Регулируемый трехвыводный линейный стабилизатор напряжения и тока LM317t, характеристики которого позволяют используется его в схемах включения регулируемых блоков питания. Очень часто используется в светодиодных устройствах.
В этой статье Вы узнаете основные возможности этой микросхемы, eё распиновку, технические параметры и принцип работы. Увидите, как используя всего несколько радиодеталей можно добиться получения необходимых выходных параметров.
Контакты микросхемы
Изготовляется в универсальном транзисторном корпусе, позволяющем размещать его на плате или теплоотводе. Наиболее распространённая модель LM317 встречается в корпусе TO-220 с буквой «Т» в конце маркировки. Буква «t» обозначает тип корпуса.
Цоколевка стабилизатора LM317 производится по трем контактам. Если смотреть на устройство спереди, то первый контакт слева (Adj) — это регулируемый вывод, средний (Vout) – выход и последний справа (Vin) — вход.
- Vin — это вывод, на него подается входное напряжение, которое нужно регулировать. Например, на него может подаваться 12 В, которое устройство будет понижать до 10 В на Vout.
- Vout — это вывод, на который выводится напряжение. Поверхность радиатора соединена с этим выводом микросхемы.
- Регулируемый (Adj) — это вывод, который позволяет регулировать выходное напряжение через подстрочный резистор.
- Встречается в различных видов корпусов.
- Номера контактов разных типов корпусов микросхемы.
Характеристики
Технические параметры LM317 при температуре окружающей среды +25 °C:
физические:
- корпус TO-220, TO-220FP, TO-3, D2PAK, SOT-23;
- материал корпуса — пластмасса;
электрические:
- диапазон от 1.25 до 37 В;
- сила тока на выходе не более 1.5 А;
- нестабильность на выходе до 0,1 %;
- опорное (Vref) от 0,1 до 1,3 В;
- ток вытекающий из вывода подстройки (Iadj) от 50 до 100 мкА (µA);
внутренняя защита:
- от короткого замыкания (Internal Short-Circuit Current Limiting);
- от тепловой перегрузки (Thermal Overload Protection);
- ограничение по максимальной рассеиваемой мощности (Output Safe-Area Compensation);
Наличие параметра Output Safe-Area Compensatio означает, что в микросхеме есть датчики “теплового ограничения”, которые ограничивают максимальную рассеиваемую мощности, при её превышении она выключится и не пострадает.
Все системы защиты от перегрузок остаются полностью работоспособными даже если вход регулирования отключен.
Схема включения
Зная номера контактов и их назначение можно понизить напряжение, подаваемое на вход микросхемы до необходимого значения. Для этого надо изменить сопротивление R1, подключенного к регулируемому выводу Adj. Давайте посмотрим как это выглядит.
Как видно на схеме включения lm317 к контакту Adj надо подключить два резистора R1 и R2. Они определяют напряжение, которое понижает стабилизатор и выдает на выход. Посмотрим следующую формулу выходного напряжения.
Исходя из формулы видно, что величина Vout зависит от значения резистора R2.Чем больше увеличивается значение сопротивления R2, тем больше будет выходное напряжение.
Пример стабилизации напряжения на LM317
Допустим надо подать на микросхему 12 вольт и отрегулировать его до 5. Исходя из формулы, приведенной выше, для того, чтобы LM317 выдал 5 вольт и выступал в роли регулятора напряжения, значение R2 должно быть 720 Ом.
Соберите указанную выше схему. Затем с помощью мультиметра проверьте выходное напряжение, поместив его щупы на конденсатор емкостью 1 мкФ. Если схема собрана правильно, то на её выходе будет около 5 вольт.
Входной конденсатор С1 можно не использовать, если корпус микросхемы расположен не менее 15 сантиметров от входного сглаживающего фильтра. Выходной конденсатор С2 добавляют для сглаживания переходных процессов.
Теперь замените резистор R2 и установите на его место номинал со значением 1,5 кОм. Теперь на выходе должно быть около 10 В. Это преимущество этих миросхем. Вы можете настроить их на любое напряжение в пределах диапазона, указанного в его характеристиках.
Принцип работы
Соберем простой стабилизатор напряжения используя LM317 согласно схеме.
Подключим на вход Vin источник постоянного питания. Как уже было написано ранее, к этим контактам надо подать входное напряжение, которое микросхема затем понизит в зависимости от нагрузки. Оно должно быть больше, чем на выходе.
Допустим используя эту схему надо получить 5 В нагрузке. Следовательно, на вход Vin надо подать больше чем 5 вольт. Как правило, если микросхема LM317, не является регулятором с малым падением надо, чтобы входное напряжение примерно на 2 вольта было выше выходного. Поскольку мы хотим 5 вольт на выходе, мы подадим к регулятору 7 вольт.
Регулятор с малым падением напряжения – устройство с низким падением на переходе, примерно от 1 до 1,5 вольт. В качестве регулирующего элемента обычно используется одинарный npn-транзистор.
Контакт Adj позволяет отрегулировать напряжение на выходе до уровня, который мы хотим.Рассчитаем, какое значение сопротивления R2 даст на выходе устройства 5 вольт. Используя формулу для выходного напряжения можно узнать значение сопротивления R2.
Так как сопротивление R1 равно 240 Ом, а выходное напряжение равно 5 В, то R2 согласно формуле будет равно 720 Ом. Таким образом, при значении R2 =720 Ом, LM317 будет выдавать 5 В, при подаче на её вход более 5 Вольт.
Драйвер тока
Драйвер тока (LED Driver) поддерживает ток и напряжение в цепи нагрузки в независимости от поданного на него постоянного питания. Известно, что светодиод является полупроводниковым прибором, который следует запитать током, указанным в характеристиках светодиода.
Используя схему стабилизации как показано в DataSheet можно собрать на LM317 простую схему драйвера тока.
Для ее работы зная потребляемый светодиодом ток, необходимо подобрать сопротивление подстроечного резистора R1. У маломощных светодиодов ток потребления составляет порядка 20 мА или 0,02 А. Для подбора необходимого сопротивления используют формулу, где Iout это ток на выходе микросхемы, необходимый для питания светодиодов.
Используя формулу, получаем значение номинала резистора с сопротивлением 62.5 Ома. Для избежания перегрева микросхемы подбирают необходимую мощности резистора по формуле.
Собрав схему и подав питание, получают простейший драйвер стабилизации тока для светодиодов. Светодиод будет включаться, с требуемой яркостью, которая не будет зависеть от поданного постоянного питания на вход микросхемы.
Номинал необходимого резистора R1, можно подобрать, используя обычный подстроечный проволочный резистор на сопротивление 0.5 кОм. Для этого сначала проверяют его сопротивление между среднем и любым из крайних выводов. С помощью мультиметра, вращая регулирующий стержень, добиваемся значения сопротивления 500 Ом, чтобы не сжечь подключенный светодиод при включении.
Затем подключают в схему со светодиодом. Чтобы выбрать подходящий номинал резистора, после подачи питания изменяют сопротивление подстроечного резистора до требуемого тока светодиода.
Онлайн-калькулятор
Для расчета параметров радиоэлементов в схемах с LM317 в сети интернет существует множество онлайн-калькуляторов:
- для расчета резистора R2, при известном выходном напряжении и сопротивлении резистора R1;
- для вычисления напряжения на выходе стабилизатора, при известном сопротивлении двух резисторов (R1 и R2);
- для расчета сопротивления и мощности резистора, при известном значении силы тока на выходе микросхемы и др.
Как проверить lm317 мультиметром ?
Мультиметром микросхемы проверить нельзя, так как это не транзистор. Что-то протестировать между контактами конечно можно, но это не гарантирует исправность микросхемы, так как она содержит большое количество различных радиоэлементов (транзисторов, резисторов и др.
), которые не соединены с выводами напрямую и не «прозваниваются». Самым эффективный способ, это собрать простой стенд используя макетную плату для проверки и запитать все от батарейки, . Стенд должен представлять собой простейший стабилизатор (пару конденсаторов и резисторов).
Зарубежные и российские аналоги
Чем можно заменить lm317 ? Полными аналогами микросхемы являются GL317, SG317, UPC317, ECG1900. Очень известным отечественным аналогом lm317t c фиксированным напряжением является микросхема KP142ЕН12. Если нужен регулируемый линейный стабилизатор, то подойдет КРЕН12А (можно и Б).
