Lm317t описание на диаграмата на превключване на характеристиките. LM317 регулируем стабилизатор на напрежение и ток. Характеристики, онлайн калкулатор, лист с данни. Разсейване на мощността на устройството и входно напрежение

Напоследък интересът към веригите на токов стабилизатор нарасна значително. И на първо място, това се дължи на появата на източници на изкуствено осветление, базирани на светодиоди, като водещи позиции, за които стабилното захранване с ток е жизненоважен момент. Най-простият, най-евтиният, но в същото време мощен и надежден стабилизатор на ток може да бъде изграден на базата на една от интегралните схеми (IM): lm317, lm338 или lm350.

Лист с данни за lm317, lm350, lm338

Преди да преминем директно към веригите, нека разгледаме характеристиките и техническите характеристики на горните линейни интегрирани стабилизатори (LIS).

И трите IM имат сходна архитектура и са проектирани да изграждат на тяхна база прости вериги за стабилизиране на ток или напрежение, включително тези, използвани със светодиоди. Разликите между микросхемите са в техническите параметри, които са представени в таблицата за сравнение по-долу.

	LM317	LM350	LM338
Регулируем диапазон на изходното напрежение	1,2…37V	1,2…33V	1,2…33V
Максимално текущо натоварване	1.5A	3А	5А
Максимално допустимо входно напрежение	40V	35V	35V
Индикатор за възможна грешка при стабилизиране	~0,1%	~0,1%	~0,1%
Максимално разсейване на мощност*	15-20 W	20-50 W	25-50 W
Диапазон на работната температура	0° - 125°С	0° - 125°С	0° - 125°С
Лист с данни	LM317.pdf	LM350.pdf	LM338.pdf

* - зависи от производителя на IM.

И трите микросхеми имат вградена защита срещу прегряване, претоварване и възможно късо съединение.

Интегрираните стабилизатори (ИС) се произвеждат в монолитен пакет от няколко варианта, като най-разпространеният е ТО-220. Микросхемата има три изхода:

1. НАСТРОЙКА. Щифт за настройка (регулиране) на изходното напрежение. В режим на текуща стабилизация той е свързан към плюса на изходния контакт.
2. ИЗХОД. Щифт с ниско вътрешно съпротивление за генериране на изходно напрежение.
3. ВХОД. Изход за захранващо напрежение.

Схеми и изчисления

Най-голямото използване на интегрални схеми се намира в захранващи устройства за светодиоди. Нека разгледаме най-простата верига на токов стабилизатор (драйвер), състояща се само от два компонента: микросхема и резистор.
Напрежението на източника на захранване се подава към входа на MI, контролният контакт е свързан към изходния контакт чрез резистор (R), а изходният контакт на микросхемата е свързан към анода на светодиода.

Ако разгледаме най-популярния IM, Lm317t, тогава съпротивлението на резистора се изчислява по формулата: R = 1.25/I 0 (1), където I 0 е изходният ток на стабилизатора, чиято стойност се регулира от паспорта данни за LM317 и трябва да бъде в диапазона 0,01 -1,5 A. От това следва, че съпротивлението на резистора може да бъде в диапазона 0,8-120 Ohms. Разсейваната мощност от резистора се изчислява по формулата: P R =I 0 2 ×R (2). Включването и изчисляването на IM lm350, lm338 са напълно сходни.

Получените изчислени данни за резистора се закръглят нагоре според номиналната серия.

Постоянните резистори се произвеждат с малка промяна в стойността на съпротивлението, така че не винаги е възможно да се получи желаната стойност на изходния ток. За тази цел във веригата е монтиран допълнителен регулиращ резистор с подходяща мощност.
Това леко оскъпява сглобяването на стабилизатора, но гарантира получаването на необходимия ток за захранване на светодиода. Когато изходният ток се стабилизира на повече от 20% от максималната стойност, на микросхемата се генерира много топлина, така че тя трябва да бъде оборудвана с радиатор.

Онлайн калкулатор lm317, lm350 и lm338

Необходимо изходно напрежение (V):

R1 рейтинг (Ohm): 240 330 470 510 680 750 820 910 1000

Допълнително

Ток на натоварване (A):

Входно напрежение (V):

захранващ агрегат - Това е незаменим атрибут в радиолюбителската работилница. Също така реших да си създам регулируемо захранване, защото ми беше писнало да купувам батерии всеки път или да използвам произволни адаптери. Ето и краткото му описание: Захранването регулира изходното напрежение от 1,2 волта до 28 волта. И осигурява натоварване до 3 A (в зависимост от трансформатора), което най-често е достатъчно за тестване на работата на аматьорски радио дизайни. Веригата е проста, точно за начинаещ радиолюбител. Сглобени на базата на евтини компоненти - LM317И KT819G.

