Sähköpiirejä kehitettäessä on usein tarpeen käyttää pieni- tai keskitehoisia jännitteen stabilaattoreita (1,5 A asti) tai vertailujännitelähteitä. On kätevää, jos tällainen solmu on saatavana integroituna, yhden mikropiirin muodossa. Sarjan säätimet sulkevat yhdeksän tasajänniteluokitusta 5 V - 24 V välillä 78XX. Niche työ LM317 - jännitteet ovat korkeammat (37 V asti) ja alla (1,2 V asti) tällä alueella, välijännitearvot, säädettävät stabilisaattorit.
Sisältö
Mikä on LM317-siru
Mikropiiri on lineaarinen jännitesäädin, jonka lähtöarvoa voidaan asettaa tietyissä rajoissa tai säätää nopeasti. Saatavana useissa kotelovaihtoehdoissa kolmella johdolla.Kaikkien vaihtoehtojen lähtöjännitealue on sama, ja maksimivirta voi vaihdella.
| Nimitys | Suurin virta, A | Kehys |
|---|---|---|
| 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 |
Lineaarisen jännitesäätimen LM317 tärkeimmät ominaisuudet
LM317 stabilisaattorin teknisissä tiedoissa on täydelliset tekniset tiedot, jotka löytyvät tutkimalla teknisiä tietoja. Alla on parametrit, joiden noudattamatta jättäminen on kriittisintä ja jos niitä käytetään väärin, mikropiiri voi epäonnistua. Ensinnäkin tämä on suurin käyttövirta. Se on annettu edellisessä osiossa erilaisille suoritustyypeille. On lisättävä, että korkeimman 1,5 A virran saamiseksi mikropiiri on asennettava jäähdytyslevylle.
LM317:n pohjalta rakennetun säätimen lähdön maksimijännite saa olla enintään 40 V. Jos tämä ei riitä, sinun on valittava stabilisaattorin suurjänniteanalogi.
Pienin lähtöjännite on 1,25 V. Tällä piirisuunnittelulla saat vähemmän, mutta ylikuormitussuoja toimii. Tämä ei ole paras vaihtoehto - tällaisen suojan pitäisi toimia lähtövirran ylittämistä vastaan, koska se toimii muissa integroiduissa stabilaattoreissa. Siksi käytännössä on mahdotonta saada säädintä, joka toimii nollasta, kun Adjust-nastassa on negatiivinen bias.
Tulojännitteen vähimmäisarvoa ei ole ilmoitettu tietolomakkeessa, mutta se voidaan määrittää seuraavista näkökohdista:
- minimilähtöjännite - 1,25 V;
- minimijännitehäviö Uout = 37 V on yhtä suuri kuin kolme volttia, on loogista olettaa, että minimilähdön kohdalla sen ei pitäisi olla pienempi;
Näiden kahden lähtökohdan perusteella tuloon on syötettävä vähintään 3,5 V, jotta saadaan minimilähtöarvo. Lisäksi vakaan toiminnan kannalta jakajan läpi kulkevan virran tulee olla vähintään 5 mA - jotta ADJ-lähdön parasiittivirta ei aiheuta merkittävää jännitesiirtymää (käytännössä se voi olla jopa 0,5 mA).
Tämä koskee tunnettujen valmistajien (Texas Instruments jne.) klassisista tietolomakkeista saatuja tietoja. Kaakkois-Aasialaisten yritysten (Tiger Electronics jne.) uuden näytteen tietolomakkeissa tämä parametri on ilmoitettu tulo- ja lähtöjännitteen erona, mutta implisiittisessä muodossa. Sen tulee olla vähintään 3 volttia kaikille jännitteille, mikä ei ole ristiriidassa edellisen päättelyn kanssa.
Maksimitulojännite ei saa ylittää suunniteltua lähtöjännitettä enempää kuin 40 V. Tämä on myös otettava huomioon piirejä kehitettäessä.
Tärkeä! Voit ohjata ilmoitettuja parametreja, jos mikropiirin on julkaissut mikä tahansa tunnettu valmistaja. Tuntemattomien yritysten tuotteilla on yleensä huonommat ominaisuudet
Päätelmien tarkoitus ja toimintaperiaate
Mainittiin, että LM317 kuuluu lineaaristen stabilointilaitteiden luokkaan. Tämä tarkoittaa, että lähtöjännitteen stabilointi tapahtuu johtuen energian uudelleenjaosta kuorman ja säätöelementin välillä.
Transistori ja kuorma kohtaavat tulojännitteen jakaja. Jos kuormaan asetettu jännite laskee (virran muutoksesta jne.), transistori avautuu hieman. Jos se kasvaa, se sulkeutuu, jakokerroin muuttuu ja kuorman jännite pysyy vakaana. Tällaisen järjestelmän haitat ovat tiedossa:
- on välttämätöntä, että tulojännite ylittää lähdön;
- suuri teho hajaantuu säätötransistorille;
- Tehokkuus ei edes teoreettisesti voi ylittää Uout / Uin -suhdetta.
Mutta on olemassa vakavia etuja (suhteessa pulssipiireihin):
- suhteellisen yksinkertainen ja edullinen siru;
- vaatii minimaalisen ulkoisen putken;
- ja tärkein etu on, että lähtöjännitteessä ei ole suurtaajuisia loiskomponentteja (virtalähteen häiriöt ovat minimaaliset).
Vakiokaavio mikropiirin kytkemiseksi päälle:
- tulojännite syötetään tulonastan;
- to output Output - output;
- on Ajust - vertailujännite, josta lähtö riippuu.
Vastukset R1 ja R2 asettavat lähtöjännitteen. Se lasketaan kaavalla:
Uout=1,25⋅ (1+R2/R1) + Iadj⋅R2.
Iadj on viritystapin parasiittivirta, valmistajan mukaan se voi olla 5 µA sisällä. Käytäntö osoittaa, että se voi saavuttaa arvoja, jotka ovat suuruusluokkaa tai kaksi suurempia.
Kondensaattorin C1 kapasiteetti voi olla sadoista useisiin tuhansiin mikrofaradeihin. Useimmissa tapauksissa se on tasasuuntaajan lähtökondensaattori. Se tulee kytkeä mikropiiriin enintään 7 cm:n johtimilla. Jos tämä ehto ei täyty tasasuuntaajan kondensaattorille, tulee tuloliittimen välittömään läheisyyteen kytkeä noin 100 mikrofaradin lisäkapasitanssi. Kondensaattorin C3 kapasitanssin ei tulisi olla yli 100-200 mikrofaradia kahdesta syystä:
- välttää stabilisaattorin siirtyminen itsevärähtelytilaan;
- poistaakseen latautuvan syöttövirran, kun virta kytketään.
Toisessa tapauksessa ylikuormitussuoja voi toimia.
Älä unohda sitä, kun virta kulkee läpi vastukset, ne kuumenevat (tämä on mahdollista myös ympäristön lämpötilan noustessa).Vastus R1 ja R2 muuttuvat, eikä ole takeita, että ne muuttuisivat suhteessa. Siksi lähdön jännite lämpenemisen tai jäähtymisen yhteydessä voi muuttua. Jos tämä on kriittinen, voidaan käyttää vastuksia, joilla on normalisoitu lämpötilavastus. Ne voidaan erottaa kuuden raidan läsnäolosta kehossa. Mutta tällaiset tuotteet ovat kalliimpia ja niitä on vaikeampi ostaa. Toinen vaihtoehto on käyttää Zener-diodia sopivaksi jännitteeksi R2:n sijaan.
Mitkä ovat analogit
Vastaavia mikropiirejä on kehitetty muissa yrityksissä muissa maissa. Täydelliset analogit ovat:
- GL317;
- SG317;
- UPC317;
- EKG1900.
Valmistetaan myös stabilisaattoreita, joilla on paremmat sähköiset ominaisuudet. Lisää ajankohtaista voidaan antaa:
- LM338 - 5 A;
- LM138 - 5 A
- LM350 - 3 A.