Безопасность при эксплуатации
Максимальное напряжение между входом и выходом не должно превышать 40 В. Мощность рассеивания не более 20 Вт. Температура пайки не должна превышать 260 °С, при соблюдении расстоянии от корпуса микросхемы более 1,6 мм и времени нагревания до 10 секунд. Температура хранения устройства должна находится в пределах от -65 до + 150 °С, рабочая температура не более + 150 °С.
Это максимальные значения, которые могут привести к повреждению устройства или повлиять на стабильность его работы. Микросхема хорошо защищена от тепловой перегрузки и короткого замыкания контактов. Однако не стоит превышать допустимые параметры при эксплуатации, для избежания выхода её из строя и достижения максимально надежной работы.
Производители
LM317t выпускают многие именитые производители, ниже представим их вместе с DataSheet:
- Texas Instruments Incorporated;
- ON Semiconductor;
- ST Microelectronics.
LM317 регулируемый стабилизатор напряжения и тока. Характеристики, онлайн калькулятор, datasheet
LM317 — популярный регулируемый положительный линейный стабилизатор напряжения. Он был разработан Бобом Добкиным в 1976 году, когда он работал в National Semiconductor.
LM317t способен обеспечить плавную регулировку выходного напряжения от 1,2 В до 37 В с током нагрузки до 1,5 А. Также данный стабилизатор может работать в качестве стабилизатора тока. Далее в статье приведем примеры подключения LM317.
Отличительные особенности LM317t
- Обеспечения выходного напряжения от 1,2 до 37 В.
- Ток нагрузки до 1,5 A.
- Наличие защиты от возможного короткого замыкания.
- Надежная защита микросхемы от перегрева.
- Погрешность выходного напряжения 0,1%.
Цоколевка LM317
Как и большинство стабилизаторов напряжения, микросхема LM317 имеет три вывода:
- Adj — управляющий вывод.
- Vout — выход.
- Vin — вход.
Ниже представлена распиновка LM317 в наиболее распространенных корпусах:
Блок-схема LM317
Здесь представлена внутренняя схема LM317:
Характеристики LM317t
Приведем основные параметры стабилизатора LM317:
- Входное напряжение, max: 40 В.
- Выходное напряжение, min: 1,25 В.
- Опорное напряжение (Vref): от 0,1 до 1,3 В.
- Ток нагрузки, max: 1,5 А.
- Нестабильность выходного напряжения: 0,1 %.
- Ток Adj: 50…100 мА.
- Корпус: TO-220, TO-92, TO-3, D2PAK.
Подробные параметры смотрите в datasheet на русском языке, который можно скачать в конце статьи.
Аналог LM317
Ниже представлен полный список зарубежных и отечественных аналогов стабилизатора LM317:
- отечественный аналог LM317: 142ЕН12,1157ЕН1.
- зарубежный аналог LM317: GL317, SG31, SG317, UPC317, ECG1900, SG317T, LM317K, SG317K, UA317KC, UC317K, LM317LD, KA317LZ, LM317LZ, LM31MDT, KA317M, ECG956, KA317M, SG317P, SG317T, SP900, UA317UC, UC317T, UPC317H.
Схема подключения LM317 – стабилизатор напряжения
Как было сказано выше, LM317 может обеспечить любое напряжение на выходе в диапазоне от 1,2 до 37 В. Для того чтобы получить необходимое выходное напряжение, нам необходимо подключить всего два резистора, образующие делитель напряжения.
В зависимости от сопротивления этих резисторов можно получить разное выходное напряжение. Ниже приведена типовая схема подключения LM317 в качестве стабилизатора напряжения, взятая из datasheet:
Тестер транзисторов / ESR-метр / генератор Многофункциональный прибор для проверки транзисторов, диодов, тиристоров… 
Формула расчета выходного напряжения следующая:
VO = VREF * (1 + R2/R1)
- VO — выходное напряжение.
- VREF — опорное напряжение по datasheet (1,25 В).
- R2 и R1 — резисторы делителя напряжения.
Сопротивление резисторов для разных напряжений:
- 3 вольта — R1 (240 Ом) и R2(336 Ом).
- 3,3 вольта — R1 (240 Ом) и R2(394 Ом).
- 5 вольт — R1 (240 Ом) и R2(720 Ом).
- 9 вольт — R1 (240 Ом) и R2(1488 Ом).
- 12 вольт — R1 (240 Ом) и R2(2064 Ом).
- 24 вольта — R1 (240 Ом) и R2(4368 Ом).
Онлайн калькулятор LM317 — расчет напряжения
Для облегчения вычислений ниже представлен онлайн калькулятор для расчета сопротивления резисторов стабилизатора LM317. В данном калькуляторе предусмотрено два варианта расчета:
- Первый вариант: зная необходимое выходное напряжение и сопротивление резистора R1 можно рассчитать сопротивление резистора R2.
- Второй вариант: зная сопротивления обоих резисторов R1 и R2 можно рассчитать выходное напряжение.
Схема подключения LM317 – стабилизатор тока
LM317 может работать и в качестве стабилизатора тока. Стабилизатор тока, как правило, используют для питания светодиодов. Все что нужно для стабилизации тока — это LM317 и один постоянный резистор.
Ниже приведена типовая схема подключения LM317 в качестве стабилизатора тока, взятая из datasheet:
Формула расчета тока стабилизации следующая:
IO = VREF /R1
- IO — выходной ток.
- VREF — опорное напряжение по datasheet (1,25 В).
- R1 — сопротивление резистора.
Онлайн калькулятор LM317 — расчет тока
Для облегчения вычисления ниже представлен онлайн калькулятор для расчета тока стабилизатора LM317:
Для упрощения расчета номинала резистора можно использовать несложный калькулятор, который поможет рассчитать необходимые номиналы не только для LM317, но и для L200, стабилитрона TL431, M5237, 78xx.
Скачать datasheet и калькулятор для LM317 (103,4 KiB, скачано: 51 480)
Типовая схема включения LM317t
примечание к схеме
- Резисторы R1 и R2 необходимы для установки выходного напряжения.
- Конденсатор Cadj рекомендуется для подавления пульсаций. Предотвращает усиление пульсаций при увеличении выходного напряжения.
- Конденсатор C1 рекомендуется если LM317 не находится в непосредственной близости возле конденсаторов фильтра источника питания. Керамический или танталовый конденсатор емкостью 0,1 мкФ или 1 мкФ будет достаточным.
- Конденсатор Co улучшает переходную характеристику, но не влияет на стабильность.
- Рекомендуется использовать защитный диод VD2, если используется Cadj.
- Рекомендуется использовать защитный диод VD1, если используется Cо.
Примеры применения стабилизатора LM317
Далее приведем несколько схем включения LM317, которые могут пригодиться в повседневной жизни радиолюбителя.
Регулируемый блок питания на lm317
Эта схема линейного блока питания с регулировкой от 1,5 В до 30 В. Напряжение со вторичной обмотки трансформатора сначала выпрямляется диодным мостом, далее поступает на вход стабилизатора LM317.
Изменяя сопротивление переменного резистора R1 производиться регулировка выходного напряжения. Конденсаторы в данной схеме являются фильтрующими.
Источник питания на 5 Вольт с электронным включением
Блока питания на 15 вольт с плавным пуском
Ниже приведена схема блока питания на 15 вольт с плавным запуском. Конденсатор C2 в сочетании с транзистором VT1 обеспечивает плавную подачу питания.
- В начале конденсатор не заряжен, поэтому начальное выходное напряжение будет равно:
- Vвых = VC1 + VBE + 1,25 В = 0 В + 0,65 В + 1,25 В = 1,9 В.
По мере увеличения напряжения на конденсаторе Vвых возрастает с той же скоростью. Когда выходное напряжение достигает значения, определяемого резисторами R1 и R2, транзистор VT1 отключается. Конечно же выходное напряжение можно установить любое, подобрав соответствующее сопротивление резистора R1.
Схема регулятора переменного напряжения
Два стабилизатора LM317 могут регулировать как положительные, так и отрицательные полупериоды синусоидального входного напряжения:
Схема зарядного устройства на 6 В с ограничением по току
- По мере увеличения зарядного тока напряжение на резисторе R3 увеличивается до тех пор, пока транзистор VT1 не начнет потреблять ток от регулировочного вывода ADJ стабилизатора LM317.
- Напряжение на выводе ADJ падает, и, следовательно, выходное напряжение уменьшается до тех пор, пока транзистор VT1 не перестанет проводить ток.
Схема параллельного подключения нескольких LM317 с током 4 А
Данная схема параллельного соединения LM317 обеспечивает выходной ток на уровне 4 А, имея при этом возможность регулировать выходное напряжение с помощью переменного резистора R8 (1,5 кОм на схеме).
Схема сильноточного регулятора LM317 с внешним транзистором
Транзистор VT1 (TIP73) в верхней части схемы обеспечивает более высокие токи на выходе стабилизатора, чем это может обеспечить LM317. При этом схема сохраняет выходное напряжение на уровне, которое определяется резисторным делителем R5 и R3.
Datasheet LM317 на русском
Скачать datasheet LM317 на русском языке (739,5 KiB, скачано: 33 150)
Стенд для пайки со светодиодной подсветкой Материал: АБС + металл + акриловые линзы. Светодиодная подсветка…
Отправить сообщение об ошибке.
LM317: Характеристики, виды и схемы
LM317 – это регулируемый стабилизатор напряжения. Он может служить для создания различных блоков питания. Он способен быть основой для стабилизатора тока, зарядного устройства, лабораторного блока питания и даже звукового усилителя. Для того, чтобы им воспользоваться, достаточно подключить его к одной их схем обвязки, обозначенных ниже.
Эта микросхема является одной из самых популярных в мире – все из-за простоты ее устройства и работы с ней, ее дешевизны и надежности. Последнее обеспечивается наличием защит короткого замыкания выводов и перегрева микросхемы. LM317 не требует множества компонентов в качестве обвязки. Наибольшую популярность микросхема приобрела в среде радиолюбителей.
LM317 регулирует напряжение линейно, что является ее преимуществом относительно импульсных преобразователей. Микросхема продается в нескольких вариантах корпуса, наибольшей популярностью пользуется версия LM317T в корпусе TO-220. Она была разработана Бобом Добкиным в 1976 году, когда он работал в National Semiconductor, и с тех пор является бессменным хитом в кругах радиолюбителей.
Схема LM317
Все внутреннее устройство стабилизатора можно видеть на его схеме, взятой в datasheet. На ней изображены три вывода схемы: вход (на этот вход подается питание), регулировка и выход.
На пине регулировки вольтаж сигнала сначала понижается на одностороннем ограничителе до стабильных 1.
25В и служит опорным источником, а ток, вместе с током питания идут на компаратор, основанный на операционном усилителе.
Также на схеме можно видеть выходной каскад на базе биполярного транзистора, который усиливает ток, и блок защиты от перегрева и превышения по току.
Справа от блока защиты находится датчик тока, падение на котором и отслеживается защитой с целью предупреждения повреждений от КЗ.
Характеристики LM317
- Максимальное входное напряжение LM317 – 40В
- Диапазон напряжений выхода LM317 – 1.2-37В
- Максимальный выходной ток для LM317 – 1.5А
- Опорное напряжение микросхемы – 0.1-1.3В
- Минимальный ток нагрузки – 3.5mA
- Погрешность напряжения на выходе – 0.1%
- Рассеиваемая мощность – 20Вт
- Рабочий температурный диапазон – 0-125C
- Температурный диапазон хранения – -65-150C
- Температурный диапазон хранения – -65-150°C
Виды LM317
Наиболее популярна LM317T в корпусе TO-220 на 1.5 Ампер. Это считается универсальным вариантом, так как может использоваться в навесном монтаже, а также поверхностном. Радиатор в таком корпусе позволяет отводить излишнее тепло и испытывать более серьезные нагрузки, чем его собратья, а при необходимости его можно прикрепить к большему радиатору.
Подключение LM317
LM317 имеет следующую конфигурацию выводов в разных корпусах:
Минимальная схема подключения представляет собой два резистора сопротивления и три конденсатора, подключенных согласно схеме. В соответствии с характеристиками сопротивления и будет определяться напряжение на выходе.
У LM317 два главных параметра: это его опорное напряжение, а также ток, истекающий на выводе подстройки. Опорное напряжение (Vref) — напряжение, которое стабилизатор поддерживает на сопротивлении R1. Оно нестабильно и разнится от партии к партии в среднем на 0.1В, поэтому для расчетов лучше держать в уме усредненное значение – 1.25В.
