Lm317t descrizione delle caratteristiche dello schema di commutazione. Stabilizzatore di tensione e corrente regolabile LM317. Caratteristiche, calcolatore online, scheda tecnica. Dissipazione di potenza del dispositivo e tensione di ingresso

31.10.2023

Scheda tecnica per lm317, lm350, lm338

Prima di passare direttamente ai circuiti, consideriamo le caratteristiche e le caratteristiche tecniche dei suddetti stabilizzatori lineari integrati (LIS).

Tutti e tre gli IM hanno un'architettura simile e sono progettati per costruire sulla base semplici circuiti stabilizzatori di corrente o tensione, compresi quelli utilizzati con i LED. Le differenze tra i microcircuiti risiedono nei parametri tecnici, presentati nella tabella comparativa seguente.

	LM317	LM350	LM338
Intervallo di tensione di uscita regolabile	1,2…37 V	1,2…33 V	1,2…33 V
Carico di corrente massimo	1,5 A	3A	5A
Tensione di ingresso massima consentita	40 V	35 V	35 V
Indicatore di possibile errore di stabilizzazione	~0,1%	~0,1%	~0,1%
Massima dissipazione di potenza*	15-20 W	20-50 W	25-50 W
Intervallo operativo di temperatura	0° - 125°С	0° - 125°С	0° - 125°С
Scheda dati	LM317.pdf	LM350.pdf	LM338.pdf

* - dipende dal produttore dell'IM.

Tutti e tre i microcircuiti hanno una protezione integrata contro surriscaldamento, sovraccarico e possibile cortocircuito.

Gli stabilizzatori integrati (IS) sono prodotti in un pacchetto monolitico di diverse varianti, la più comune delle quali è TO-220. Il microcircuito ha tre uscite:

REGOLARE. Pin per impostare (regolare) la tensione di uscita. Nella modalità di stabilizzazione della corrente è collegato al positivo del contatto di uscita.
PRODUZIONE. Un pin con bassa resistenza interna per generare tensione di uscita.
INGRESSO. Uscita per tensione di alimentazione.

Schemi e calcoli

La maggiore applicazione dei circuiti integrati si trova negli alimentatori per LED. Consideriamo il circuito stabilizzatore di corrente (driver) più semplice, costituito da soli due componenti: un microcircuito e un resistore.
La tensione della fonte di alimentazione viene fornita all'ingresso dell'MI, il contatto di controllo è collegato al contatto di uscita tramite un resistore (R) e il contatto di uscita del microcircuito è collegato all'anodo del LED.

Se consideriamo l'IM più popolare, Lm317t, la resistenza del resistore viene calcolata utilizzando la formula: R = 1,25/I 0 (1), dove I 0 è la corrente di uscita dello stabilizzatore, il cui valore è regolato dal passaporto dati per LM317 e dovrebbe essere compreso tra 0,01 e 1,5 A. Ne consegue che la resistenza del resistore può essere compresa tra 0,8 e 120 Ohm. La potenza dissipata dal resistore si calcola con la formula: P R =I 0 2 ×R (2). L'accensione e il calcolo di IM lm350, lm338 sono completamente simili.

I dati calcolati risultanti per il resistore vengono arrotondati per eccesso, secondo la serie nominale.

I resistori fissi sono prodotti con una piccola variazione nel valore della resistenza, quindi non è sempre possibile ottenere il valore di corrente di uscita desiderato. A tale scopo nel circuito viene installato un ulteriore resistore di regolazione di potenza adeguata.
Ciò aumenta leggermente il costo di assemblaggio dello stabilizzatore, ma garantisce di ottenere la corrente necessaria per alimentare il LED. Quando la corrente di uscita si stabilizza a oltre il 20% del valore massimo, sul microcircuito viene generato molto calore, quindi deve essere dotato di un dissipatore di calore.