Jos tarvitaan säädettävä jännitelähde, jonka yläraja on 60 V, on käytettävä stabilaattoreita LM317HV, LM117HV. Indeksi HV tarkoittaa High Voltage - korkea jännite.
Kotimaisista mikropiireistä KR142EN12 on täydellinen analogi, mutta sitä valmistetaan vain TO-220-paketissa. Tämä on otettava huomioon piirilevyjä suunniteltaessa.
Esimerkkejä LM317-stabilisaattorin kytkentäpiireistä
Tyypilliset kaaviot mikropiirin päällekytkemiseksi on esitetty tietolomakkeessa. Tyypillinen sovellus on kiinteä jännitteen stabilisaattori, jota käsiteltiin edellä.
Jos asennat muuttuvan vastuksen R2: n sijasta, säätimen lähtöjännite voidaan säätää nopeasti. On pidettävä mielessä, että potentiometri on piirin heikko kohta. Jopa hyvälaatuisilla säädettävillä vastuksilla moottorin kosketuspisteessä johtavan kerroksen kanssa on jonkin verran epävakautta. Käytännössä tämä johtaa ylimääräiseen lähtöjännitteen epävakauteen.
Suojauksen vuoksi valmistaja suosittelee kahden ottamista käyttöön diodi D1 ja D2.Ensimmäisen diodin tulee suojata tilanteelta, jossa lähtöjännite on suurempi kuin tulo. Käytännössä tämä tilanne on erittäin harvinainen ja voi tapahtua vain, jos lähtöpuolella on muita jännitelähteitä. Valmistaja huomauttaa, että tämä diodi suojaa myös oikosululta tulossa - kondensaattori C1 luo tässä tapauksessa päinvastaisen napaisuuden purkausvirran, mikä johtaa mikropiirin epäonnistumiseen. Mutta mikropiirin sisällä, samansuuntaisesti tämän diodin kanssa, on ketju zener-diodit ja vastukset, jotka toimivat aivan samoin. Siksi tämän diodin asennustarve on kyseenalainen. Ja D2 tällaisessa tilanteessa suojaa stabilaattorin tuloa kondensaattorin C2 virralta.
Jos rinnakkain R2:n kanssa, laita transistori, niin stabilisaattorin toimintaa voidaan ohjata. Kun transistorin kantaan syötetään jännite, se avautuu ja ohittaa R2:n. Lähtöjännite laskee 1,25 V:iin. Tässä on varmistettava, että tulo- ja lähtöjännitteen ero ei ylitä 40 V.
Potentiometrin koskettimen haitallista vaikutusta lähtöjännitteen stabiilisuuteen voidaan vähentää kytkemällä kondensaattori rinnan muuttuvan resistanssin kanssa. Tässä tapauksessa suojadiodi D1 ei häiritse.
Jos stabilisaattorin lähtövirta ei riitä, sitä voidaan tehostaa ulkoisella transistorilla.
Voit saada virran stabilisaattorin jännitteensäätimestä kytkemällä LM317:n päälle tämän järjestelmän mukaisesti. Lähtövirta lasketaan kaavalla I=1,25⋅R1. Tällaista sisällytystä käytetään usein LED-ajurina - LED kytketään päälle kuormana.
Lopuksi epätavallinen lineaarisen stabilisaattorin sisällyttäminen - sen perusteella luotiin piiri kytkentävirtalähde. Positiivinen takaisinkytkentä värähtelyjen esiintymiselle asettaa piirin C3R6.
LM317-sirussa on huomattava määrä heikkouksia. Mutta piirien luomisen taito on käyttää stabilisaattorin etuja haittojen ohittamiseksi. Kaikki mikropiirin miinukset paljastetaan, neuvotaan niiden neutraloimiseksi. Siksi LM317 on suosittu ammatti- ja amatööriradiolaitteiden luojien keskuudessa.
Samanlaisia artikkeleita:
