Как работает стабилизатор тока на LM317 для питания светодиодов. Какие преимущества он дает. Как правильно рассчитать номиналы компонентов. На что обратить внимание при разработке схемы.
Принцип работы стабилизатора тока на LM317
Стабилизатор тока на микросхеме LM317 позволяет обеспечить постоянный ток через светодиоды независимо от изменений входного напряжения. Это дает следующие преимущества:
- Стабильная яркость свечения светодиодов
- Защита от перегрузки по току
- Возможность использования с разными источниками питания
- Простота схемы
Как работает такой стабилизатор тока? LM317 поддерживает постоянное напряжение 1.25В между выводами Adjust и Output. Подключив резистор между этими выводами, мы задаем ток через светодиоды:
I = 1.25В / R
Этот ток будет постоянным при изменении входного напряжения или количества подключенных светодиодов.
Расчет номиналов компонентов
Для расчета стабилизатора тока на LM317 необходимо определить:

- Требуемый ток через светодиоды
- Падение напряжения на светодиодах
- Входное напряжение питания
Рассмотрим пример расчета для тока 20 мА через 3 последовательно соединенных светодиода при входном напряжении 12В.
Расчет резистора R1
R1 = 1.25В / 0.02А = 62.5 Ом
Выбираем ближайшее стандартное значение 62 Ом.
Проверка рассеиваемой мощности
Падение напряжения на светодиодах: 3 * 2В = 6В
Падение напряжения на LM317: 12В — 6В = 6В
Рассеиваемая мощность: 6В * 0.02А = 0.12 Вт
Это допустимое значение для LM317 без радиатора. При больших токах может потребоваться радиатор.
Особенности применения LM317 в стабилизаторе тока
При разработке стабилизатора тока на LM317 следует учитывать:
- Минимальное падение напряжения на LM317 должно быть не менее 3В
- Максимальный выходной ток 1.5А
- Необходимость установки защитных диодов
- Возможный нагрев при больших токах
Правильный расчет и учет особенностей LM317 позволит создать надежный стабилизатор тока для питания светодиодов.
Схема стабилизатора тока на LM317
Рассмотрим типовую схему стабилизатора тока на LM317 для питания светодиодов:

Основные компоненты схемы:
- LM317 — микросхема стабилизатора
- R1 — токозадающий резистор
- LED — светодиод или цепочка светодиодов
Как работает эта схема? LM317 поддерживает постоянное напряжение 1.25В на резисторе R1. Это обеспечивает постоянный ток через светодиод, независимо от изменений входного напряжения или характеристик светодиода.
Преимущества стабилизатора тока на LM317
Почему стоит использовать стабилизатор тока на LM317 для питания светодиодов?
- Простота схемы — требуется минимум компонентов
- Надежность — LM317 имеет встроенную защиту от перегрева и короткого замыкания
- Универсальность — можно использовать с разными типами светодиодов
- Стабильность тока при колебаниях входного напряжения
- Низкая стоимость компонентов
Эти преимущества делают стабилизатор на LM317 отличным выбором для многих светодиодных проектов.
Ограничения стабилизатора тока на LM317
При использовании LM317 в качестве стабилизатора тока следует учитывать некоторые ограничения:

- Максимальный ток 1.5А — для больших токов нужно использовать внешний транзистор
- Нагрев при большой разнице входного и выходного напряжений
- Невысокий КПД по сравнению с импульсными стабилизаторами
- Минимальное падение напряжения 3В между входом и выходом
Как преодолеть эти ограничения? Для больших токов можно использовать схему с внешним транзистором. Для повышения КПД — импульсный стабилизатор тока. При большой разнице напряжений — схему с несколькими последовательными стабилизаторами.
Расчет радиатора для LM317
При работе с большими токами или большой разницей входного и выходного напряжений LM317 может нагреваться. Как рассчитать необходимость радиатора?
- Рассчитайте рассеиваемую мощность: P = (Vin — Vout) * I
- Определите максимальную температуру кристалла (обычно 125°C)
- Рассчитайте тепловое сопротивление: R = (Tmax — Tambient) / P
- Если R меньше теплового сопротивления корпуса, нужен радиатор
Например, при Vin=12В, Vout=5В, I=1А:
P = (12 — 5) * 1 = 7Вт
R = (125 — 25) / 7 = 14.3°C/Вт

Это меньше теплового сопротивления корпуса TO-220 (около 50°C/Вт), значит нужен радиатор.
Альтернативы стабилизатору тока на LM317
Хотя LM317 отлично подходит для многих применений, существуют и альтернативные решения:
- Специализированные драйверы светодиодов (например, LM3405)
- Импульсные стабилизаторы тока (повышенный КПД)
- Схемы на дискретных компонентах (для простых применений)
- Микроконтроллеры с ШИМ (для регулировки яркости)
Выбор конкретного решения зависит от требований проекта — необходимого тока, входного напряжения, требуемой точности стабилизации, стоимости.
Заключение
Стабилизатор тока на LM317 — простое и эффективное решение для питания светодиодов. Правильный расчет компонентов и учет особенностей применения позволяет создать надежную схему питания для светодиодных проектов. При этом важно помнить об ограничениях и альтернативных решениях, выбирая оптимальный вариант для конкретной задачи.
Стабилизатор тока на lm317 | audio-cxem.info
Ток на выходе блока питания может увеличиться вследствие уменьшения сопротивления нагрузки (простой пример, короткое замыкание), также изменение тока нагрузки происходит из-за изменения напряжения питания. Стабилизатор тока на lm317 обеспечивает стабильность тока (ограничение тока) на выходе в случаях описанных выше.
Данный стабилизатор может быть применён в схемах питания светодиодов, зарядных устройствах (ЗУ), лабораторных источников питания и так далее.
Если, к примеру, рассматривать светодиоды, то необходимо учитывать тот факт, что для них нужно ограничивать ток, а не напряжение. На кристалл можно подать 12В и он не сгорит, при условии, что ток будет ограничен до номинального (в зависимости от маркировки и типа светодиода).
Основные технические характеристики LM317
Максимальный выходной ток 1.5А
Максимальное входное напряжение 40В
Выходное напряжение от 1. 2В до 37В
Более подробные характеристики и графики можно посмотреть в даташите на стабилизатор.
Схема стабилизатора тока на lm317
Плюс данного стабилизатора в том, что он является линейным и не вносит высокочастотные помехи, например как некоторые импульсные стабилизаторы. Минусом является низкий КПД (в счёт своей линейности), и поэтому происходит значительный нагрев кристалла микросхемы. Как вы уже поняли, микросхему необходимо обеспечить хорошим радиатором.
За величину тока стабилизации (ограничения) отвечает резистор R1. С помощью данного резистора можно выставить ток стабилизации, например 100мА, тогда даже при коротком замыкании на выходе схемы будет протекать ток, равный 100мА.
Сопротивление резистора R1 рассчитывается по формуле:
R1=1,2/Iнагрузки
Изначально необходимо определиться с величиной тока стабилизации. Например, мне необходимо ограничить ток потребления светодиодов равный 100мА. Тогда,
R1=1,2/0,1A=12 Ом.

То есть, для ограничения тока 0,1A необходимо установить резистор R1=12 Ом. Проверим на железе… Для проверки собрал схему на макетной плате. Резистор на 12 Ом искать было лень, зацепил в параллель два по 22 Ома (были под рукой).
Выставил напряжение холостого хода, равное 12В (можно выставить любое). После чего, я замкнул выход на землю, и стабилизатор LM317 ограничил ток 0,1А. Расчеты подтвердились.
При увеличении или уменьшении напряжения ток остается стабильным.
Резистор можно припаять на выводы микросхемы, но не стоит забывать, что через резистор протекает весь ток нагрузки, поэтому при больших токах нужен резистор повышенной мощности.
Если использовать данный стабилизатор тока на LM317 в лабораторном блоке питания, то необходимо устанавливать переменный резистор проволочного типа, простой переменный резистор не выдержит токи нагрузки протекающие через него.
Для ленивых представляю таблицу значений резистора R1 в зависимости от нужного тока стабилизации.
Ток | R1 (стандарт) |
0.025 | 51 Ом |
0.05 | 24 Ом |
0.075 | 16 Ом |
0.1 | 13 Ом |
0.15 | 8.2 Ом |
0.2 | 6.2 Ом |
0.25 | 5.1 Ом |
0.3 | 4.3 Ом |
0.35 | 3.6 Ом |
0.4 | 3 Ома |
0.45 | 2.7 Ома |
0.5 | 2.4 Ома |
0.55 | 2.2 Ома |
0.6 | 2 Ома |
0.65 | 2 Ома |
0.7 | 1.8 Ома |
0.![]() | 1.6 Ома |
0.8 | 1.6 Ома |
0.85 | 1.5 Ома |
0.9 | 1.3 Ома |
0.95 | 1.3 Ома |
1 | 1.3 Ома |
Таким образом, применив галетный переключатель и несколько резисторов, можно собрать схему регулируемого стабилизатора тока с фиксированными значениями.
Даташит на LM317 СКАЧАТЬ
Регулируемый стабилизатор тока на lm317 в категории «Электрооборудование» в Черновцах
Регулируемый стабилизатор LM317, 1.25-30В, 1.5А
На складе в г. Софиевская Борщаговка
Доставка по Украине
66 грн
Купить
Стабилизатор напряжения понижающий регулируемый для ДХО LM317 DC-DC
На складе в г. Львов
Доставка по Украине
99 грн
69 грн
Купить
Регулируемый стабилизатор напряжения 1,5А, LM317 с переменным резистором.
На складе в г. Софиевская Борщаговка
Доставка по Украине
78 грн
Купить
Понижающий стабилизатор напряжения и тока LM2596 регулируемый
На складе
Доставка по Украине
94.30 грн
Купить
Модуль регулируемый стабилизатор на LM317 V.2
На складе
Доставка по Украине
193.28 — 231.28 грн
от 2 продавцов
193.28 грн
Купить
Выпрямитель и стабилизатор двухполярного напряжения+/-15V на LM317/LM337
Доставка из г. Винница
150 грн
Купить
Стабилизатор напряжения регулируемый LM317T
На складе в г. Умань
Доставка по Украине
12 грн
Купить
Плата регулируемый стабилизатор, SD1084, SD1083, LM317
На складе в г. Софиевская Борщаговка
Доставка по Украине
22 грн
Купить
Плата регулируемый стабилизатор напряжения SD1084, SD1083, LM317 с переменным резистором
На складе в г. Софиевская Борщаговка
Доставка по Украине
28 грн
Купить
Модуль LM317T регулируемый линейный стабилизатор напряжения 1,5A
Доставка из г. Днепр
46.30 грн
Купить
Конструктор KN212 Регулируемый стабилизатор на LM317
Доставка из г. Чернигов
90.50 грн
Купить
Конструктор «Регулируемый блок питания на LM317» В цельном корпусе
Доставка по Украине
600 грн
540 грн
Купить
LM338T регулируемый стабилизатор напряжения и тока
Доставка из г. Полтава
16.1 — 18 грн
от 2 продавцов
18 грн
Купить
Плата регулируемый стабилизатор напряжения SD1084, SD1083, LM317 с мостом
На складе в г. Софиевская Борщаговка
Доставка по Украине
48 грн
Купить
Модуль LM317 регульований лінійний стабілізатор напруги
Доставка по Украине
65 грн
Купить
Смотрите также
Чип LM317T LM317 TO220 стабилизатор напряжения линейный регулируемый 40В
Доставка по Украине
145 грн
141 грн
Купить
LM317T-DG STMicroelectronics TO-220 1. 5A 1.2÷37V ADJ микросхема стабилизатор напряжения линейный регулируемый
Доставка из г. Днепр
от 16.20 грн
Купить
Стабилизатор напряжения 1,2-37В, 1,5А на LM317T
Доставка по Украине
53.33 грн
48 грн
Купить
Чип LM317T LM317 TO220, Стабилизатор напряжения линейный регулируемый Без бренда
Доставка по Украине
130 грн
Купить
Стабилизатор напряжения 1,2-37В, 1,5А на LM317T
Доставка по Украине
80 грн
Купить
У продажі: Чип LM317T LM317 TO220 стабилизатор напряжения линейный регулируемый 40В VseOK
Заканчивается
Доставка по Украине
484 грн
Купить
LM317T Стабилизатор напряжения регулируемый, Uвых=1.2В 37В 1.5А [TO-220] to220
Недоступен
15 грн
Смотреть
LM317G, регулируемый стабилизатор, 1.2В — 37В, 0.5А, SOT223
Недоступен
5.60 грн
Смотреть
Cтабилизатор напряжения понижающий регулируемый для ДХО lm317
Недоступен
99 грн
Смотреть
Печатная плата стабилизатор напряжения регулируемый №058 (LM317)
Недоступен
25. 80 грн
Смотреть
LM317LZ (0,1A) TO-92 (STMicroelectronics) регульований стабілізатор напруги
Недоступен
11.13 грн
Смотреть
Печатная плата — стабилизатор напряжения регулируемый №064 (LM317T+мост)
Недоступен
31.82 грн
Смотреть
КР142ЕН12А (або аналог LM317T) (1,3A) TO-220 регульований стабілізатор напруги
Недоступен
18.90 грн
Смотреть
ac — линейный (на базе LM317?) регулятор сильного тока/напряжения (30 ампер при 0–~35 вольт)
Задавать вопрос
спросил
Изменено 1 год, 4 месяца назад
Просмотрено 508 раз
\$\начало группы\$
Я хочу сделать линейный (на базе LM317?) регулятор высокого тока/напряжения (30 ампер при 0 — ~35 вольт).
Я просмотрел несколько дизайнов в Интернете, но у меня все еще есть некоторые проблемы с ними.
Может быть, вы можете направить меня в правильном направлении? Будет ли смысл в таком дизайне?
Q:
Во-первых, почему выход не регулируется при изменении входа? (Входное напряжение 10 В переменного тока со смещением постоянного тока 20 В.)
Во-вторых, почему R1? а почему такое низкое значение, через него проходит почти 650 мА! это поджарит его, а также потратит много энергии.
Последние советы? Сколько транзисторов сверху (NPN)? Компонентные модели? (ТОЛЬКО SMD!) Имеет ли смысл это дизайнерское мероприятие?
Также он будет питаться от сети переменного тока 230 В, 50 Гц для снижения напряжения переменного тока тороидального трансформатора, затем выпрямленного до постоянного тока. Какое выходное напряжение лучше выбрать на вторичной стороне трансформатора? (В среднеквадратичное значение).
.
Конструкция взята из технического описания LM317:
. Спасибо!
- переменный ток
- регулятор напряжения
- сильноточный
- линейный
- лм317
\$\конечная группа\$
3
\$\начало группы\$
У вас уже есть хороший ответ, но я хочу добавить несколько советов, если вы действительно заинтересованы в линейном регуляторе. В связи с этим, одна из причин, по которой я отвечаю на это, заключается в том, что я использовал как линейные, так и импульсные источники питания, и у многих импульсных источников питания есть особенности, которые затрудняют их использование по сравнению с линейными, так что, возможно, у вас есть аналогичная причина.
В общем, если вам нужен переменный линейный источник питания на 30 А, знайте, что вы не можете использовать «грубую силу», то есть использовать один трансформатор с фиксированным выходным напряжением и просто рассеивать мощность на радиаторе. Как указывал другой ответ, это просто неразумно и непрактично. Я понимаю, что заманчиво посмотреть на спецификацию и, исходя из принципа «добавь внешние транзисторы и нарасти ток до нужного тебе значения», ты решишь, что 30А — это то, что тебе нужно, и дерзаешь. К сожалению, у этого есть ограничения, и для такого высокого тока вам придется добавить немного «интеллектуальности» в свою конструкцию.
Итак, конкретно к вашему вопросу об общих советах по проектированию, вот несколько:
- Вам понадобится конденсатор большего размера — 10 мкФ совершенно недостаточно. Это применимо независимо от того, что еще.
- Используйте трансформатор с несколькими выходными ответвлениями и реле для переключения входного напряжения в зависимости от требуемого выходного напряжения. Если вы поддерживаете среднеквадратичное значение выходного напряжения трансформатора не более чем на 10 В выше требуемого выходного напряжения, вы рассеиваете 300 Вт (плюс больше из-за других потерь и т.
д.). Все еще существенно, но управляемо.
- Если вы не хотите использовать трансформатор с несколькими ответвлениями, используйте несколько импульсных стабилизаторов и используйте реле (или МОП-транзисторы), чтобы выбрать, какой из них питает ваш линейный регулятор. Вы можете купить стабилизаторы с КПД 90%+, которые будут получать входное напряжение до 72 В и выдавать 36/24/12 В при токе более 30 А. В зависимости от падения напряжения проходного транзистора вы можете таким образом ограничить рассеяние.
- Вариант (3), но перед линейным регулятором используется импульсный регулятор с переменным выходом. Я не занимался математикой, но если вы используете двойной потенциометр и несколько внешних резисторов, вы можете настроить делители напряжения так, чтобы импульсный стабилизатор всегда выдавал напряжение на 2–3 В выше, чем вы хотите, чтобы ваш линейный регулятор производить. Рассеяние в этом случае сводилось бы к потерям на переключение плюс маленькое падение на линейном регуляторе.
Даже при среднеквадратичном входном напряжении 60 В и выходе постоянного тока 1 В на линейном стабилизаторе (что является худшим случаем) при 9Импульсный регулятор с эффективностью 0% позволяет поддерживать рассеиваемую мощность ниже 300 Вт.
Надеюсь, это поможет.
\$\конечная группа\$
1
\$\начало группы\$
Я хочу сделать линейный (на основе LM317?) регулятор высокого тока / напряжения (30 ампер при 0 — ~ 35 вольт).
Без обид, но если вы хотите купить линейный регулятор для этого конкретного требования, у вас должны быть очень веские причины.
Также он будет питаться от сети переменного тока 230 В 50 Гц для снижения переменного напряжения тороидального трансформатора, а затем выпрямится до постоянного тока. Какое выходное напряжение лучше выбрать на вторичной стороне трансформатора? (В среднеквадратичное значение).
Сначала я хотел бы поговорить об этом. Представляете, какой большой трансформатор вам нужен? Если вы не можете, давайте предположим: очевидно, что вы должны использовать по крайней мере две пары Дарлингтона для 30 А (я использовал одну пару 2955-3055 для моей старой конструкции 30 В / 5 А, конечно, по тепловым причинам. Почему бы и нет). хотя бы 2 пары на 30А?) . Это означает, что вы можете ожидать падения напряжения на стабилизаторе в десятки вольт при 35 В/30 А. Таким образом, ваш трансформатор может иметь мощность от 230 В до 60 В / 60 А, то есть минимум 3,5 кВА. Было бы не смешно ожидать, что такой трансформер будет иметь размеры около 25 см х 25 см х 25 см и вес не менее 35 кг.
Во-первых, почему выход не регулируется при изменении входа? (Вход 10 В переменного тока со смещением постоянного тока 20 В.)
Конденсатора 10 мкФ на входе недостаточно для устранения таких больших низкочастотных пульсаций. И вы не можете ожидать, что линейный регулятор удалит эти пульсации при 3,1 В / 0,1 Ом = 30 ампер.
Во-вторых, почему R1? а почему такое низкое значение, через него проходит почти 650 мА! это поджарит его, а также потратит много энергии.
Думаю, вас больше должны волновать потери мощности регулятора и трансформатора, о которых я говорил выше. Например, если предположить, что 60 В постоянного тока поступает от понижающего выпрямителя + фильтр, потери регулятора будут (60–35 В) x 30 А = 750 Вт при 35 В/30 А. Хуже того, это будет 1,8 кВт при выходе 1 В / 30 А. Этот уровень отходов близок к тепловой мощности этого. Мы не можем пренебречь чрезмерным нагревом трансформатора в этих условиях.
\$\конечная группа\$
1
\$\начало группы\$
Сколько транзисторов вверху (NPN)? Компонентные модели? (ТОЛЬКО SMD!) Имеет ли смысл это дизайнерское мероприятие?
Нет, не имеет смысла рассеивать 1 кВт и просить SMD.
В типичном линейном настольном блоке питания (у меня 30В 5А) есть трансформатор с несколькими ответвлениями выходного напряжения, с кучей реле для их переключения, поэтому на проходном транзисторе должно падать всего несколько вольт, что снижает его рассеивание и делает его более удобным для SOA.
По сути, если вам нужен полностью линейный регулируемый блок питания на 30 А, купите несколько дешевых настольных линейных блоков питания, таких как Korad KD3005P, и подключите их параллельно. Это будет дешевле и с лучшей защитой. Обратите внимание, что схема в вопросе не имеет защиты. В случае короткого замыкания на выходе он просто выведет все силовые транзисторы на орбиту.
Во-первых, почему выход не регулируется при изменении входа? (Вход 10 В переменного тока со смещением постоянного тока 20 В.)
Поскольку в Q2 заканчивается hFe при большом токе. У настоящего транзистора также закончился бы SOA, и он сгорел бы.
Во-вторых, почему R1? а почему такое низкое значение, через него проходит почти 650 мА! это поджарит его, а также потратит много энергии.
Это нормально, вам не нужен резистор с большим сопротивлением, потому что это слишком сильно увеличит коэффициент усиления разомкнутого контура и сделает его нестабильным. Даже при таком низком значении стабильность этой схемы весьма сомнительна.
Последние советы?
Да, для этого тока и напряжения это то же самое, что и VRM ЦП материнской платы, поэтому такое же решение, используйте синхронный многофазный понижающий DC-DC.
Все это будет дешевле, чем просто радиатор для линейного регулятора.
Потому что в основном, если вы используете линейный стабилизатор, это потому, что вам нужен очень низкий уровень шума для чувствительной слаботочной цепи, и вы не хотите возиться с фильтрацией шума от понижающего преобразователя. Или это настольный блок питания: я купил пару линейных, потому что, когда я вижу какой-то забавный шум на прицеле или в измерениях, я не хочу выяснять, исходит ли он от импульсного источника питания или нет. .
Но какая нагрузка потребляет 30 ампер и требует очень низкого уровня шума?
\$\конечная группа\$
Зарегистрируйтесь или войдите в систему
Зарегистрируйтесь с помощью Google
Зарегистрироваться через Facebook
Зарегистрируйтесь, используя электронную почту и пароль
Опубликовать как гость
Электронная почта
Требуется, но не отображается
Опубликовать как гость
Электронная почта
Требуется, но не отображается
Нажимая «Опубликовать свой ответ», вы соглашаетесь с нашими условиями обслуживания, политикой конфиденциальности и политикой использования файлов cookie
.
блок питания — Регулятор напряжения слишком горячий для прикосновения
Задавать вопрос
спросил
Изменено 8 лет, 7 месяцев назад
Просмотрено 29 тысяч раз
\$\начало группы\$
Я работаю над проектом RGB LED. Я использую это в качестве источника питания: https://www.sparkfun.com/products/114 Он использует LM317, который, согласно техническому описанию, может выдавать до 1,5 А. Я использую следующие светодиоды: http://www.adafruit.com/products/314
И блок питания, который я использую, — 12 В постоянного тока, 2 А.
Вот в чем проблема. Если у меня загорелись только все красные части светодиодов (у меня 8 светодиодов), примерно через минуту регулятор напряжения стал слишком горячим, чтобы до него можно было дотронуться, и я отключил его, когда он начал странно пахнуть. Я прикрепил монету к части радиатора регулятора напряжения (знаю, это не очень хорошо, но я все еще жду, когда прибудут какие-нибудь подходящие радиаторы, которые я заказал), и примерно через минуту она тоже стала слишком горячей, чтобы ее можно было коснуться.
Как это может быть? Каждая красная часть светодиода потребляет 20 мА, умножая на 8, получаем 160 мА. Значит, схема не потребляет слишком много тока, не так ли? Я использую резисторы 150 Ом для каждого светодиода.
Почему так сильно греется и что я делаю не так?
Спасибо
(Кроме того, если я запитаю все красные, зеленые и синие части всех 8 светодиодов, регулятор напряжения станет невероятно горячим)
(Я только что прочитал об использовании «переключающих» регуляторов производят меньше тепла, будет ли это лучше?)
- блок питания
- регулятор напряжения
- rgb
- теплозащита
\$\конечная группа\$
0
\$\начало группы\$
Линейный регулятор рассеивает тепло пропорционально количеству напряжения, которое он должен упасть, и количеству тока, протекающего через него.
Входное питание = 12 В
Вариант A:
Выход В вых = 3,3 В
В f красный = 2,1 В
Ток = (В вых — В f ) / R = 7,5 мА, рассеиваемая на светодиод Мощность = 60 мА7 всего регулятора 9 , P = (V , вход — V , выход ) x I = 522 мВт
В этом случае линейный регулятор рассеивает более половины ватта. Добавьте зеленый и синий каналы, и рассеяние увеличится в три раза.
Опция B:
Выход В вых = 5 Вольт
В f красный = 2,1 Вольт
Ток = (В вых — В f ) / R
= 19,33 мА на светодиод = 154,67 мА всего
Мощность, рассеиваемая регулятором, P = (V , вход — V , выход ) x I = 1082,67 мВт
В этом случае линейный регулятор рассеивает более 1 Вт. 1 Вт — это значительная мощность, излучаемая в виде тепла. Регулятор становится слишком горячим для прикосновения в этом случае. Добавление зеленого и синего каналов сделает ситуацию намного хуже.
Рекомендации:
- Используйте макетный блок питания в режиме 3,3 В до тех пор, пока не будет подключен хороший радиатор, даже 7,5 мА на канал светодиода должны обеспечить разумное освещение от светодиодов.
- Переключитесь на импульсный регулятор постоянного тока или понижающий регулятор, они тратят гораздо меньше энергии в виде тепла.
\$\конечная группа\$
\$\начало группы\$
Проблема:
Вы питаете LM317 12 В, и он генерирует выходное напряжение 5 В при 160 мА.
Таким образом, 12 В — 5 В = 7 В при 160 мА, которые lm317 должен рассеивать (тепло).
P(ватт) = I * U
= 0,160 А * 7 В
= 1,12 Вт тепла
В техническом описании LM317 указано: , температура перехода к окружающей среде составляет 80 °C/Вт (без радиатора)
, поэтому общее тепловое сопротивление составляет: 85 °C/Вт
Повышение температуры составляет: 1,12 Вт * 85 °C/Вт = 95,2 °C
При комнатной температуре 21 °C температура корпуса будет 116,2 °C
LM317 имеет защиту, поэтому он начинает отключаться, когда становится горячим.
Рекомендации:
Вам действительно нужен лучший радиатор ИЛИ меньшее потребление тока ИЛИ меньшее входное напряжение ИЛИ …
\$\конечная группа\$
2
\$\начало группы\$
Да, LM317 может выдерживать ток до 1,5 А, но при снижении напряжения с 12 В до 5 В ему необходимо избавиться от 10,5 Вт тепла! Это невозможно сделать без существенного радиатора.
Даже при 160 мА, потребляемых вашими красными светодиодами, регулятор рассеивает более 1 Вт. Его температура будет повышаться до тех пор, пока количество тепла, передаваемого воздуху, не сравняется с количеством тепла, выделяемого. Если площадь поверхности, на которой это может произойти, невелика, температура быстро поднимется выше максимального номинала устройства. Монета добавляет немного площади (и немного тепловой массы), но этого недостаточно.
\$\конечная группа\$
2
\$\начало группы\$
Указанный максимальный ток, который может обеспечить LM317, требует, чтобы микросхема избавлялась от тепла, которое она должна выделять для «выпаривания» разницы напряжений. Вы не говорите, какое выходное напряжение у LM317, я полагаю, 5В. Это означает, что каждая часть светодиода, которую вы включаете, заставляла LM317 рассеивать 0,02 * (12 — 5 ) = 0,14 Вт. Корпус TO220 без дополнительного радиатора может рассеивать ~1 Вт (но будет греться!). Для 24 светодиодных деталей это 3,4 Вт. Это требует приличного радиатора для LM317.
Радиатор можно рассчитать так же, как резистор. Вы хотите рассеять 4 Вт при разнице температур, скажем, в 40 градусов C. Следовательно, вам нужен радиатор (максимум) 40 градусов / 4 Вт = 10C/Вт. Это не очень большой.
Вы не сообщили подробностей о своей схеме, но другие варианты могут быть
с использованием блока питания, который выдает 9В вместо 12В, или даже такой, который выдает 5В
, если вы используете драйверы с открытым коллектором в стиле 2803: запитайте светодиоды напрямую от 12В.