Calcolatrice online lm317, lm350 e lm338

alimentatore - Questo è un attributo indispensabile nel laboratorio radioamatoriale. Ho deciso anche di costruirmi un alimentatore regolabile, perché ero stanco di comprare ogni volta batterie o di usare adattatori a caso. Eccone una breve descrizione: L'alimentatore regola la tensione di uscita da 1,2 Volt a 28 Volt. E fornisce un carico fino a 3 A (a seconda del trasformatore), che molto spesso è sufficiente per testare la funzionalità dei progetti di radioamatori. Il circuito è semplice, perfetto per un radioamatore alle prime armi. Assemblato sulla base di componenti economici - LM317 E KT819G.

Circuito di alimentazione regolato LM317

Elenco degli elementi del circuito:

Stabilizzatore LM317
T1 - transistor KT819G
Tr1 - trasformatore di potenza
F1 - fusibile 0,5 A 250 V
Br1 - ponte a diodi
D1 - diodo 1N5400
LED1 - LED di qualsiasi colore
C1 - condensatore elettrolitico 3300 uF*43V
C2 - condensatore ceramico 0,1 uF
C3 - condensatore elettrolitico 1 µF * 43 V
R1 - resistenza 18K
R2 - resistenza 220 Ohm
R3 - resistenza 0,1 Ohm*2W
P1 - resistenza costruttiva 4,7K

Pinout del microcircuito e del transistor

Il caso è stato preso dall'alimentatore del computer. Il pannello frontale è realizzato in PCB, si consiglia di installare un voltmetro su questo pannello. Non l'ho installato perché non ne ho ancora trovato uno adatto. Ho anche installato dei morsetti per i cavi di uscita sul pannello frontale.

Ho lasciato la presa di ingresso per alimentare l'alimentatore stesso. Un circuito stampato realizzato per il montaggio su superficie di un transistor e un chip stabilizzatore. Erano fissati ad un comune radiatore tramite una guarnizione in gomma. Il radiatore era solido (potete vederlo nella foto). Deve essere preso il più grande possibile, per un buon raffreddamento. Tuttavia, 3 ampere sono tanti!

Vin (tensione in ingresso): 3-40 Volt
Vout (tensione di uscita): 1,25-37 Volt
Corrente di uscita: fino a 1,5 A
Massima dissipazione di potenza: 20 Watt
Formula per calcolare la tensione di uscita (Vout): Vout = 1,25 * (1 + R2/R1)
*Resistenza in Ohm
*I valori di tensione sono ottenuti in Volt

Questo semplice circuito consente di rettificare la tensione alternata in tensione continua grazie ad un ponte di diodi composto da diodi VD1-VD4, quindi utilizzare un accurato resistore di sottostringa del tipo SP-3 per impostare la tensione necessaria entro i limiti dello stabilizzatore integrato patata fritta.

Ho usato quelli vecchi come diodi raddrizzatori FR3002, che una volta cadde da un vecchio computer dell'anno 1998. Nonostante le loro dimensioni impressionanti (alloggiamento DO-201AD), le loro caratteristiche (Ureverse: 100 Volt; Idirect: 3 Amp) non sono impressionanti, ma per me è sufficiente. Per loro abbiamo dovuto anche allargare i fori della scheda, i loro perni sono troppo spessi (1,3 mm). Se modifichi leggermente la scheda nel layout, puoi saldare immediatamente un ponte a diodi già pronto.

È necessario un radiatore per rimuovere il calore dal chip 317; è ancora meglio installare una piccola ventola. Inoltre, alla giunzione del substrato del case del chip TO-220 con il dissipatore di calore, applicare un po' di pasta termica. Il grado di riscaldamento dipenderà dalla quantità di potenza dissipata dal chip, nonché dal carico stesso.

Microcircuito LM317T Non l'ho installato direttamente sulla scheda, ma ne ho tirato fuori tre fili, con l'aiuto dei quali ho collegato questo componente con gli altri. Questo è stato fatto in modo che le gambe non si allentassero e, di conseguenza, non si rompessero, perché questa parte verrà fissata al dissipatore di calore.

Per poter utilizzare l'intera tensione del microcircuito, ovvero regolare da 1,25 fino a 37 Volt, impostiamo il resistore della sottostringa con una resistenza massima di 3432 kOhm (nel negozio il valore più vicino è 3,3 kOhm). Tipo di resistore consigliato R2: multigiro interlineare (3296).

