Lm317t opis dijagrama komutacije karakteristika. LM317 podesivi stabilizator napona i struje. Karakteristike, online kalkulator, datasheet. Rasipanje snage uređaja i ulazni napon

Nedavno je značajno porastao interes za strujne stabilizatorske krugove. I prije svega, to je zbog pojave umjetnih izvora osvjetljenja na bazi LED dioda kao vodećih pozicija, za koje je stabilno napajanje strujom vitalna točka. Najjednostavniji, najjeftiniji, ali u isto vrijeme moćan i pouzdan stabilizator struje može se izgraditi na bazi jednog od integriranih krugova (IM): lm317, lm338 ili lm350.

Tehnički list za lm317, lm350, lm338

Prije nego što prijeđemo direktno na kola, razmotrimo karakteristike i tehničke karakteristike gore navedenih linearnih integriranih stabilizatora (LIS).

Sva tri IM-a imaju sličnu arhitekturu i dizajnirana su da na njihovoj osnovi grade jednostavna strujna ili naponska stabilizatorska kola, uključujući one koji se koriste sa LED diodama. Razlike između mikro krugova leže u tehničkim parametrima, koji su prikazani u tabeli poređenja ispod.

	LM317	LM350	LM338
Podesiv raspon izlaznog napona	1,2…37V	1,2…33V	1,2…33V
Maksimalno strujno opterećenje	1.5A	3A	5A
Maksimalni dozvoljeni ulazni napon	40V	35V	35V
Indikator moguće greške stabilizacije	~0,1%	~0,1%	~0,1%
Maksimalna disipacija snage*	15-20 W	20-50 W	25-50 W
Raspon radne temperature	0° - 125°S	0° - 125°S	0° - 125°S
Datasheet	LM317.pdf	LM350.pdf	LM338.pdf

* - zavisi od proizvođača IM.

Sva tri mikrokola imaju ugrađenu zaštitu od pregrijavanja, preopterećenja i mogućeg kratkog spoja.

Integrisani stabilizatori (IS) se proizvode u monolitnom pakovanju od nekoliko varijanti, od kojih je najčešći TO-220. Mikrokolo ima tri izlaza:

1. ADJUST. Pin za podešavanje (podešavanje) izlaznog napona. U režimu stabilizacije struje, spojen je na plus izlaznog kontakta.
2. IZLAZ. Pin sa malim unutrašnjim otporom za generisanje izlaznog napona.
3. INPUT. Izlaz za napon napajanja.

Šeme i proračuni

Najveća upotreba IC-a nalazi se u izvorima napajanja za LED diode. Razmotrimo najjednostavniji krug stabilizatora struje (driver), koji se sastoji od samo dvije komponente: mikrokola i otpornika.
Napon izvora napajanja se dovodi na ulaz MI, kontrolni kontakt je spojen na izlazni kontakt preko otpornika (R), a izlazni kontakt mikrokola spojen je na anodu LED-a.

Ako uzmemo u obzir najpopularniji IM, Lm317t, tada se otpor otpornika izračunava pomoću formule: R = 1,25/I 0 (1), gdje je I 0 izlazna struja stabilizatora, čija je vrijednost regulirana pasošem podataka za LM317 i trebao bi biti u rasponu od 0,01 -1,5 A. Iz toga slijedi da otpor otpornika može biti u rasponu od 0,8-120 Ohma. Snaga koju troši otpornik izračunava se po formuli: P R =I 0 2 ×R (2). Uključivanje i izračunavanje IM lm350, lm338 su potpuno slični.

Dobijeni izračunati podaci za otpornik se zaokružuju prema nominalnoj seriji.

Fiksni otpornici se proizvode sa malim varijacijama u vrijednosti otpora, tako da nije uvijek moguće dobiti željenu vrijednost izlazne struje. U tu svrhu se u krug ugrađuje dodatni trim-otpornik odgovarajuće snage.
Ovo malo povećava troškove sastavljanja stabilizatora, ali osigurava da se dobije potrebna struja za napajanje LED-a. Kada se izlazna struja stabilizuje na više od 20% maksimalne vrijednosti, na mikrokolu se stvara mnogo topline, tako da mora biti opremljen hladnjakom.