LM317 регулирана захранваща верига

Списък на елементите на веригата:

• Стабилизатор LM317
• T1 - транзистор KT819G
• Tr1 - силов трансформатор
• F1 - предпазител 0.5A 250V
• Br1 - диоден мост
• D1 - диод 1N5400
  
• LED1 - светодиод от всякакъв цвят
  
• C1 - електролитен кондензатор 3300 uF*43V
  
• C2 - керамичен кондензатор 0,1 uF
  
• C3 - електролитен кондензатор 1 µF * 43V
  
• R1 - съпротивление 18K
  
• R2 - съпротивление 220 Ohm
  
• R3 - съпротивление 0.1 Ohm*2W
  
• P1 - конструктивно съпротивление 4.7K

Pinout на микросхемата и транзистора

Калъфа е взет от захранването на компютъра. Предният панел е изработен от печатна платка, препоръчително е да инсталирате волтметър на този панел. Не съм го инсталирал, защото все още не съм намерил подходящ. Монтирах и скоби за изходните проводници на предния панел.

Оставих входната букса за захранване на самото захранване. Печатна платка, предназначена за повърхностен монтаж на транзистор и стабилизатор. Те бяха закрепени към общ радиатор чрез гумено уплътнение. Радиатора беше здрав (вижда се на снимката). Трябва да се вземе възможно най-голям - за добро охлаждане. Все пак 3 ампера са много!

Vin (входно напрежение): 3-40 волта
Vout (изходно напрежение): 1,25-37 волта
Изходен ток: до 1,5 ампера
Максимална разсейвана мощност: 20 вата
Формула за изчисляване на изходното (Vout) напрежение: Vout = 1,25 * (1 + R2/R1)
*Съпротивление в ома
*Стойностите на напрежението са получени във волтове

Тази проста схема ви позволява да коригирате променливото напрежение в постоянно напрежение благодарение на диоден мост, направен от диоди VD1-VD4, и след това да използвате точен поднизов резистор от тип SP-3, за да зададете необходимото напрежение в границите на интегрирания стабилизатор чип.

Използвах стари като изправителни диоди FR3002, който някога е паднал от древен компютър от 1998 година. Въпреки впечатляващите размери (корпус DO-201AD), характеристиките им (Ureverse: 100 волта; Idirect: 3 ампера) не са впечатляващи, но това ми стига. За тях дори се наложи да разширим дупките в платката, щифтовете им са твърде дебели (1,3 мм). Ако леко промените платката в оформлението, можете веднага да запоите готов диоден мост.

Необходим е радиатор за отстраняване на топлината от чипа 317; още по-добре е да инсталирате малък вентилатор. Също така, на кръстовището на субстрата на корпуса на чипа TO-220 с радиатора, капнете малко термична паста. Степента на нагряване ще зависи от това колко мощност разсейва чипът, както и от самия товар.

Микросхема LM317TНе го монтирах директно на платката, а извадих три проводника от него, с помощта на които свързах този компонент с останалите. Това беше направено така, че краката да не се разхлабят и в резултат на това да не се счупят, тъй като тази част ще бъде прикрепена към разсейвателя на топлината.

За да можем да използваме пълното напрежение на микросхемата, т.е. да регулираме от 1,25 и точно до 37 волта, ние настройваме поднизовия резистор с максимално съпротивление от 3432 kOhm (в магазина най-близката стойност е 3,3 kOhm). Препоръчителен тип резистор R2: междулинейно многооборотно (3296).

Самият стабилизиращ чип LM317T и други като него се произвеждат от много, ако не и от всички, компании, произвеждащи електронни компоненти. Купувайте само от доверени продавачи, защото има китайски фалшификати, особено често микросхемата LM317HV, която е проектирана за входно напрежение до 57 волта. Можете да разпознаете фалшива микросхема по желязната й основа; във фалшива има много драскотини и неприятен сив цвят, както и неправилни маркировки. Трябва също да се каже, че микросхемата има защита срещу късо съединение и прегряване, но не разчитайте на тях твърде много.

Не забравяйте, че този (LM317T) интегриран стабилизатор може да разсейва мощност с радиатор само до 20 вата. Предимствата на тази обща микросхема са нейната ниска цена, ограничаване на вътрешния ток на късо съединение, вътрешна термична защита

Шалът може да бъде нарисуван качествено дори с обикновен пергаментен маркер, а след това гравиран в разтвор на меден сулфат/железен хлорид...

