Регулятор тока на lm317: Стабилизатор тока на LM317 для светодиодов

Регуляторы напряжения LM117 LM217 LM317 в диапазоне 1.2

Регуляторы напряжения в диапазоне 1.2 — 37 V от STM

Особенности:

  • Диапазон выходного напряжения 1.2 — 37 V
  • Выходной ток более 1.5 A
  • Нестабильность выходного напряжения 0.1%
  • Защита от короткого замыкания
  • Защита от перегрева

Описание:LM117 LM217 LM317 монолитная интегральная схема в корпусе TO-220, ISOWATT220, TO-3 или D2PAK. Представляет из себя положительный регулятор напряжения с выходным током более 1.5 A и диапазоном напряжения от 1.2 до 37 вольт. Номинал выходного напряжения регулируется переменным резистором, что делает устройство очень простым в применении.

Назначение выводов

Возможные модификации (Ordering information)
Тип TO-3 TO-220 ISOWATT220 D2PAK
LM117 LM117K
LM217 LM217K LM217T LM217D2T
LM317 LM317K LM317T LM317P LM317D2T
Предельно допустимые параметры и температурные характеристики
Обозначение Параметр Значение Единица измерения
Vi-o Входное-выходное напряжение 40 V
Io Выходной ток Внутренне ограничен
Top Температура перехода для LM117 -55 + 150
°C
Температура перехода для LM217 -25 + 150
Температура перехода для LM317 0 + 125
Tstr Температура хранения -65 +150
Ptot Мощность рассеивания Внутренне ограничена
Электрические характеристики
Обозн. Параметр Условия LM117/LM217 LM317 Ед. изм.
Мин. Тип. Макс. Мин. Тип.
Макс.
ΔVo Нестабильность входного напряжения Vi-Vo=3 to 40V, Tj=25°C 0.01 0.02 0.01 0.04 %/V
Vi-Vo=3 to 40V 0.02 0.05 0.02 0.07 %/V
ΔVo Нестабильность выходного напряжения Vo менее или равно 5V, Io от 10mA до Imax, Tj=25°C 5 15 5 25 mV
Vo менее или равно 5V, Io от 10mA до Imax 20 50 20 70 mV
Vo более или равно 5V, Io от 10mA до Imax, Tj=25°C 0. 1 0.3 0.1 0.5 %
Vo более или равно 5V, Io от 10mA до Imax 0.3 1 0.3 1.5 %
Iadj Ток регулировочного вывода 50 100 50 100 µA
VREF Опорное напряжение (между pin 3 and pin1) Vi-Vo=2.5 to 40V, Io от 10mA до Imax 1.2 1.25 1.3 1.2 1.25 1.3 V
ΔVo/Vo Температурная стабильность выходного напряжения 1 1 %
Io(min) Минимальный выходной ток Vi-Vo=40V 3.
5
5 3.5 10 mA
Io(max) Максимальный выходной ток Vi-Vo меньше или равно 15V 1.5 2.2 1.5 2.2 A
Vi-Vo=40V, Tj=25°C 0.4 0.4 A
eN Выходной уровень шумов B = 10Hz to 10KHz, Tj=25°C 0.003
0.003 %

Информация по применению: LM117 LM217 LM317 создает внутреннее опорное гапряжение 1. 25V между выходом и регулировочным выводом. Это сделано чтобы установить постоянный ток через резисторный делитель, как показано на рисунке.

Регулятор сконструирован таким образом, чтобы уменьшить значение IADJ (максимум 100mA) и поддерживать его постоянным при изменении входного напряжения и нагрузки. В виду того что LM117 LM217 LM317 плавный регулятор и определяет разницу напряжений между входом и выходом питание высоким напряжением может продолжаться сколь угодно долго в максимально допустимых пределах. Благодоря этому, путем установки фиксированного резистора между регулировочным выводом и выходом, устройство можно использовать как прецизионный регулятор тока. Для того чтобы оптимизировать нестабильность выходного напряжения, резистор R1, устанавливающий ток, должен быть по номиналиу, насколько возможно, близок к полному сопротивлению резистора R2. Для уменьшения пульсаций регулятора можно добавить блокировочный конденсатор (C1) 0.