Online kalkulator lm317, lm350 i lm338

Potreban izlazni napon (V):

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

Dodatno

Struja opterećenja (A):

Ulazni napon (V):

pogonska jedinica - Ovo je neizostavan atribut u radio-amaterskoj radionici. Odlučio sam i da napravim sebi podesivo napajanje, jer mi je dosadilo svaki put kupovati baterije ili koristiti nasumične adaptere. Evo njegovog kratkog opisa: Napajanje reguliše izlazni napon od 1,2 volti do 28 volti. I osigurava opterećenje do 3 A (ovisno o transformatoru), što je najčešće dovoljno za testiranje funkcionalnosti radioamaterskih dizajna. Krug je jednostavan, taman za radio-amatera početnika. Sastavljen na bazi jeftinih komponenti - LM317 I KT819G.

LM317 regulirano strujno kolo

Spisak elemenata kola:

• Stabilizator LM317
• T1 - tranzistor KT819G
• Tr1 - energetski transformator
• F1 - osigurač 0.5A 250V
• Br1 - diodni most
• D1 - dioda 1N5400
  
• LED1 - LED bilo koje boje
  
• C1 - elektrolitički kondenzator 3300 uF*43V
  
• C2 - keramički kondenzator 0,1 uF
  
• C3 - elektrolitički kondenzator 1 µF * 43V
  
• R1 - otpor 18K
  
• R2 - otpor 220 Ohm
  
• R3 - otpor 0,1 Ohm*2W
  
• P1 - konstrukcijska otpornost 4,7K

Pinout mikrokola i tranzistora

Kućište je preuzeto iz napajanja računara. Prednja ploča je izrađena od PCB-a, preporučljivo je ugraditi voltmetar na ovaj panel. Nisam ga instalirao jer još nisam našao odgovarajući. Ugradio sam i stezaljke za izlazne žice na prednjoj ploči.

Ostavio sam ulaznu utičnicu za napajanje samog napajanja. Štampana ploča za površinsku montažu tranzistora i stabilizatorskog čipa. Učvršćeni su za zajednički radijator kroz gumenu brtvu. Radijator je bio solidan (vidi se na fotografiji). Treba ga uzeti što većeg - za dobro hlađenje. Ipak, 3 ampera je puno!

Vin (ulazni napon): 3-40 Volti
Vout (izlazni napon): 1,25-37 Volti
Izlazna struja: do 1,5 A
Maksimalna disipacija snage: 20 W
Formula za izračunavanje izlaznog (Vout) napona: Vout = 1,25 * (1 + R2/R1)
*Otpor u Ohmima
*Vrijednosti napona su dobijene u voltima

Ovaj jednostavan sklop vam omogućava da izmjenični napon ispravite u jednosmjerni zahvaljujući diodnom mostu od dioda VD1-VD4, a zatim pomoću preciznog podninskog otpornika tipa SP-3 podesite napon koji vam je potreban u granicama integriranog stabilizatora. čip.

Koristio sam stare kao ispravljačke diode FR3002, koji je nekada davno ispao iz drevnog kompjutera iz 1998. godine. Unatoč impresivnoj veličini (kućište DO-201AD), njihove karakteristike (Ureverse: 100 Volti; Idirect: 3 Ampera) nisu impresivne, ali meni je to dovoljno. Za njih smo čak morali proširiti rupe na ploči, njihove igle su predebele (1.3mm). Ako malo promijenite ploču u rasporedu, možete odmah zalemiti gotov diodni most.

Potreban je radijator za uklanjanje topline iz 317 čipa; još je bolje instalirati mali ventilator. Takođe, na spoj supstrata kućišta čipa TO-220 sa hladnjakom, stavite malo termalne paste. Stepen zagrijavanja ovisit će o tome koliko snage čip troši, kao i od samog opterećenja.

Microcircuit LM317T Nisam je instalirao direktno na ploču, već sam iz nje izvukao tri žice uz pomoć kojih sam ovu komponentu povezao sa ostalima. To je učinjeno kako se noge ne bi olabavile i kao rezultat toga ne bi bile slomljene, jer će ovaj dio biti pričvršćen za raspršivač topline.

Da bismo mogli iskoristiti puni napon mikrokola, odnosno podesiti od 1,25 pa sve do 37 volti, postavili smo otpornik podniza sa maksimalnim otporom od 3432 kOhm (u trgovini je najbliža vrijednost 3,3 kOhm). Preporučeni tip otpornika R2: međulinijski višeokretni (3296).

Sam stabilizatorski čip LM317T i druge slične proizvode mnoge, ako ne i sve kompanije koje proizvode elektronske komponente. Kupujte samo od provjerenih prodavača, jer postoje kineski krivotvorine, posebno često mikro krug LM317HV, koji je dizajniran za ulazni napon do 57 volti. Lažno mikrokolo možete prepoznati po željeznoj podlozi; u lažnom ima puno ogrebotina i neugodne sive boje, kao i pogrešne oznake. Također treba reći da mikrokolo ima zaštitu od kratkih spojeva i pregrijavanja, ali nemojte previše računati na njih.

Ne zaboravite da ovaj (LM317T) integrirani stabilizator može rasipati snagu s radijatorom samo do 20 W. Prednosti ovog uobičajenog mikrokola su niska cijena, ograničenje unutrašnje struje kratkog spoja, unutrašnja termička zaštita

Šal se može kvalitetno iscrtati čak i običnim pergamentnim markerom, a zatim ugravirati u rastvor bakar sulfata/feri hlorida...

Fotografija gotove ploče.

LM317 linearno integrirano stabilizatorsko kolo s podesivim izlaznim naponom razvio je autor prvih monolitnih tropolnih stabilizatora, R. Widlar, prije skoro 50 godina. Mikrokolo se pokazalo toliko uspješnim da ga trenutno bez izmjena proizvode svi veći proizvođači elektroničkih komponenti i koristi se u raznim uređajima u različitim mogućnostima povezivanja.

opće informacije

Kolo uređaja obezbeđuje veće parametre za nestabilnost parametara, u poređenju sa stabilizatorima za fiksni napon, i ima skoro sve vrste zaštite koje se koriste za integrisana kola: ograničavanje izlazne struje, gašenje pri pregrevanju i prekoračenje maksimalnih radnih parametara.

Istovremeno, za LM317 je potreban minimalan broj vanjskih komponenti; krug koristi ugrađenu stabilizaciju i zaštitu.

Uređaj je dostupan u tri verzije -L.M.117/217/317, koji se razlikuju u maksimalno dozvoljenoj radnoj temperaturi:

• LM117: od -55 do 150 °C;
• LM217: od -25 do 150 °C;
• LM317: od 0 do 125 oC.

Sve vrste stabilizatora se proizvode u standardnim kućištima TO-3, raznim modifikacijama TO-220, za površinsku montažu - D2PAK, SO-8. Za uređaje male snage koristi se TO-92.

Pinout za sve tropinske proizvode je isti, što ih čini lakšom zamjenom. Ovisno o korištenom kućištu, oznakama se dodaju dodatni simboli:

• K – TO-3 (LM317K);
• T – TO-220;
• P – ISOWATT220 (plastično tijelo);
• D2T – D2PAK;
• LZ – TO-92;
• LM – SOIC8.

Sve standardne veličine se koriste za LM317, LM117 je dostupan samo u TO-3 kućištu, LM217 u TO-3, D2PAK i TO-220. Mikro kola LM317LZ u paketima TO-92 odlikuju se smanjenim vrijednostima maksimalne snage i izlazne struje, do 100 mA, sa sličnim drugim svojstvima. Ponekad proizvođač koristi vlastite oznake, na primjer, LM317NV iz Texas Instruments - visokonaponske regulatore u rasponu od 1,2-60 V, dok se pinovi kućišta podudaraju s proizvodima drugih kompanija. Za razliku od drugih mikro krugova, kraticu LM (LM) koriste svi proizvođači. Objašnjenje ostalih mogućih oznaka dato je u tehničkom opisu konkretnog uređaja.

Osnovni električni parametriL.M.117/217/317

Karakteristike regulatora određuju se razlikom između ulaza (Ui) i izlazni napon (Uo) 5 volti, struja opterećenja 1,5 ampera i maksimalna snaga 20 vati:

• Nestabilnost napona – 0,01%;
• Referentni napon (UREF) – 1,25 V;
• Minimalna struja opterećenja – 3,5 mA;
• Maksimalna izlazna struja je 2,2 A, sa razlikom između ulaznog i izlaznog napona ne većom od 15 V;
• Maksimalna disipacija snage je ograničena unutrašnjim krugom;
• Suzbijanje talasa ulaznog napona – 80 dB.

Važno je napomenuti! Pri maksimalnoj mogućoj vrijednosti Uin – Uout = 40 volti, dozvoljena struja opterećenja se smanjuje na 0,4 ampera. Maksimalna disipacija snage je ograničena internim zaštitnim krugom; za slučajeve TO-220 i TO-3 iznosi približno 15 do 20 vati.

Primjena podesivog stabilizatora

Prilikom projektovanja elektronskih uređaja koji sadrže stabilizatore napona, poželjnije je koristiti regulator napona na LM317, posebno za kritične komponente opreme. Upotreba ovakvih rješenja zahtijeva dodatnu instalaciju dva otpornika, ali pruža bolje parametre snage od tradicionalnih mikrokola sa fiksnim stabilizacijskim naponima i ima veću fleksibilnost za različite primjene.

Izlazni napon se izračunava pomoću formule:

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

• VREF = 1.25V, kontrolna izlazna struja;
• IADJ je vrlo mali - oko 100 µA i određuje grešku podešavanja napona, u većini slučajeva se ne uzima u obzir.

Ulazni kondenzator (keramički ili tantal 1 μF) instaliran je na značajnoj udaljenosti od mikrokola kapacitivnosti filtera napajanja - više od 50 mm; izlazni kondenzator se koristi za smanjenje utjecaja prolaznih procesa na visokim frekvencijama; za mnoge primjene je nije potrebno. Preklopni krug koristi samo jedan element za podešavanje - promjenjivi otpornik; u praksi se koristi otpornik s više okretaja ili se zamjenjuje konstantom potrebne vrijednosti. Metoda upravljanja vam omogućava da implementirate programabilni izvor za nekoliko napona, koji se može prebaciti bilo kojom dostupnom metodom: relej, tranzistor, itd. Suzbijanje talasa se može poboljšati ranžiranjem kontrolnog pina sa kondenzatorom od 5-15 μF.

Diode tipa 1N4002 se ugrađuju u prisutnosti izlaznog filtera s velikim kondenzatorima, izlaznog napona većeg od 25 volti i kapacitivnosti šanta veći od 10 μF. Mikrokrug LM317 se rijetko koristi u ekstremnim radnim uvjetima; prosječna struja opterećenja za mnoga rješenja ne prelazi 1,5 A. Instalacija uređaja na radijator je u svakom slučaju neophodna; sa izlaznom strujom većom od 1 ampera, preporučljivo je koristiti kućište TO-3 ili TO-220 sa metalnom kontaktnom platformom LM317T.

Za tvoju informaciju. Možete povećati nosivost stabilizatora napona korištenjem snažnog tranzistora kao regulacijskog elementa za izlaznu struju.

Struja opterećenja uređaja određena je parametrima VT1, prikladan je bilo koji n-p-n tranzistor sa kolektorskom strujom od 5-10 A: TIP120/132/140, BD911, KT819, itd. Moguće je paralelno spajanje dva ili tri komada . Bilo koji silicijum srednje snage sa odgovarajućom strukturom koristi se kao VT2: BD138/140, KT814/816.

Treba uzeti u obzir karakteristike takvih sklopova: dopuštena razlika između napona na ulazu i izlazu formira se od pada napona na tranzistoru, oko 2 volta, i mikrokruga, za koji je minimalna vrijednost 3 volta. Za stabilan rad uređaja preporučuje se najmanje 8-10 volti.

Svojstva mikro krugova serije LM317 omogućavaju stabilizaciju struje opterećenja u širokom rasponu s visokom preciznošću.

Fiksiranje struje osigurava se spajanjem samo jednog otpornika čija se vrijednost izračunava pomoću formule:

I = UREF/R + IADJ = 1,25/R, gdje je UREF = 1,25 V (otpor R u omima).

Krug se može koristiti za punjenje baterija sa stabilnom strujom i napajanje LED dioda, za koje je važna konstantna struja kada se temperatura mijenja. Također, trenutni stabilizator na LM317 može se dopuniti tranzistorima, kao u slučaju stabilizacije napona.

Domaća industrija proizvodi funkcionalne analoge LM317 sa sličnim parametrima - mikro krugove KR142EN12A/B sa strujama opterećenja od 1 i 1,5 ampera.

Izlazna struja do 5 ampera osigurava stabilizator LM338 sa sličnim drugim karakteristikama, što vam omogućava da koristite sve prednosti integriranog uređaja bez vanjskih tranzistora. Potpuni analog LM317 u svim aspektima, osim polariteta, je regulator negativnog napona LM337; bipolarna napajanja mogu se lako izgraditi na osnovu ova dva mikro kruga.

Video

Stabilizator struje za LED diode se koristi u mnogim lampama. Kao i sve diode, LED diode imaju nelinearnu ovisnost o strujnom naponu. Šta to znači? Kako napon raste, struja polako počinje da dobija na snazi. I tek kada se dostigne granična vrijednost, svjetlina LED-a postaje zasićena. Međutim, ako struja ne prestane da raste, lampa može pregoreti.

Ispravan rad LED-a može se osigurati samo zahvaljujući stabilizatoru. Ova zaštita je također neophodna zbog varijacija u vrijednosti praga napona LED dioda. Kada su spojene u paralelni krug, sijalice mogu jednostavno pregorjeti, jer moraju proći količinu struje koja je za njih neprihvatljiva.

Vrste stabilizirajućih uređaja

Prema načinu ograničavanja struje razlikuju se uređaji linearnog i impulsnog tipa.

Budući da je napon na LED diodi konstantna vrijednost, strujni stabilizatori se često smatraju LED stabilizatorima snage. U stvari, ovo drugo je direktno proporcionalno promjeni napona, što je tipično za linearni odnos.

Linearni stabilizator se zagrijava što se više napon primjenjuje na njega. To je njegova glavna mana. Prednosti ovog dizajna su zbog:

• odsustvo elektromagnetnih smetnji;
• jednostavnost;
• jeftino.

Ekonomičniji uređaji su stabilizatori na bazi impulsnog pretvarača. U ovom slučaju, snaga se pumpa u porcijama - prema potrebi potrošača.

Linearni sklopovi uređaja

Najjednostavniji stabilizatorski krug je sklop izgrađen na bazi LM317 za LED. Potonji su analog zener diode s određenom radnom strujom koju može proći. S obzirom na nisku struju, možete sami sastaviti jednostavan uređaj. Najjednostavniji drajver za LED lampe i trake je sastavljen na ovaj način.

LM317 mikro krug je decenijama bio hit među radio-amaterima početnicima zbog svoje jednostavnosti i pouzdanosti. Na osnovu toga možete sastaviti podesivu upravljačku jedinicu i druga napajanja. Za to je potrebno nekoliko vanjskih radio komponenti, modul radi odmah, nije potrebna konfiguracija.

Integrisani stabilizator LM317 je kao nijedan drugi pogodan za kreiranje jednostavnih podesivih izvora napajanja za elektronske uređaje sa različitim karakteristikama, kako sa podesivim izlaznim naponom tako i sa određenim parametrima opterećenja.

Glavna svrha je stabilizacija navedenih parametara. Podešavanje se odvija na linearni način, za razliku od impulsnih pretvarača.

LM317 se proizvodi u monolitnim kućištima, dizajniranim u nekoliko varijanti. Najčešći model je TO-220, sa oznakom LM317T.

Svaki pin mikrokola ima svoju svrhu:

• ADJUST. Ulaz za regulaciju izlaznog napona.
• IZLAZ. Ulaz za generisanje izlaznog napona.
• INPUT. Ulaz za napajanje napona.

Tehnički parametri stabilizatora:

• Izlazni napon je unutar 1,2-37 V.
• Zaštita od preopterećenja i kratkog spoja.
• Greška izlaznog napona 0,1%.
• Preklopni krug sa podesivim izlaznim naponom.

Rasipanje snage uređaja i ulazni napon

Maksimalni "bar" ulaznog napona ne bi trebao biti veći od navedenog, a minimalni bi trebao biti 2 V veći od željenog izlaznog napona.

Mikrokrug je dizajniran za stabilan rad pri maksimalnoj struji do 1,5 A. Ova vrijednost će biti niža ako se ne koristi visokokvalitetni hladnjak. Maksimalna dozvoljena disipacija snage bez potonjeg iznosi približno 1,5 W pri temperaturi okoline ne većoj od 30 0 C.

Prilikom ugradnje mikrokruga potrebno je izolirati kućište od radijatora, na primjer, pomoću brtve od liskuna. Takođe, efikasno odvođenje toplote postiže se upotrebom paste koja provode toplotu.

Kratki opis

Prednosti radioelektronskog modula LM317 koji se koristi u strujnim stabilizatorima mogu se ukratko opisati na sljedeći način:

• Osvetljenost svetlosnog toka je obezbeđena opsegom izlaznog napona 1. – 37 V;
• izlazni parametri modula ne ovise o brzini rotacije osovine elektromotora;
• održavanje izlazne struje do 1,5 A omogućava vam povezivanje nekoliko električnih prijemnika;
• greška fluktuacije izlaznih parametara je 0,1% od nominalne vrijednosti, što je garancija visoke stabilnosti;
• postoji zaštitna funkcija za ograničenje struje i kaskadno gašenje u slučaju pregrijavanja;
• Kućište čipa zamjenjuje uzemljenje, tako da se pri vanjskoj montaži smanjuje broj instalacionih kablova.

Šeme povezivanja

Naravno, najjednostavniji način za ograničavanje struje za LED lampe je povezivanje dodatnog otpornika u seriju. Ali ovaj alat je prikladan samo za LED diode male snage.

Najjednostavnije stabilizovano napajanje

Za izradu strujnog stabilizatora trebat će vam:

• mikrokolo LM317;
• otpornik;
• sredstva za ugradnju.

Sastavljamo model prema dijagramu ispod:

Modul se može koristiti u krugovima raznih punjača ili reguliranih uređaja za sigurnost informacija.

Napajanje na integriranom stabilizatoru

Ova opcija je praktičnija. LM317 ograničava potrošnju struje, koju postavlja otpornik R.

Zapamtite da je maksimalna struja potrebna za pokretanje LM317 1,5 A sa dobrim hladnjakom.

Stabilizatorski krug sa podesivim napajanjem

Ispod je krug sa podesivim izlaznim naponom od 1,2–30 V/1,5 A.

AC struja se pretvara u istosmjernu pomoću mosnog ispravljača (BR1). Kondenzator C1 filtrira talasnu struju, C3 poboljšava prolazni odziv. To znači da regulator napona može savršeno raditi sa konstantnom strujom na niskim frekvencijama. Izlazni napon se podešava klizačem P1 od 1,2 volta do 30 V. Izlazna struja je oko 1,5 A.

Odabir otpornika prema nazivnoj vrijednosti za stabilizator mora se izvršiti prema tačnom proračunu sa dozvoljenim odstupanjem (malim). Međutim, dozvoljeno je proizvoljno postavljanje otpornika na pločicu, ali je preporučljivo da ih postavite dalje od hladnjaka LM317 radi bolje stabilnosti.

Područje primjene

LM317 čip je odlična opcija za korištenje u načinu stabilizacije osnovnih tehničkih pokazatelja. Odlikuje ga jednostavnost izvođenja, jeftina cijena i odlične karakteristike performansi. Jedina mana je što je prag napona samo 3 V. Kućište u stilu TO220 je jedan od najpristupačnijih modela, što mu omogućava da prilično dobro odvodi toplotu.

Mikrokrug je primenljiv u uređajima:

• stabilizator struje za LED (uključujući LED trake);
• Podesivo.

Stabilizacijski krug baziran na LM317 je jednostavan, jeftin i u isto vrijeme pouzdan.