Снимка на готовата дъска.

Веригата на линейния интегриран стабилизатор LM317 с регулируемо изходно напрежение е разработена от автора на първите монолитни стабилизатори с три терминала R. Widlar преди почти 50 години. Микросхемата се оказа толкова успешна, че в момента се произвежда без промени от всички големи производители на електронни компоненти и се използва в различни устройства в различни опции за свързване.

Главна информация

Схемата на устройството осигурява по-високи параметри за нестабилност на параметрите в сравнение със стабилизаторите за фиксирано напрежение и има почти всички видове защити, използвани за интегрални схеми: ограничаване на изходния ток, изключване при прегряване и превишаване на максималните работни параметри.

В същото време е необходим минимален брой външни компоненти за LM317; веригата използва вградена стабилизация и защита.

Устройството се предлага в три версии -Л.М.117/217/317, различаващи се по максимално допустима работна температура:

• LM117: от -55 до 150 °C;
• LM217: от -25 до 150 °C;
• LM317: от 0 до 125 °C.

Всички видове стабилизатори се произвеждат в стандартни корпуси TO-3, различни модификации на TO-220, за повърхностен монтаж - D2PAK, SO-8. За устройства с ниска мощност се използва TO-92.

Pinout за всички продукти с три извода е един и същ, което ги прави по-лесни за подмяна. В зависимост от използвания корпус към маркировката се добавят допълнителни символи:

• K – TO-3 (LM317K);
• Т – ТО-220;
• P – ISOWATT220 (пластмасов корпус);
• D2T – D2PAK;
• LZ – ТО-92;
• LM – SOIC8.

Всички стандартни размери се използват за LM317, LM117 се предлага само в корпус TO-3, LM217 в TO-3, D2PAK и TO-220. Микросхемите LM317LZ в пакети TO-92 се отличават с намалени стойности на максимална мощност и изходен ток, до 100 mA, с подобни други свойства. Понякога производителят използва свои собствени маркировки, например LM317НV от Texas Instruments - стабилизатори за високо напрежение в диапазона 1,2-60 V, докато разводките на корпуса съвпадат с продукти на други компании. За разлика от други микросхеми, съкращението LM (LM) се използва от всички производители. Пояснение за други възможни означения е дадено в техническото описание на конкретното устройство.

Основни електрически параметриЛ.М.117/217/317

Характеристиките на регулаторите се определят от разликата между входа (потребителски интерфейс) и изходно напрежение (Уо) 5 волта, ток на натоварване 1,5 ампера и максимална мощност 20 вата:

• Нестабилност на напрежението – 0.01%;
• Референтно напрежение (UREF) – 1.25 V;
• Минимален ток на натоварване – ​​3,5 mA;
• Максималният изходен ток е 2,2 A, с разлика между входното и изходното напрежение не повече от 15 V;
• Максималното разсейване на мощността е ограничено от вътрешната схема;
• Потискане на пулсациите на входното напрежение – 80 dB.

Важно е да се отбележи!При максимално възможна стойност на Uin – Uout = 40 волта, допустимият ток на натоварване се намалява до 0,4 ампера. Максималното разсейване на мощността е ограничено от вътрешната защитна верига за кутии TO-220 и TO-3 е приблизително 15 до 20 вата.

Приложения на регулируем стабилизатор

При проектирането на електронни устройства, съдържащи стабилизатори на напрежение, е по-предпочитано да се използва регулатор на напрежението на LM317, особено за критични компоненти на оборудването. Използването на такива решения изисква допълнително инсталиране на два резистора, но осигурява по-добри параметри на мощността от традиционните микросхеми с фиксирани стабилизационни напрежения и има по-голяма гъвкавост за различни приложения.

Изходното напрежение се изчислява по формулата:

UOUT = UREF (1+ R2/R1) + IADJ, където:

• VREF = 1.25V, управляващ изходен ток;
• IADJ е много малък - около 100 µA и определя грешката при настройка на напрежението, в повечето случаи не се взема предвид.

Входният кондензатор (керамика или тантал 1 μF) е инсталиран на значително разстояние от микросхемата на захранващия филтър - повече от 50 mm; изходният кондензатор се използва за намаляване на влиянието на преходните процеси при високи честоти; не е задължително. Превключващата верига използва само един регулиращ елемент - променлив резистор; на практика се използва многооборотен резистор или се заменя с константа с необходимата стойност. Методът на управление ви позволява да внедрите програмируем източник за няколко напрежения, превключваем с всеки наличен метод: реле, транзистор и др. Потискането на пулсациите може да бъде подобрено чрез шунтиране на контролния щифт с кондензатор от 5-15 μF.

Диодите от тип 1N4002 се монтират в присъствието на изходен филтър с големи кондензатори, изходно напрежение над 25 волта и шунтов капацитет над 10 μF. Микросхемата LM317 рядко се използва при екстремни условия на работа, средният ток на натоварване за много решения не надвишава 1,5 A. Инсталирането на устройството на радиатор е необходимо във всеки случай с изходен ток над 1 ампер, препоръчително е да използвате корпус TO-3 или TO-220 с метална контактна платформа LM317T.

За ваша информация.Можете да увеличите товароносимостта на стабилизатора на напрежението, като използвате мощен транзистор като регулиращ елемент за изходния ток.

Токът на натоварване на устройството се определя от параметрите на VT1; подходящ е всеки n-p-n транзистор с колекторен ток от 5-10 A: TIP120/132/140, BD911, KT819 и др. Възможно е паралелно свързване на две или три части . Като VT2 се използва всеки силиций със средна мощност със съответната структура: BD138/140, KT814/816.

Трябва да се вземат предвид характеристиките на такива вериги: допустимата разлика между напреженията на входа и изхода се формира от паданията на напрежението през транзистора, около 2 волта, и микросхемата, за която минималната стойност е 3 волта. За стабилна работа на устройството се препоръчва поне 8-10 волта.

Свойствата на микросхемите от серията LM317 позволяват стабилизиране на тока на натоварване в широк диапазон с висока точност.

Фиксирането на тока се осигурява чрез свързване само на един резистор, чиято стойност се изчислява по формулата:

I = UREF/R + IADJ = 1,25/R, където UREF = 1,25 V (съпротивление R в ома).

Веригата може да се използва за зареждане на батерии със стабилен ток и захранващи светодиоди, за които постоянният ток е важен при промяна на температурата. Също така стабилизаторът на ток на LM317 може да бъде допълнен с транзистори, както в случая на стабилизиране на напрежението.

Домашната индустрия произвежда функционални аналози на LM317 с подобни параметри - микросхеми KR142EN12A/B с токове на натоварване от 1 и 1,5 ампера.

Изходен ток до 5 ампера се осигурява от стабилизатора LM338 с подобни други характеристики, което ви позволява да използвате всички предимства на интегрирано устройство без външни транзистори. Пълен аналог на LM317 във всички отношения, с изключение на полярността, е стабилизаторът на отрицателното напрежение LM337; биполярните захранвания могат лесно да бъдат изградени на базата на тези две микросхеми.

Видео

Стабилизатор на ток за светодиоди се използва в много лампи. Както всички диоди, светодиодите имат нелинейна зависимост ток-напрежение. Какво означава? С увеличаването на напрежението токът бавно започва да набира мощност. И само когато се достигне праговата стойност, яркостта на светодиода става наситена. Ако обаче токът не спре да се увеличава, лампата може да изгори.

Правилната работа на светодиода може да бъде осигурена само благодарение на стабилизатор. Тази защита е необходима и поради вариациите в праговите стойности на напрежението на LED. Когато са свързани в паралелна верига, електрическите крушки могат просто да изгорят, тъй като те трябва да преминат количество ток, което е неприемливо за тях.

Видове стабилизиращи устройства

Според метода на ограничаване на тока се разграничават устройства от линеен и импулсен тип.

Тъй като напрежението на светодиода е постоянна стойност, токовите стабилизатори често се считат за стабилизатори на мощността на светодиодите. Всъщност последното е право пропорционално на промяната на напрежението, което е типично за линейна зависимост.

Линейният стабилизатор се нагрява толкова повече, колкото повече напрежение се прилага към него. Това е основният му недостатък. Предимствата на този дизайн се дължат на:

• липса на електромагнитни смущения;
• простота;
• ниска цена.

По-икономичните устройства са стабилизатори, базирани на импулсен преобразувател. В този случай мощността се изпомпва на порции - според нуждите на потребителя.

Вериги на линейни устройства

Най-простата схема на стабилизатор е схема, изградена на базата на LM317 за светодиод. Последните са аналог на ценеров диод с определен работен ток, който може да премине. Като се има предвид ниският ток, можете сами да сглобите просто устройство. Най-простият драйвер за LED лампи и ленти е сглобен по този начин.

Чипът LM317 е хит сред начинаещите радиолюбители от десетилетия поради своята простота и надеждност. Въз основа на него можете да сглобите регулируем драйвер и други захранвания. Това изисква няколко външни радиокомпонента, модулът работи веднага, не е необходима конфигурация.

Интегрираният стабилизатор LM317 е като никой друг подходящ за създаване на прости регулируеми захранвания за електронни устройства с различни характеристики, както с регулируемо изходно напрежение, така и с определени параметри на натоварване.

Основната цел е стабилизиране на зададените параметри. Регулирането се извършва по линеен начин, за разлика от импулсните преобразуватели.

LM317 се произвежда в монолитни кутии, проектирани в няколко варианта. Най-често срещаният модел е TO-220, маркиран с LM317T.

Всеки щифт на микросхемата има своя собствена цел:

• НАСТРОЙКА. Вход за регулиране на изходното напрежение.
• ИЗХОД. Вход за генериране на изходно напрежение.
• ВХОД. Вход за подаване на захранващо напрежение.

Технически параметри на стабилизатора:

• Изходното напрежение е в рамките на 1,2–37 V.
• Защита от претоварване и късо съединение.
• Грешка на изходното напрежение 0,1%.
• Комутационна схема с регулируемо изходно напрежение.

Разсейване на мощността на устройството и входно напрежение

Максималната “бара” на входното напрежение трябва да е не повече от определеното, а минималната да е с 2 V по-висока от желаното изходно напрежение.

Микросхемата е проектирана за стабилна работа при максимален ток до 1,5 A. Тази стойност ще бъде по-ниска, ако не се използва висококачествен радиатор. Максимално допустимата разсейвана мощност без последното е приблизително 1,5 W при температура на околната среда не повече от 30 0 C.

Когато инсталирате микросхема, е необходимо да изолирате корпуса от радиатора, например с помощта на уплътнение от слюда. Също така ефективното отстраняване на топлината се постига чрез използване на топлопроводима паста.

Кратко описание

Предимствата на радиоелектронния модул LM317, използван в токовите стабилизатори, могат да бъдат описани накратко, както следва:

• яркостта на светлинния поток се осигурява от диапазона на изходното напрежение 1. – 37 V;
• изходните параметри на модула не зависят от скоростта на въртене на вала на електродвигателя;
• поддържането на изходен ток до 1,5 A ви позволява да свържете няколко електрически приемника;
• грешката на колебанията в изходните параметри е 0,1% от номиналната стойност, което е гаранция за висока стабилност;
• има защитна функция за ограничаване на тока и каскадно изключване при прегряване;
• Корпусът на чипа замества земята, така че при външен монтаж броят на инсталационните кабели е намален.

Схеми на свързване

Разбира се, най-простият начин за ограничаване на тока за LED лампи е последователното свързване на допълнителен резистор. Но този инструмент е подходящ само за светодиоди с ниска мощност.

Най-простото стабилизирано захранване

За да направите стабилизатор на ток, ще ви трябва:

• микросхема LM317;
• резистор;
• инсталационни средства.

Сглобяваме модела според диаграмата по-долу:

Модулът може да се използва във вериги на различни зарядни устройства или регулирани устройства за защита на информацията.

Захранване на интегриран стабилизатор

Тази опция е по-практична. LM317 ограничава консумацията на ток, която се задава от резистор R.

Не забравяйте, че максималният ток, необходим за задвижване на LM317, е 1,5 A с добър радиатор.

Стабилизираща верига с регулируемо захранване

По-долу е схема с регулируемо изходно напрежение от 1,2–30 V/1,5 A.

Променливият ток се преобразува в постоянен с помощта на мостов токоизправител (BR1). Кондензатор C1 филтрира пулсационния ток, C3 подобрява преходния отговор. Това означава, че регулаторът на напрежението може да работи перфектно с постоянен ток при ниски честоти. Изходното напрежение се регулира с плъзгач P1 от 1,2 волта до 30 V. Изходният ток е около 1,5 A.

Изборът на резистори според номиналната стойност за стабилизатора трябва да се извърши според точно изчисление с допустимо отклонение (малко). Въпреки това е позволено произволно разполагане на резистори върху платката, но е препоръчително да се поставят далеч от радиатора LM317 за по-добра стабилност.

Област на приложение

Чипът LM317 е отлична възможност за използване в режим на стабилизиране на основните технически индикатори. Отличава се с простота на изпълнение, евтина цена и отлични експлоатационни характеристики. Единственият недостатък е, че прагът на напрежение е само 3 V. Корпусът в стил TO220 е един от най-достъпните модели, което му позволява да разсейва топлината доста добре.

Микросхемата е приложима в устройства:

• токов стабилизатор за LED (включително LED ленти);
• Регулируема.

Стабилизиращата верига, базирана на LM317, е проста, евтина и в същото време надеждна.