1 µF на входе, и конденсаторы на выходе (C2, C3) для подавления шумов на выходе. Также хорошей практикой является использование защитных диодов (D1, D2).

Схема регулятора с защитными диодами

Регулятор на 15 вольт с плавным включением и регулятор тока

Регулятор на 5 вольт с перезагрузкой и регулятор со ступенчатым выбором напряжения

Регулятор для зарядного устройства на 12 вольт и регулятор на 6 вольт с ограничителем тока.

Сделать своими руками — Простой регулятор тока на LM317

 

Линейный регулятор постоянного тока может выдавать постоянный ток независимо от входного напряжения или изменения нагрузки.LM317 работает в широком диапазоне входного напряжения, от 3 до 40 В.И токе до 1.5А Микросхему можно встретить в старых материнских платах, блоках питания. В различном исполнении корпуса:

  • TO-220
  • ISOWAT
  • T220
  • TO-3
  • D2PAK

Характеристики

  • Основные характеристики микросхемы:
  • Диапазон входного напряжения 1. 2 – 37В
  • Напряжение на выходе до 36В
  • Максимальный ток на выходе 1.5А
  • Рабочая температура до 125
  • Встроенная зашита от замыкания и перегрева
  • Точность на выходе 0,1%

Расчет тока LM317

Рассчитать ток, который пропустит микросхема можно по формуле:

I = 1.25 / R

Где I это постоянный ток, а R — последовательный резистор задающий величину постоянного тока.

Резистор должен быть подобран достаточно точно и способен рассеивать выделяемое тепло. Пленочные резисторы с допуском 1% отлично подходят для этой цели. Но вы можете не найти резисторы для 12.5 Ом, 6.25 Ом или 1.25 Ом для тока 100 мА, 200 мА и 1 А, соответственно. По этому, можно использовать несколько резисторов с более высоким сопротивлением включенных параллельно. Для сопротивления 12.5 Ом, вы можете использовать восемь резисторов 100 Ом параллельно. Или для резистора 1.25 Ом, параллельно используйте восемь резисторов с сопротивлением около 10 Ом.

Использование сборки резисторов в параллельном включении имеет несколько преимуществ перед одним резистором.

  • Резисторы можно подобрать намного точнее, чем один резистор большой мощности.
  • Рассеивание тепла происходит более эффективно, чем на одном резисторе.
  • Они дешевле и их проще найти.

Обычно микросхема в корпусе TO-220 может рассеивать до 500 мВт без радиатора в течение нескольких минут. Но все же рекомендуется использовать радиатор.

Схема

Это очень простая в использовании микросхема. Всего три элемента. Вы можете изготовить печатную плату или собрать все навесным монтажом.

LM317 очень чувствительна к неправильному включению, во многих схемах используется диод на входе для защиты схемы. Но это добавит падение напряжения примерно от 0.7 до 1 В. Хотя на схеме его нет, все же рекомендуется его использовать.

Варианты использования.

Вы можете использовать этот регулятор для различных целей, вот примеры использования:

  • Регулируемый источник тока.
  • Стабилизатор для лазерных диодов.
  • Измерение емкости аккумулятора.
  • Постоянное зарядное устройство.
  • Надежный светодиодный драйвер, хотя и не очень эффективный.

Подводя итог, LM317 это очень простой и дешевый способ получить стабильный ток. Крайне простая в использовании микросхема что делает ее доступной для новичков.

Так же существуют полные аналоги этой микросхемы:

  • GL317
  • SG317
  • UPC317
  • ECG1900

LM317 источник питания постоянного тока | LEDник

Блок питания постоянного тока LM317.

Регулируемый стабилизатор напряжения LM317 можно использовать для создания простого источника питания постоянного тока. Устройству более сорока лет, но оно до сих пор пользуется большой популярностью у новичков благодаря низкой стоимости, доступности и тысячам практических применений. Даташит на LM317.

Постоянный ток

LM317 регулирует выходное напряжение до тех пор, пока оно не станет на 1,25 В выше напряжения на контакте регулировки. Для источника постоянного тока нам просто нужно добавить последовательно резистор, чтобы снизить 1,25 В при требуемом токе.

LM317 может работать с токами до 1,5 А, но будьте осторожны, чтобы произвести некоторые расчеты рассеиваемой мощности и обеспечить адекватный теплоотвод, если мощность превышает ватт или два. (См. «Рост температуры» ниже.)

Падение напряжения и запас прочности

Чтобы LM317 правильно регулировался, он должен иметь достаточное напряжение питания для учета суммы падений напряжения в цепи. Это:

  • Минимальное падение напряжения на самом регуляторе. Это указано в таблице данных как разница между входным и выходным напряжением \(V_I – V_O \) = 3 В.
  • Падение напряжения на резисторе R1. Всегда 1,25 В.
  • Падение напряжения на нагрузке. Для светодиодов это будет \( V_f \times n \), где  \( V_f  \)  – прямое падение напряжения на каждом светодиоде, а \( n \) – количество последовательных светодиодов.

Объяснение «запаса» напряжения

Функциональная блок-схема LM317.
  1. Генератор опорного тока \( I_{adj} \) подает от 50 до 100 мкА через опорное напряжение 1,25 В.
  2. Встроенный стабилитрон означает, что входы операционного усилителя не будут выравниваться, пока напряжение на выходе не будет на 1,25 В выше регулировочного контакта.
  3. Если выходное напряжение низкое, то входное напряжение инвертирующего операционного усилителя упадет ниже напряжения неинвертирующего входа, а выходное напряжение операционного усилителя увеличится.
  4. По мере увеличения (3) транзистор Дарлингтона включится …
  5. … включение второго транзистора. Схема Дарлингтона вызовет примерно 2 × 0,7 = 1,4 В падения напряжения между входом и выходом из-за прямого напряжения двух переходов база-эмиттер.
  6. Наконец, внутренний токоизмерительный резистор будет отвечать за большую часть остаточного падения напряжения. (Операционный усилитель может потребовать чуть больше, чем 4, 5 и 6.)

Пример расчета

Рассчитайте значение R1 для подачи 100 мА на 5 последовательно соединенных синих светодиодов с \(V_f \) = 3,1 В. Схема будет питаться от источника питания 24 В.

Сначала резистор: \(R = \frac {V_{REF}}{I} = \frac {1,25}{0,1} = 12,5 \\Omega \).

Теперь проверьте необходимое входное напряжение:

\( V_{IN\ min} = 3 + 1,25 +  3,1 \times 5 = 19,75 \\mathrm V \) минимум. Наш источник питания 24 В выше этого, так что все в порядке.

Нам нужно сделать еще одну вещь: рассчитать мощность, рассеиваемую в LM317. Это будет напряжение на LM317, умноженное на ток:

\( P = (V_{IN} — V_{OUT}) I = (24 — 19,75) \times 0,1 = 4,25 \times 0,1 = 0,425 \ \mathrm{W} \)

Повышение температуры

Тепловая информация LM317.

 

Мы воспользуемся простым подходом и воспользуемся параметром теплового сопротивления перехода к окружающей среде LM317 \(R_{\theta (JA)} \) (и будем злоупотреблять им, как указано в Отчете о применении TI SPRA953C). Для пакета KCT TO-220 это 37,9°C/Вт. Это приводит к повышению температуры на \(\) 37,9 \times 0,425 = 16,1°C. Даже при достаточно высоких температурах окружающей среды температура перехода не приблизится к максимальному значению в 125°C.

Сегодня: 131

Вчера: 508

На этой неделе: 22032

В этом месяце: 93232

Всего: 1207829

На данный момент онлайн: 169

тепла — Самый умный способ использовать ограничение тока с помощью LM317?