Il chip stabilizzatore LM317T stesso e altri simili sono prodotti da molte, se non da tutte, le aziende produttrici di componenti elettronici. Acquista solo da venditori fidati, perché ci sono contraffazioni cinesi, soprattutto spesso il microcircuito LM317HV, progettato per una tensione di ingresso fino a 57 Volt. È possibile identificare un microcircuito falso dal supporto in ferro; in un falso presenta molti graffi e uno sgradevole colore grigio, oltre a segni errati. Va anche detto che il microcircuito ha protezione contro i cortocircuiti e il surriscaldamento, ma non contare troppo su di essi.

Non dimenticare che questo stabilizzatore integrato (LM317T) è in grado di dissipare potenza con un radiatore solo fino a 20 Watt. I vantaggi di questo microcircuito comune sono il prezzo basso, la limitazione della corrente di cortocircuito interna e la protezione termica interna

La sciarpa può essere disegnata con alta qualità anche con un comune pennarello da pergamena, e poi incisa in una soluzione di solfato di rame/cloruro ferrico...

Foto della tavola finita.

Il circuito stabilizzatore lineare integrato LM317 con tensione di uscita regolabile è stato sviluppato dall'autore dei primi stabilizzatori monolitici a tre terminali, R. Widlar, quasi 50 anni fa. Il microcircuito ha avuto un tale successo che attualmente viene prodotto senza modifiche da tutti i principali produttori di componenti elettronici e viene utilizzato in una varietà di dispositivi con diverse opzioni di connessione.

informazioni generali

Il circuito del dispositivo fornisce parametri più elevati per l'instabilità dei parametri, rispetto agli stabilizzatori per una tensione fissa, e ha quasi tutti i tipi di protezione utilizzati per i circuiti integrati: limitazione della corrente di uscita, spegnimento in caso di surriscaldamento e superamento dei parametri operativi massimi.

Allo stesso tempo, è richiesto un numero minimo di componenti esterni per l'LM317; il circuito utilizza stabilizzazione e protezione integrate.

Il dispositivo è disponibile in tre versioni:L.M.117/217/317, diversi per la temperatura massima di esercizio consentita:

LM117: da -55 a 150 °C;
LM217: da -25 a 150 °C;
LM317: da 0 a 125°C.

Tutti i tipi di stabilizzatori sono prodotti in alloggiamenti standard TO-3, varie modifiche di TO-220, per montaggio superficiale - D2PAK, SO-8. Per i dispositivi a bassa potenza, viene utilizzato TO-92.

La piedinatura per tutti i prodotti a tre pin è la stessa, il che ne facilita la sostituzione. A seconda dell'alloggiamento utilizzato, nella marcatura vengono introdotte ulteriori designazioni:

K-TO-3 (LM317K);
T-TO-220;
P – ISOWATT220 (corpo in plastica);
D2T-D2PAK;
LZ-TO-92;
LM-SOIC8.

Per LM317 vengono utilizzate tutte le dimensioni standard, LM117 è disponibile solo nell'alloggiamento TO-3, LM217 in TO-3, D2PAK e TO-220. I microcircuiti LM317LZ nei contenitori TO-92 si distinguono per valori ridotti di potenza massima e corrente di uscita, fino a 100 mA, con altre proprietà simili. A volte il produttore utilizza i propri contrassegni, ad esempio LM317НV di Texas Instruments: regolatori ad alta tensione nell'intervallo 1,2-60 V, mentre la piedinatura dell'alloggiamento coincide con prodotti di altre società. A differenza di altri microcircuiti, l'abbreviazione LM (LM) viene utilizzata da tutti i produttori. La spiegazione di altre possibili designazioni è fornita nella descrizione tecnica del dispositivo specifico.

Parametri elettrici fondamentaliL.M.117/217/317

Le caratteristiche dei regolatori sono determinate dalla differenza tra l'ingresso (Ui) e tensione di uscita (Uo) 5 volt, corrente di carico 1,5 ampere e potenza massima 20 watt:

Instabilità di tensione – 0,01%;
Tensione di riferimento (UREF) – 1,25 V;
Corrente di carico minima – 3,5 mA;
La corrente massima in uscita è 2,2 A, con una differenza tra le tensioni di ingresso e di uscita non superiore a 15 V;
La massima dissipazione di potenza è limitata dalla circuiteria interna;
Soppressione dell'ondulazione della tensione di ingresso – 80 dB.

È importante notare! Al valore massimo possibile di Uin – Uout = 40 volt, la corrente di carico consentita si riduce a 0,4 A. La massima dissipazione di potenza è limitata dal circuito di protezione interno; per i case TO-220 e TO-3 è di circa 15-20 watt.

Applicazioni dello stabilizzatore regolabile

Quando si progettano dispositivi elettronici contenenti stabilizzatori di tensione, è preferibile utilizzare un regolatore di tensione sull'LM317, soprattutto per i componenti critici delle apparecchiature. L'uso di tali soluzioni richiede l'installazione aggiuntiva di due resistori, ma fornisce parametri di potenza migliori rispetto ai microcircuiti tradizionali con tensioni di stabilizzazione fisse e ha una maggiore flessibilità per diverse applicazioni.

La tensione di uscita viene calcolata utilizzando la formula:

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

VREF = 1,25 V, corrente di uscita di controllo;
IADJ è molto piccolo - circa 100 µA e determina l'errore di impostazione della tensione, nella maggior parte dei casi non viene preso in considerazione.

Il condensatore di ingresso (ceramico o tantalio 1 μF) è installato a una distanza significativa dal microcircuito della capacità del filtro di alimentazione - più di 50 mm, il condensatore di uscita viene utilizzato per ridurre l'influenza dei processi transitori alle alte frequenze per molte applicazioni; non necessario. Il circuito di commutazione utilizza un solo elemento di regolazione: un resistore variabile; in pratica, un resistore multigiro viene utilizzato o sostituito con una costante del valore richiesto. Il metodo di controllo consente di implementare una sorgente programmabile per diverse tensioni, commutabile con qualsiasi metodo disponibile: relè, transistor, ecc. La soppressione dell'ondulazione può essere migliorata deviando il pin di controllo con un condensatore da 5-15 μF.

I diodi di tipo 1N4002 sono installati in presenza di un filtro di uscita con condensatori di grandi dimensioni, una tensione di uscita superiore a 25 volt e una capacità di shunt superiore a 10 μF. Il microcircuito LM317 viene utilizzato raramente in condizioni operative estreme; la corrente di carico media per molte soluzioni non supera 1,5 A. L'installazione del dispositivo su un radiatore è comunque necessaria con una corrente di uscita superiore a 1 ampere, è consigliabile per utilizzare un alloggiamento TO-3 o TO-220 con una piattaforma di contatto metallica LM317T.

Per vostra informazione.È possibile aumentare la capacità di carico dello stabilizzatore di tensione utilizzando un potente transistor come elemento di regolazione della corrente di uscita.

La corrente di carico del dispositivo è determinata dai parametri di VT1; è adatto qualsiasi transistor n-p-n con una corrente di collettore di 5-10 A: TIP120/132/140, BD911, KT819, ecc. È possibile il collegamento in parallelo di due o tre pezzi. . Come VT2 viene utilizzato qualsiasi silicio di media potenza con la struttura corrispondente: BD138/140, KT814/816.

Le caratteristiche di tali circuiti dovrebbero essere prese in considerazione: la differenza consentita tra le tensioni in ingresso e in uscita è formata dalle cadute di tensione attraverso il transistor, circa 2 volt, e il microcircuito, per il quale il valore minimo è 3 volt. Per un funzionamento stabile del dispositivo, si consigliano almeno 8-10 volt.

Le proprietà dei microcircuiti della serie LM317 consentono di stabilizzare la corrente di carico su un ampio intervallo con elevata precisione.

Il fissaggio della corrente è assicurato collegando un solo resistore, il cui valore viene calcolato utilizzando la formula:

I = UREF/R + IADJ = 1,25/R, dove UREF = 1,25 V (resistenza R in ohm).

Il circuito può essere utilizzato per caricare batterie con corrente stabile e LED di potenza, per i quali è importante la corrente costante al variare della temperatura. Inoltre, lo stabilizzatore di corrente sull'LM317 può essere integrato con transistor, come nel caso della stabilizzazione della tensione.

L'industria nazionale produce analoghi funzionali dell'LM317 con parametri simili: microcircuiti KR142EN12A/B con correnti di carico di 1 e 1,5 ampere.

Una corrente di uscita fino a 5 ampere è fornita dallo stabilizzatore LM338 con altre caratteristiche simili, che consente di sfruttare tutti i vantaggi di un dispositivo integrato senza transistor esterni. Un analogo completo dell'LM317 sotto tutti gli aspetti, tranne la polarità, è il regolatore di tensione negativa LM337. Gli alimentatori bipolari possono essere facilmente costruiti sulla base di questi due microcircuiti;

video

Lo stabilizzatore di corrente per LED viene utilizzato in molte lampade. Come tutti i diodi, i LED hanno una dipendenza corrente-tensione non lineare. Cosa significa? All'aumentare della tensione, la corrente inizia lentamente a guadagnare potenza. E solo quando viene raggiunto il valore di soglia, la luminosità del LED diventa satura. Tuttavia, se la corrente non smette di aumentare, la lampada potrebbe bruciarsi.

Il corretto funzionamento del LED può essere garantito solo grazie ad uno stabilizzatore. Questa protezione è necessaria anche a causa della variazione dei valori di soglia della tensione dei LED. Se collegate in un circuito parallelo, le lampadine potrebbero semplicemente bruciarsi, poiché devono far passare una quantità di corrente per loro inaccettabile.

Tipi di dispositivi stabilizzatori

Secondo il metodo di limitazione della corrente, si distinguono i dispositivi di tipo lineare e a impulsi.

Poiché la tensione ai capi del LED ha un valore costante, gli stabilizzatori di corrente sono spesso considerati stabilizzatori di potenza dei LED. Quest'ultima infatti è direttamente proporzionale alla variazione di tensione, tipica di un rapporto lineare.

Lo stabilizzatore lineare si riscalda tanto più quanto maggiore è la tensione applicata ad esso. Questo è il suo principale difetto. I vantaggi di questo design sono dovuti a:

assenza di interferenze elettromagnetiche;
semplicità;
basso costo.

I dispositivi più economici sono gli stabilizzatori basati su un convertitore di impulsi. In questo caso, l'energia viene pompata in porzioni, secondo necessità del consumatore.

Circuiti di dispositivi lineari

Il circuito stabilizzatore più semplice è un circuito costruito sulla base di LM317 per un LED. Questi ultimi sono un analogo di un diodo zener con una certa corrente operativa che può passare. Considerando la bassa corrente, puoi assemblare tu stesso un semplice dispositivo. Il driver più semplice per lampade e strisce LED viene assemblato in questo modo.

Il chip LM317 è da decenni un successo tra i radioamatori alle prime armi grazie alla sua semplicità e affidabilità. Sulla base di esso, è possibile assemblare un'unità driver regolabile e altri alimentatori. Ciò richiede diversi componenti radio esterni, il modulo funziona immediatamente, non è necessaria alcuna configurazione.

Lo stabilizzatore integrato LM317 è adatto come nessun altro alla creazione di semplici alimentatori regolabili per dispositivi elettronici con caratteristiche diverse, sia con tensione di uscita regolabile che con parametri di carico specificati.

Lo scopo principale è stabilizzare i parametri specificati. La regolazione avviene in maniera lineare, a differenza dei convertitori di impulsi.

LM317 è prodotto in custodie monolitiche, progettate in diverse varianti. Il modello più comune è TO-220, contrassegnato con LM317T.

Ogni pin del microcircuito ha il suo scopo:

REGOLARE. Ingresso per la regolazione della tensione in uscita.
PRODUZIONE. Ingresso per generare tensione in uscita.
INGRESSO. Ingresso per fornire tensione di alimentazione.

Parametri tecnici dello stabilizzatore:

La tensione di uscita è compresa tra 1,2 e 37 V.
Protezione da sovraccarico e cortocircuito.
Errore tensione di uscita 0,1%.
Circuito di commutazione con tensione di uscita regolabile.

Dissipazione di potenza del dispositivo e tensione di ingresso

La "barra" massima della tensione di ingresso non dovrebbe essere superiore a quella specificata e quella minima dovrebbe essere 2 V superiore alla tensione di uscita desiderata.

Il microcircuito è progettato per un funzionamento stabile con una corrente massima fino a 1,5 A. Questo valore sarà inferiore se non viene utilizzato un dissipatore di calore di alta qualità. La massima dissipazione di potenza consentita senza quest'ultima è di circa 1,5 W ad una temperatura ambiente non superiore a 30 0 C.

Quando si installa un microcircuito, è necessario isolare la custodia dal radiatore, ad esempio utilizzando una guarnizione in mica. Inoltre, un'efficace rimozione del calore si ottiene utilizzando una pasta termoconduttrice.

Breve descrizione

I vantaggi del modulo radioelettronico LM317 utilizzato negli stabilizzatori di corrente possono essere brevemente descritti come segue:

la luminosità del flusso luminoso è garantita dal range di tensione di uscita 1. – 37 V;
i parametri di uscita del modulo non dipendono dalla velocità di rotazione dell'albero del motore elettrico;
il mantenimento di una corrente in uscita fino a 1,5 A consente di collegare più ricevitori elettrici;
l'errore di fluttuazione dei parametri di uscita è dello 0,1% del valore nominale, il che è garanzia di elevata stabilità;
è presente una funzione di protezione per limitazione di corrente e spegnimento della cascata in caso di surriscaldamento;
L'alloggiamento del chip sostituisce la terra, quindi in caso di montaggio esterno si riduce il numero di cavi di installazione.

Schemi di connessione

Naturalmente, il modo più semplice per limitare la corrente per le lampade a LED è collegare in serie un resistore aggiuntivo. Ma questo strumento è adatto solo per LED a bassa potenza.

L'alimentatore stabilizzato più semplice

Per realizzare uno stabilizzatore di corrente avrai bisogno di:

microcircuito LM317;
resistore;
mezzi di installazione.

Montiamo il modello secondo lo schema seguente:

Il modulo può essere utilizzato nei circuiti di vari caricabatterie o dispositivi di sicurezza delle informazioni regolamentati.

Alimentazione su stabilizzatore integrato

Questa opzione è più pratica. LM317 limita il consumo di corrente, impostato dal resistore R.

Ricorda che la corrente massima richiesta per pilotare l'LM317 è 1,5 A con un buon dissipatore di calore.

Circuito stabilizzatore con alimentazione regolabile

Di seguito è riportato un circuito con una tensione di uscita regolabile di 1,2–30 V/1,5 A.

La corrente alternata viene convertita in corrente continua utilizzando un raddrizzatore a ponte (BR1). Il condensatore C1 filtra la corrente di ripple, C3 migliora la risposta transitoria. Ciò significa che il regolatore di tensione può funzionare perfettamente con corrente costante a basse frequenze. La tensione di uscita viene regolata dal cursore P1 da 1,2 volt a 30 V. La corrente di uscita è di circa 1,5 A.

La selezione dei resistori in base al valore nominale dello stabilizzatore deve essere effettuata secondo un calcolo accurato con una deviazione consentita (piccola). Tuttavia, è consentito il posizionamento arbitrario dei resistori sul circuito stampato, ma è consigliabile posizionarli lontano dal dissipatore di calore LM317 per una migliore stabilità.

Area di applicazione

Il chip LM317 è un'ottima opzione da utilizzare nella modalità di stabilizzazione degli indicatori tecnici di base. Si distingue per la semplicità di esecuzione, il costo economico e le eccellenti caratteristiche prestazionali. L'unico inconveniente è che la soglia di tensione è di soli 3 V. Il case in stile TO220 è uno dei modelli più convenienti, che gli permette di dissipare abbastanza bene il calore.

Il microcircuito è applicabile nei dispositivi:

stabilizzatore di corrente per LED (comprese strisce LED);
Regolabile.

Il circuito stabilizzatore basato sull'LM317 è semplice, economico e allo stesso tempo affidabile.