентов, низкий уровень шума и множество других характеристик.
Тот факт, что чип был доступен в течение многих лет, означает, что он производится рядом компаний, и в результате он вряд ли устареет, и это является явным преимуществом для тех, кто рассматривает возможность запуска нового дизайна.
Распиновка и корпус LM317
ИС регулятора LM317 доступна в нескольких корпусах, как для конфигураций со стандартными выводами, так и для поверхностного монтажа, SMD.
Для электронных схем, в конструкции которых используется конструкция с выводами, наиболее популярным является тип TO220. Необходимо иметь в виду, что разводка выводов LM317 не такая, как в популярных микросхемах серии 78xx, где центральный контакт является общим, а вход и выход — с обеих сторон.
Также имейте в виду, что металлический контакт радиатора подключен к выходу, поэтому необходимо будет использовать комплект изоляторов, чтобы прикрутить его к радиатору, если он понадобится.
Пакет TO220 LM317 вывод / штыревые соединения Для конструкции с поверхностным монтажом версия устройства для поверхностного монтажа использует пакет D 2 PAK. Gain Input и Adjust штифты находятся на крайних позициях, а небольшой центральный штырь является выходом — он также подключен к металлическому контакту радиатора. На печатной плате не потребуется изолирующая прокладка, так как медь печатной платы можно будет использовать в качестве контакта, а также для отвода тепла.
Работа LM317
Микросхема регулятора напряжения LM317 почти полностью автономна, и для завершения схемы требуется всего несколько внешних электронных компонентов.
Эта микросхема регулятора напряжения представляет собой плавающий регулятор с тремя клеммами. Она вырабатывает номинальное внутреннее опорное напряжение 1,25 В, обозначенное как V ref , между выходной и регулировочной клеммами.
Это опорное напряжение затем преобразуется резистором R1 в то, что называется током программирования IPROG, после чего постоянный ток течет через резистор R2 на землю.
Схема регулятора напряжения серии LM317Благодаря опорному напряжению 1,25 В между клеммой регулировки, Adj и выходом, минимально достижимое выходное напряжение составляет 1,25 В.
Регулируемое выходное напряжение задается приведенным ниже уравнением, и это означает, что выходное напряжение или диапазон напряжений можно установить путем выбора резистора, используя переменный резистор, если требуется регулируемый выход.
Vвых=Vref(1+R2R1)+IAdjR2
Примечание:
1) Так как I Adj управляется до уровня менее 100 мА, ошибка, связанная с этим параметром, в большинстве приложений незначительна и обычно игнорируется. Это может потребоваться для некоторых специализированных схемотехники.
2) В ref примерно равно 1,25 В — см. спецификацию.
Следует отметить, что в результате того, что LM317 является плавающим регулятором напряжения, и для производительности важен только перепад напряжения в цепи, он может работать при высоких напряжениях относительно на землю можно, хотя и не даст регулирования и контроля во всем диапазоне высокого напряжения.
Внешние конденсаторы для улучшения характеристик схемы
Хотя регулятор напряжения LM317 можно заставить работать всего с двумя дополнительными электронными компонентами — оба резистора для установки напряжения, некоторые конденсаторы могут быть использованы для улучшения характеристик.
Рекомендуется установить на вход керамический конденсатор емкостью 0,1 мкФ или танталовый конденсатор емкостью 1 мкФ — C >in . Использование этого преодолеет любую чувствительность к импедансу входной линии. Иногда длинная линия от любого сглаживающего конденсатора и т. д. может привести к некоторой нестабильности в цепи. Применение С в решит эту проблему.
Клемму регулировки можно шунтировать на землю, так как это улучшит подавление пульсаций. Конденсатор C Adj предотвращает усиление пульсаций, особенно при увеличении выходного напряжения.
Схема регулятора напряжения серии LM317 с входными и выходными конденсаторамиОбычно конденсатор емкостью около 10 мкФ должен давать улучшение подавления пульсаций примерно на 15 дБ при частоте 120 Гц в цепи с выходным напряжением 10 В.
Наличие конденсатора на выходе C >out помогает улучшить переходную характеристику. Однако определенные значения емкости конденсатора могут привести к чрезмерному звону.
Танталовые конденсаторы емкостью около 1,0 мкФ или алюминиевые электролитические конденсаторы емкостью 25 мкФ на выходе подавляют этот эффект и обеспечивают стабильность схемы регулятора напряжения.
Схема LM 317 с внешними защитными диодами
Если в цепи, управляемой стабилизатором напряжения, например, LM317, присутствует емкость, либо непосредственно на выходе регулятора, либо внутри управляемой цепи, часто целесообразно добавить защитные диоды, чтобы предотвратить разряд конденсаторов при низком уровне заряда. точки тока в регулятор.
Схема стабилизатора напряжения серии LM317 с защитными диодамиЗащитные диоды рекомендуются для выходных напряжений свыше 25 В или при появлении высоких значений емкости на выходе стабилизатора. Часто рекомендуется, чтобы значения емкости превышали 25 мкФ, а значения для C Adj превышали 10 мкФ).
В схеме диод D1 предотвращает разряд общей емкости на выходе через микросхему при коротком замыкании на входе.
Выходная емкость состоит из C Out плюс любая емкость в питаемой цепи. Хотя короткое замыкание на входе может показаться маловероятным, при некоторых условиях путь через любую входную схему может выглядеть как короткое замыкание.
Также диод D2 защищает от разряда конденсатора C Adj j через микросхему при коротком замыкании на выходе.
Наконец, комбинация обоих диодов предотвращает разряд C Adj через микросхему во время короткого замыкания на входе.
Диоды D1 и D2 не обязательно должны быть диодами какой-либо особой формы — такие диоды, как 1N4002, обладают достаточной допустимой нагрузкой по току и способностью обратного пробоя, чтобы обеспечить превосходную защиту. 1N4002 также очень дешевы и широко доступны.
Цепь регулятора 0–30 В LM317
Базовая схема регулятора напряжения LM317 обеспечивает регулировку напряжения в пределах от 1,25 до 30 вольт. Для многих приложений переменное питание от нуля до 30 вольт было бы лучше.
Добавив несколько дополнительных электронных компонентов, LM317 можно заставить обеспечивать бесступенчатое регулируемое напряжение питания в диапазоне 0–30 вольт.
Схема регулятора напряжения LM317 0-30 ВРасчеты для этой схемы регулятора напряжения очень просты:
Vвых=Vref(1+R2+R3R1)-10В
Несмотря на то, что предлагаемые значения были включены в принципиальную схему, их можно изменить, а также добавить дополнительные конденсаторы, чтобы обеспечить точную конструкцию электронной схемы и требуемые характеристики.
Цепь ограничения тока LM317
LM317 может использоваться для обеспечения функции ограничения тока. Схема очень проста, и, поскольку микросхема не требует заземления, эту схему можно просто поместить в линию. Схема ограничителя тока LM317
Расчеты для ограничителя тока LM317 очень просты:
Iмакс=VrefR1
Следует помнить, что V ref номинально 1,2 или даже 1,25 вольта, а также следует помнить, что резистор должен иметь достаточную теплоотводящую способность, чтобы выдерживать требуемый от него ток.
Советы по проектированию схемы LM317
Чтобы обеспечить наилучшие рабочие характеристики любой схемы стабилизатора напряжения LM317, существует несколько советов по проектированию электронных схем, которые помогут гарантировать, что схема будет иметь наилучшие шансы на хорошую работу.
Убедитесь, что проводка, проводники печатной платы и т. д. достаточно велики: Следует помнить, что регулятор напряжения LM317 может выдерживать уровни тока до 1,5 ампер или немного больше при некоторых обстоятельствах. Чтобы максимально снизить падение напряжения, проводка должна выдерживать ток. Помните, что падение напряжения в выходной проводке может ухудшить характеристики стабилизации, так как падение напряжения здесь зависит от потребляемого тока.
Держите программирующий резистор рядом с регулятором: Для достижения наилучших результатов программирующий резистор R1 следует подключать как можно ближе к регулятору.
Это сводит к минимуму любые падения напряжения, которые появляются сверх напряжения, развиваемого эталоном, и это ухудшает регулирование цепи.Держите заземляющий конец R2 рядом с землей нагрузки: Заземляющий конец R2 должен быть подключен близко к соединению нагрузки. Это обеспечивает форму дистанционного зондирования грунта и улучшает общее регулирование нагрузки.
Размещение входного развязывающего конденсатора: Важно разместить входной конденсатор C в как можно ближе к входной клемме, а проводник должен быть коротким к заземлению системы.
Минимальная площадь контура для C в соединении : Чтобы обеспечить минимальные наводки и паразитные наводки и т. д., площадь контура, образованная соединением шунтирующего конденсатора, входной клеммой и заземлением системы, должна быть как можно меньше. насколько это возможно.
Рассмотрите возможность дополнительной ВЧ-развязки для C в : Поскольку некоторые танталовые и электролитические конденсаторы плохо реагируют на высокие частоты или ВЧ, стоит рассмотреть возможность использования дополнительного керамического конденсатора параллельно с основным входным конденсатором C в .
. Типичное значение может быть 0,1 мкФ, и это гарантирует, что любой ВЧ-шум и отклики будут подавлены.
Это сводит к минимуму любые падения напряжения, которые появляются сверх напряжения, развиваемого эталоном, и это ухудшает регулирование цепи.
. Типичное значение может быть 0,1 мкФ, и это гарантирует, что любой ВЧ-шум и отклики будут подавлены.Эти и другие общие меры предосторожности при проектировании электронных схем помогут гарантировать, что схема регулятора напряжения LM317 будет работать так, чтобы обеспечить наилучшие характеристики, которые она может предложить.
LM317 — превосходная микросхема стабилизатора напряжения, которая, несмотря на то, что доступна уже много лет, обеспечивает превосходную производительность при сравнительно низкой стоимости. Регулятор можно приобрести довольно дешево, и для создания первоклассной схемы регулятора напряжения требуется очень мало других электронных компонентов.
В дополнение к этому, микросхема регулятора напряжения LM317 может использоваться для выполнения нескольких других функций, связанных с питанием, что делает ее очень универсальной и ценной для любого инженера-конструктора электронных схем.
Дополнительные схемы и схемы:
Основы операционных усилителей
Схемы операционных усилителей
Цепи питания
Транзисторная конструкция
Транзистор Дарлингтона
Транзисторные схемы
схемы полевых транзисторов
Символы цепи
Вернитесь в меню проектирования схем .
. .
Купить РЕГУЛИРУЕМЫЙ РЕГУЛЯТОР НАПРЯЖЕНИЯ LM317
Наведите курсор на изображение, чтобы увеличить его
Нажмите, чтобы открыть увеличенный вид
- Марка: СТ
₹12,00
Сравнить
Категория: РЕГУЛЯТОР НАПРЯЖЕНИЯ
- Описание
- Спецификация
- Гарантия
- Отзывы (0)
LM317 — чрезвычайно популярный линейный регулятор напряжения для создания постоянного переменного напряжения от 1,5 В до 30 В. Это простой и удобный в использовании регулятор напряжения без внешних схем или компонентов, необходимых для регулирования напряжения (за исключением нескольких сглаживающих конденсаторов и резисторов для управления выходным напряжением).
Он может обеспечить ток около 500 мА без радиатора и до 1,5 А с радиатором.
- Регулируемый 3-контактный регулятор положительного напряжения
- Выходное напряжение может быть установлено в диапазоне от 1,25 В до 37 В
- Выходной ток 1,5 А
- Максимальная разница между входным и выходным напряжением составляет 40 В, рекомендуется 15 В
- Максимальный выходной ток при разнице напряжений 15 В составляет 2,2 А
- Рабочая температура перехода 125°C
- Доступен в пакетах To-220, SOT223, TO263
Применение:
- Используется для регулирования положительного напряжения
- Переменный источник питания
- Цепи ограничения тока
- Цепи обратной полярности
- Обычно используется в настольных ПК, DVD и других потребительских товарах
- Используется в цепях управления двигателем
- Решения для внешних аккумуляторов
- Блок управления двигателем
- Блок питания
- Настольные ПК
- Изготовление прототипов своими руками
Техническое описание: Загрузить техническое описание
Известен как:
- Линейный регулятор напряжения
- Регулятор переменного напряжения
- ЛМ317Т
- Регулируемый регулятор напряжения
- 3-контактный регулятор напряжения
- Регулятор положительного напряжения
Дополнительная информация
| Вес | 10 г |
|---|
Гарантия
- На этот товар распространяется гарантия поставщика сроком на 5 дней с момента доставки только в отношении производственных дефектов.