См. Блок питания на базе LM317 с ограничением тока на SE и ответ alexan_e. Прочитайте все ответы и комментарии, так как есть несколько хороших предложений. Схема позволяет избежать сильноточных потенциометров, используя некоторые хитрости.

Источник: спецификация ON-Semi.

Другие схемы из сети:

  • Настольный блок питания 0–25 В, 0–5 А. Это схема средней сложности и выглядит неплохо. Если вам не нужен выход 5 А, вы можете исключить один из выходных транзисторов и уменьшить размер радиатора.
  • Лаборатория электроники выглядит хорошо, но сложно.

имитация этой схемы – Схема создана с помощью CircuitLab

Рис. 1. Подача отрицательной рейки для первого варианта.

Поскольку у вас много трансформаторов, вы можете использовать второй для создания отрицательного напряжения. Трансформатор от 6 до 9 В подойдет, и я не думаю, что вам понадобится регулятор. 100 мА будет достаточно.


Основные сведения об источнике постоянного тока

Рис. 2. Часть источника постоянного тока на основе LM317 с ограничением тока.

Как вы определили в своем OP, существует проблема с использованием переменного резистора в режиме источника тока, потому что весь ток проходит через переменный резистор. Эта схема решает эту проблему.

  • \$R_{SC} \$ — фиксированный резистор, устанавливающий ограничение тока короткого замыкания (КЗ). Vout LM317 составляет \$ V_{ADJ} + 1,25 \$, поэтому, если мы хотим, чтобы макс. 2 А, то 0,65 Ом было бы достаточно.
  • Q1 образует простенький генератор постоянного тока — не знаю, на каком токе он успокоится. Может быть, кто-то может просветить нас в комментариях, но давайте предположим, что на шину -10 В поступает около 10 мА.
  • D1 и D2 образуют небольшое постоянное падение напряжения. Каким бы ни было напряжение справа от \$R_{SC}\$ (\$V_{IN2}\$), напряжение в нижней части D2 будет на 1,4 В (падение на диоде 2 x 0,7 В) ниже \$V_{IN2}\ $.
  • Добавив потенциометр 1k на диоды, мы можем отрегулировать напряжение на \$ V_{ADJ}\$ от Vin2 до 1,4 В ниже \$V_{IN2}\$. Помните, что нам нужно только получить \$ V_{ADJ}\$ 1,25 В ниже Vout1, чтобы отключить выход.

Время для некоторых расчетов:

\$R_{sc}\$ = 0,65 A. Очиститель горшка вверху. \$V_{OUT}\$ питает нагрузку с низким сопротивлением, чтобы убедиться, что мы находимся в пределе тока.

  • \$V_{OUT1}\$ будет увеличиваться до тех пор, пока напряжение на \$R_{SC}\$ не станет 1,25 В. Это произойдет при 2 А.

Очиститель горшка теперь перемещен в центр.

  • Из-за расположения Q1, D1, D2 напряжение на потенциометре будет Vin2 — 0,7 В.
  • Выход установится, когда падение напряжения на \$R_{SC}\$ = 1,25 В — 0,7 В = 0,55 В. По закону Ома \$ I_{RSC} = \frac {V_{RSC}}{R_ {SC}} = \frac {0,55}{0,65} = 0,85~A \$.
  • Чем ниже мы регулируем стеклоочиститель, тем больше ограничивается ток. Обратите внимание, что при таком расположении ток будет равен нулю до конца хода потенциометра. Добавление последовательного резистора внизу между ним и переходом D2 исправит это.

имитация этой цепи

Рис. 3. Использование полного диапазона потенциометра путем добавления резистора R1.

  • Напряжение между D1 и D2 составляет 1,4 В, как обсуждалось выше.
  • С вайпером вверху мы получаем максимальный ток, как обсуждалось выше.
  • Чтобы использовать полный диапазон потенциометра, нам нужно 1,25 В на стеклоочистителе, когда он находится внизу.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *