Lm317t beskrivning av egenskaper kopplingsschema. LM317 justerbar spännings- och strömstabilisator. Egenskaper, online-kalkylator, datablad. Enhetens effektförlust och ingångsspänning

På senare tid har intresset för nuvarande stabilisatorkretsar ökat avsevärt. Och först och främst beror detta på uppkomsten av artificiella ljuskällor baserade på lysdioder som ledande positioner, för vilka en stabil strömförsörjning är en viktig punkt. Den enklaste, billigaste, men samtidigt kraftfulla och pålitliga strömstabilisatorn kan byggas på basis av en av de integrerade kretsarna (IM): lm317, lm338 eller lm350.

Datablad för lm317, lm350, lm338

Innan vi går direkt till kretsarna, låt oss överväga funktionerna och tekniska egenskaperna hos ovanstående linjära integrerade stabilisatorer (LIS).

Alla tre IM har en liknande arkitektur och är designade för att bygga enkla ström- eller spänningsstabilisatorkretsar, inklusive de som används med lysdioder. Skillnaderna mellan mikrokretsarna ligger i de tekniska parametrarna, som presenteras i jämförelsetabellen nedan.

	LM317	LM350	LM338
Justerbart utspänningsområde	1,2…37V	1,2…33V	1,2…33V
Maximal strömbelastning	1,5A	3A	5A
Maximal tillåten inspänning	40V	35V	35V
Indikator för eventuellt stabiliseringsfel	~0,1%	~0,1%	~0,1%
Maximal effektförlust*	15-20 W	20-50 W	25-50 W
Drifttemperaturens omfång	0° - 125°С	0° - 125°С	0° - 125°С
Datablad	LM317.pdf	LM350.pdf	LM338.pdf

* - beror på tillverkaren av IM.

Alla tre mikrokretsarna har inbyggt skydd mot överhettning, överbelastning och eventuell kortslutning.

Integrerade stabilisatorer (IS) tillverkas i en monolitisk förpackning av flera varianter, den vanligaste är TO-220. Mikrokretsen har tre utgångar:

1. JUSTERA. Stift för inställning (justering) av utspänningen. I strömstabiliseringsläge är den ansluten till utgångskontaktens positiva.
2. PRODUKTION. Ett stift med lågt internt motstånd för att generera utspänning.
3. INMATNING. Utgång för matningsspänning.

Upplägg och beräkningar

Den största användningen av IC finns i strömförsörjning för lysdioder. Låt oss överväga den enklaste strömstabilisatorkretsen (drivrutin), som bara består av två komponenter: en mikrokrets och ett motstånd.
Strömkällans spänning matas till ingången på MI, styrkontakten är ansluten till utgångskontakten genom ett motstånd (R), och mikrokretsens utgångskontakt är ansluten till anoden på lysdioden.

Om vi ​​betraktar den mest populära IM, Lm317t, beräknas resistansmotståndet med formeln: R = 1,25/I 0 (1), där I 0 är utströmmen från stabilisatorn, vars värde regleras av passet data för LM317 och bör ligga i intervallet 0,01 -1,5 A. Därav följer att motståndet kan ligga i intervallet 0,8-120 ohm. Effekten som förbrukas av motståndet beräknas med formeln: P R =I 0 2 × R (2). Slå på och beräkna IM lm350, lm338 är helt lika.

De resulterande beräknade data för motståndet avrundas uppåt, enligt den nominella serien.

Fasta motstånd tillverkas med en liten variation i resistansvärde, så det är inte alltid möjligt att få önskat utströmsvärde. För detta ändamål installeras ett extra trimmotstånd med lämplig effekt i kretsen.
Detta ökar något kostnaden för montering av stabilisatorn, men säkerställer att den nödvändiga strömmen erhålls för att driva lysdioden. När utströmmen stabiliseras på mer än 20 % av maxvärdet genereras mycket värme på mikrokretsen, så den måste vara utrustad med en kylfläns.

Onlineräknare lm317, lm350 och lm338

Erforderlig utspänning (V):

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

Dessutom

Lastström (A):

Ingångsspänning (V):

kraftenhet – Det här är en oumbärlig egenskap i amatörradioverkstaden. Jag bestämde mig också för att bygga mig en justerbar strömförsörjning, eftersom jag var trött på att köpa batterier varje gång eller använda slumpmässiga adaptrar. Här är dess korta beskrivning: Strömförsörjningen reglerar utspänningen från 1,2 volt till 28 volt. Och den ger en belastning på upp till 3 A (beroende på transformatorn), vilket oftast räcker för att testa funktionaliteten hos amatörradiodesigner. Kretsen är enkel, helt rätt för en nybörjare radioamatör. Monteras på basis av billiga komponenter - LM317 Och KT819G.

LM317 reglerad strömförsörjningskrets

Lista över kretselement:

• Stabilisator LM317
• T1 - transistor KT819G
• Tr1 - krafttransformator
• F1 - säkring 0,5A 250V
• Br1 - diodbrygga
• D1 - diod 1N5400
  
• LED1 - LED i valfri färg
  
• C1 - elektrolytisk kondensator 3300 uF*43V
  
• C2 - keramisk kondensator 0,1 uF
  
• C3 - elektrolytisk kondensator 1 µF * 43V
  
• R1 - motstånd 18K
  
• R2 - motstånd 220 Ohm
  
• R3 - motstånd 0,1 Ohm*2W
  
• P1 - konstruktionsmotstånd 4,7K

Pinout från mikrokretsen och transistorn

Fodralet togs från datorns strömförsörjning. Frontpanelen är gjord av PCB, det är lämpligt att installera en voltmeter på denna panel. Jag har inte installerat det eftersom jag inte har hittat någon lämplig än. Jag installerade även klämmor för utgångsledningarna på frontpanelen.

Jag lämnade ingångsuttaget för att driva själva strömförsörjningen. Ett kretskort avsett för utanpåliggande montering av en transistor och ett stabilisatorchip. De var säkrade till en gemensam kylare genom en gummipackning. Kylaren var solid (du kan se den på bilden). Den måste tas så stor som möjligt - för bra kylning. Ändå är 3 ampere mycket!

Vin (ingångsspänning): 3-40 Volt
Vout (utgångsspänning): 1,25-37 Volt
Utström: upp till 1,5 ampere
Maximal effektförlust: 20 Watt
Formel för att beräkna utspänning (Vout): Vout = 1,25 * (1 + R2/R1)
* Motstånd i ohm
*Spänningsvärden erhålls i volt

Denna enkla krets låter dig likrikta växelspänning till likspänning tack vare en diodbrygga gjord av dioderna VD1-VD4, och sedan använda ett noggrant delsträngsmotstånd av typen SP-3 för att ställa in den spänning du behöver inom gränserna för den integrerade stabilisatorn chip.

Jag använde gamla som likriktardioder FR3002, som en gång i tiden föll ur en gammal dator från år 1998. Trots sin imponerande storlek (DO-201AD-hus) är deras egenskaper (Urevers: 100 Volt; Idirect: 3 Amps) inte imponerande, men det räcker för mig. För dem var vi till och med tvungna att vidga hålen i brädan, deras stift är för tjocka (1,3 mm). Om du ändrar kortet något i layouten kan du omedelbart löda en färdig diodbrygga.

En radiator för att ta bort värme från 317-chippet krävs; det är ännu bättre att installera en liten fläkt. Vid föreningspunkten mellan TO-220-chiphöljets substrat och kylflänsen, släpp även lite termisk pasta. Uppvärmningsgraden kommer att bero på hur mycket kraft chippet förbrukar, samt på själva belastningen.

Mikrokrets LM317T Jag installerade den inte direkt på kortet, utan tog ut tre ledningar från den, med hjälp av vilken jag kopplade den här komponenten till de andra. Detta gjordes för att benen inte skulle lossna och som ett resultat inte skulle brytas, eftersom denna del kommer att fästas på värmeavledaren.

För att kunna använda hela spänningen på mikrokretsen, det vill säga justera från 1,25 och ända upp till 37 Volt, ställer vi in ​​delsträngsmotståndet med ett maximalt motstånd på 3432 kOhm (i butiken är det närmaste värdet 3,3 kOhm). Rekommenderad typ av motstånd R2: interlinjär multiturn (3296).

Själva LM317T-stabilisatorchippet och andra liknande det tillverkas av många, om inte alla, företag som tillverkar elektroniska komponenter. Köp endast från pålitliga säljare, eftersom det finns kinesiska förfalskningar, särskilt ofta mikrokretsen LM317HV, som är designad för en inspänning på upp till 57 volt. Du kan identifiera en falsk mikrokrets på dess järnbaksida; i en falsk har den många repor och en obehaglig grå färg, såväl som felaktiga markeringar. Det bör också sägas att mikrokretsen har skydd mot kortslutning och överhettning, men räkna inte med dem för mycket.

Glöm inte att denna (LM317T) integrerade stabilisator kan avleda kraft med en radiator endast upp till 20 Watt. Fördelarna med denna vanliga mikrokrets är dess låga pris, begränsning av intern kortslutningsström, internt termiskt skydd

Halsduken kan ritas med hög kvalitet även med en vanlig pergamentmarkör och sedan etsas i en lösning av kopparsulfat/järnklorid...

Foto av den färdiga tavlan.

Den linjära integrerade stabilisatorkretsen LM317 med justerbar utspänning utvecklades av författaren till de första monolitiska treterminalsstabilisatorerna, R. Widlar, för nästan 50 år sedan. Mikrokretsen visade sig vara så framgångsrik att den för närvarande tillverkas utan ändringar av alla större tillverkare av elektroniska komponenter och används i en mängd olika enheter i olika anslutningsalternativ.

allmän information

Enhetens kretsar ger högre parametrar för instabilitet av parametrar, jämfört med stabilisatorer för en fast spänning, och har nästan alla typer av skydd som används för integrerade kretsar: begränsning av utströmmen, avstängning vid överhettning och överskridande av de maximala driftsparametrarna.

Samtidigt krävs ett minsta antal externa komponenter för LM317; kretsen använder inbyggd stabilisering och skydd.

Enheten finns i tre versioner -L.M.117/217/317, skiljer sig i högsta tillåtna driftstemperatur:

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

Alla typer av stabilisatorer tillverkas i standard TO-3-hus, olika modifieringar av TO-220, för ytmontering - D2PAK, SO-8. För lågeffektsenheter används TO-92.

Pinouten för alla trestiftsprodukter är densamma, vilket gör dem lättare att byta ut. Beroende på vilket hölje som används läggs ytterligare symboler till på märkningen:

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

Alla standardstorlekar används för LM317, LM117 är endast tillgänglig i TO-3 hölje, LM217 i TO-3, D2PAK och TO-220. LM317LZ mikrokretsar i TO-92-paket kännetecknas av reducerade värden på maximal effekt och utström, upp till 100 mA, med liknande andra egenskaper. Ibland använder tillverkaren sina egna märkningar, till exempel LM317НV från Texas Instruments - högspänningsregulatorer i intervallet 1,2-60 V, medan husets pinouts sammanfaller med produkter från andra företag. Till skillnad från andra mikrokretsar används förkortningen LM (LM) av alla tillverkare. Förklaring av andra möjliga beteckningar ges i den tekniska beskrivningen av den specifika enheten.

Grundläggande elektriska parametrarL.M.117/217/317

Regulatorernas egenskaper bestäms av skillnaden mellan ingången (Ui) och utspänning (Uo) 5 volt, belastningsström 1,5 ampere och maximal effekt 20 watt:

• Spänningsinstabilitet – 0,01%;
• Referensspänning (UREF) – 1,25 V;
• Minsta belastningsström - 3,5 mA;
• Den maximala utströmmen är 2,2 A, med en skillnad mellan ingångs- och utgångsspänningar på högst 15 V;
• Den maximala effektförlusten begränsas av de interna kretsarna;
• Ingångsspänningsrippeldämpning – 80 dB.

Det är viktigt att notera! Vid maximalt möjliga värde på Uin – Uout = 40 volt reduceras den tillåtna lastströmmen till 0,4 ampere. Den maximala effektförlusten begränsas av den interna skyddskretsen, för TO-220 och TO-3 fall är den cirka 15 till 20 watt.

Tillämpningar av justerbar stabilisator

Vid design av elektroniska enheter som innehåller spänningsstabilisatorer är det mer att föredra att använda en spänningsregulator på LM317, särskilt för kritiska utrustningskomponenter. Användningen av sådana lösningar kräver ytterligare installation av två motstånd, men ger bättre effektparametrar än traditionella mikrokretsar med fasta stabiliseringsspänningar och har större flexibilitet för olika applikationer.

Utspänningen beräknas med formeln:

UOUT = UREF (1+ R2/R1) + IADJ, där:

• VREF = 1,25V, styrutgångsström;
• IADJ är mycket liten - cirka 100 µA och bestämmer spänningsinställningsfelet, i de flesta fall tas det inte med i beräkningen.

Ingångskondensatorn (keramik eller tantal 1 μF) är installerad på ett betydande avstånd från strömförsörjningsfiltrets kapacitansmikrokrets - mer än 50 mm; utgångskondensatorn används för att minska påverkan av transienta processer vid höga frekvenser; för många applikationer är det inte nödvändigt. Omkopplingskretsen använder bara ett justeringselement - ett variabelt motstånd; i praktiken används ett flervarvsmotstånd eller ersätts med en konstant av det önskade värdet. Styrmetoden låter dig implementera en programmerbar källa för flera spänningar, omkopplingsbar med vilken tillgänglig metod som helst: relä, transistor, etc. Ripple undertryckning kan förbättras genom att shunta styrstiftet med en kondensator på 5-15 μF.

Dioder av typ 1N4002 installeras i närvaro av ett utgångsfilter med stora kondensatorer, en utspänning på mer än 25 volt och en shuntkapacitans på mer än 10 μF. Mikrokretsen LM317 används sällan vid extrema driftsförhållanden; den genomsnittliga belastningsströmmen för många lösningar överstiger inte 1,5 A. Installation av enheten på en radiator är nödvändig i alla fall; med en utström på mer än 1 ampere är det tillrådligt att använda ett TO-3- eller TO-220-hus med en metallkontaktplattform LM317T.

För din information. Du kan öka spänningsstabilisatorns belastningskapacitet genom att använda en kraftfull transistor som regleringselement för utströmmen.

Enhetens belastningsström bestäms av parametrarna för VT1, vilken n-p-n transistor som helst med en kollektorström på 5-10 A är lämplig: TIP120/132/140, BD911, KT819, etc. Parallell anslutning av två eller tre delar är möjlig . Vilket medelkraftigt kisel som helst med motsvarande struktur används som VT2: BD138/140, KT814/816.

Funktionerna hos sådana kretsar bör beaktas: den tillåtna skillnaden mellan spänningarna vid ingången och utgången bildas från spänningsfallen över transistorn, cirka 2 volt, och mikrokretsen, för vilken minimivärdet är 3 volt. För stabil drift av enheten rekommenderas minst 8-10 volt.

Egenskaperna hos mikrokretsarna i LM317-serien gör det möjligt att stabilisera belastningsströmmen över ett brett område med hög noggrannhet.

Strömfixering säkerställs genom att bara ansluta ett motstånd, vars värde beräknas med formeln:

I = UREF/R + IADJ = 1,25/R, där UREF = 1,25 V (motstånd R i ohm).

Kretsen kan användas för att ladda batterier med stabil ström och lysdioder, för vilka konstant ström är viktig när temperaturen ändras. Dessutom kan strömstabilisatorn på LM317 kompletteras med transistorer, som i fallet med spänningsstabilisering.

Den inhemska industrin producerar funktionella analoger av LM317 med liknande parametrar - KR142EN12A/B mikrokretsar med belastningsströmmar på 1 och 1,5 ampere.

En utström på upp till 5 ampere tillhandahålls av stabilisatorn LM338 med liknande andra egenskaper, vilket gör att du kan använda alla fördelarna med en integrerad enhet utan externa transistorer. En komplett analog till LM317 i alla avseenden, förutom polaritet, är den negativa spänningsregulatorn LM337; bipolära strömförsörjningar kan enkelt byggas på basis av dessa två mikrokretsar.

Video

Strömstabilisator för lysdioder används i många lampor. Som alla dioder har lysdioder ett olinjärt ström-spänningsberoende. Vad betyder det? När spänningen ökar börjar strömmen sakta få effekt. Och först när tröskelvärdet nås, blir ljusstyrkan på lysdioden mättad. Men om strömmen inte slutar öka kan lampan brinna ut.

Korrekt LED-drift kan endast säkerställas tack vare en stabilisator. Detta skydd är också nödvändigt på grund av variationen i LED-spänningströskelvärden. När de är anslutna i en parallell krets kan glödlamporna helt enkelt brinna ut, eftersom de måste passera en mängd ström som är oacceptabel för dem.

Typer av stabiliseringsanordningar

Enligt metoden för att begränsa strömmen särskiljs enheter av linjär och pulstyp.

Eftersom spänningen över lysdioden är ett konstant värde, betraktas strömstabilisatorer ofta som LED-effektstabilisatorer. I själva verket är den senare direkt proportionell mot spänningsändringen, vilket är typiskt för ett linjärt förhållande.

Den linjära stabilisatorn värms upp ju mer spänningen appliceras på den. Detta är hans största brist. Fördelarna med denna design beror på:

• frånvaro av elektromagnetisk störning;
• enkelhet;
• låg kostnad.

Mer ekonomiska enheter är stabilisatorer baserade på en pulsomvandlare. I det här fallet pumpas kraften i portioner - efter behov av konsumenten.

Linjära enhetskretsar

Den enklaste stabilisatorkretsen är en krets byggd på basis av LM317 för en LED. De senare är en analog av en zenerdiod med en viss driftsström som den kan passera. Med tanke på den låga strömmen kan du själv montera en enkel enhet. Den enklaste drivrutinen för LED-lampor och lister monteras på detta sätt.

Mikrokretsen LM317 har varit en hit bland nybörjare radioamatörer i årtionden på grund av sin enkelhet och tillförlitlighet. Baserat på den kan du montera en justerbar drivenhet och andra strömförsörjningar. Detta kräver flera externa radiokomponenter, modulen fungerar direkt, ingen konfiguration krävs.

Den integrerade stabilisatorn LM317 är som ingen annan lämplig för att skapa enkla justerbara strömförsörjningar för elektroniska enheter med olika egenskaper, både med justerbar utspänning och med specificerade belastningsparametrar.

Huvudsyftet är att stabilisera de angivna parametrarna. Justeringen sker på ett linjärt sätt, till skillnad från pulsomvandlare.

LM317 tillverkas i monolitiska höljen, designade i flera varianter. Den vanligaste modellen är TO-220, märkt LM317T.

Varje stift i mikrokretsen har sitt eget syfte:

• JUSTERA. Ingång för reglering av utspänning.
• PRODUKTION. Ingång för generering av utspänning.
• INMATNING. Ingång för matning av matningsspänning.

Tekniska parametrar för stabilisatorn:

• Utspänningen ligger inom 1,2–37 V.
• Överbelastnings- och kortslutningsskydd.
• Utspänningsfel 0,1%.
• Omkopplingskrets med justerbar utspänning.

Enhetens effektförlust och ingångsspänning

Den maximala "baren" för ingångsspänningen bör inte vara mer än den angivna, och minimum bör vara 2 V högre än den önskade utspänningen.

Mikrokretsen är konstruerad för stabil drift vid en maximal ström på upp till 1,5 A. Detta värde blir lägre om en högkvalitativ kylfläns inte används. Den maximala tillåtna effektförlusten utan den senare är cirka 1,5 W vid en omgivningstemperatur på högst 30 0 C.

När du installerar en mikrokrets är det nödvändigt att isolera höljet från radiatorn, till exempel med en glimmerpackning. Effektiv värmeavlägsnande uppnås också genom att använda värmeledande pasta.

Kort beskrivning

Fördelarna med den radioelektroniska modulen LM317 som används i strömstabilisatorer kan kort beskrivas enligt följande:

• ljusflödets ljusstyrka säkerställs av utspänningsområdet 1. – 37 V;
• utgångsparametrarna för modulen beror inte på rotationshastigheten för elmotoraxeln;
• bibehålla en utström på upp till 1,5 A gör att du kan ansluta flera elektriska mottagare;
• felet av fluktuationer i utgångsparametrar är 0,1% av det nominella värdet, vilket är en garanti för hög stabilitet;
• det finns en skyddsfunktion för strömbegränsning och kaskadavstängning vid överhettning;
• Spånhuset ersätter marken, så vid extern montering minskar antalet installationskablar.

Anslutningsscheman

Naturligtvis är det enklaste sättet att begränsa strömmen för LED-lampor att ansluta ett extra motstånd i serie. Men det här verktyget är endast lämpligt för lysdioder med låg effekt.

Den enklaste stabiliserade strömförsörjningen

För att göra en strömstabilisator behöver du:

• mikrokrets LM317;
• motstånd;
• installationsmedel.

Vi monterar modellen enligt diagrammet nedan:

Modulen kan användas i kretsar av olika laddare eller reglerade informationssäkerhetsenheter.

Strömförsörjning på en integrerad stabilisator

Det här alternativet är mer praktiskt. LM317 begränsar strömförbrukningen, som ställs in av motståndet R.

Kom ihåg att den maximala strömmen som krävs för att driva LM317 är 1,5A med en bra kylfläns.

Stabilisatorkrets med justerbar strömförsörjning

Nedan finns en krets med en justerbar utspänning på 1,2–30 V/1,5 A.

Växelström omvandlas till DC med hjälp av en brygglikriktare (BR1). Kondensator C1 filtrerar rippelströmmen, C3 förbättrar transientsvaret. Detta gör att spänningsregulatorn kan fungera perfekt med konstant ström vid låga frekvenser. Utspänningen justeras med skjutreglaget P1 från 1,2 volt till 30 V. Utströmmen är ca 1,5 A.

Valet av motstånd enligt det nominella värdet för stabilisatorn måste utföras enligt en noggrann beräkning med en tillåten avvikelse (liten). Godtycklig placering av motstånd på kretskortet är dock tillåten, men det är tillrådligt att placera dem borta från LM317 kylflänsen för bättre stabilitet.

Applikationsområde

LM317-chippet är ett utmärkt alternativ för användning i läget för stabilisering av grundläggande tekniska indikatorer. Det kännetecknas av sin enkelhet i utförande, billiga kostnad och utmärkta prestandaegenskaper. Den enda nackdelen är att spänningströskeln bara är 3 V. Fodralet av typen TO220 är en av de mest prisvärda modellerna, vilket gör att den kan avleda värme ganska bra.

Mikrokretsen är användbar i enheter:

• strömstabilisator för LED (inklusive LED-remsor);
• Justerbar.

Stabiliseringskretsen baserad på LM317 är enkel, billig och samtidigt pålitlig.