Для серьезных же проектов стоит измерить его для каждого используемого экземпляра. Соответственно, следуя схеме, если замкнуть резистор R2, то на выходе мы получим опорное напряжение – 1.25В, а с увеличением вольтажа на R2 будет увеличиваться и выходное напряжение.
Таким образом, LM317 постоянно сравнивает напряжение на выходе через резистивный делитель с опорным, поэтому, меняя сопротивление, мы меняем выходное напряжение.
Ток, утекающий на подстройке (Iadj) – паразитный. По заявлению производителей он составляет от 50 до 100 мкА, но на деле же может достигать и 500 мкА. Из-за этого для стабильности выходного напряжения сопротивление R1 не должно быть выше 240 Ом, чтобы через делитель не проходил ток менее 5 мА.
Все, что вам нужно – это подставить ваше значение R1 в это формулу R2=R1*((Uo/Uref)-1).
Кроме того, не забывайте об охлаждении. Чем больше разница входного и выходного тока, тем сильнее будет нагреваться стабилизатор, что приведет к проблемам с его работой. Параметров, описанных производителем, можно добиться, только используя дополнительное охлаждение в виде радиатора.
Типовые схемы LM317
Как было указано, в LM317 используется при создании регулируемых и нерегулируемых блоков питания, однако, также может быть использован в качестве основы стабилизатора тока при создании светодиодных драйверов, которые поддерживают ток в цепи вне зависимости от входного напряжения. Только описанных в datasheet применений хватит на отдельную книгу, поэтому разберем несколько самых популярных схем на этом стабилизаторе.
Регулируемый блок питания (1.2-37В)
Все, что понадобится для его создания, это заменить R2 на переменный резистор, а также добавить трансформатор с диодным мостом на вход. При использовании стоит учитывать, что микросхема обладает опорным напряжением в 1.25В, поэтому оно и будет минимальным для данной схемы.
Регулируемый блок питания (0-37В)
Если вам необходима полная регулировка с 0В, то производители схем предлагают подключить к схеме источник отрицательного напряжения на 10В.
Вы можете намотать дополнительную катушку на трансформатор блока питания и подключить его выводы после диодного моста следующим образом:
Либо вы можете использовать источник отрицательного напряжения, который будет питаться от основной обмотки.
Таким образом, вы получите простейший лабораторный блок питания.
Светодиодный драйвер (Стабилизатор тока)
С помощью этой схемы вы можете запитывать достаточно мощные светодиоды и светодиодные ленты. Все, что нужно — это знать потребляемый ток и, исходя из него, подобрать сопротивление по формуле.
В нем используется тот же принцип, что и в самой простой схеме, но вместо резистивного делителя установлен датчик тока.
Чем больший ток потребляет нагрузка на выходе, тем большее падение напряжения будет наблюдаться на датчике. Оно отслеживается микросхемой, и она увеличивает или уменьшает напряжение для поддержания стабильного тока.
Даже при коротком замыкании ток будет держаться на стабильном уровне, который был выставлен.
Зарядное устройство
Схема данного зарядного устройства взята из datasheet и имеет напряжение на выходе 6В с ограничением 0.6А. С помощью изменения сопротивления резисторов R1 и R2 возможно регулировать напряжение под ваши нужды, а при помощи резистора R3 – ток. Оно подойдет для питания аккумуляторов телефонов, инструментов и бытовой техники.
Регулирование переменного напряжение
Так как два LM317 могут регулировать не только положительные, но и отрицательные колебания синусоиды, то с помощью них можно создать AC регулятор. Можно видеть, что схема довольно не сложная и не требует множества компонентов:
Как проверить LM317?
В отличие от транзисторов, данную микросхему невозможно проверить мультиметром. Такой способ никак не гарантирует правильную работу из-за большого количества внутренних элементов, не соединенных с выводами.
Поэтому, если какой-то из них выйдет из строя, то проверить это мультиметром будет проблематично.
Самый простой способ проверки работы LM317 — это создать простейший стенд на макетной плате, а запитать его можно будет всего лишь от батарейки.
Таким образом, вы сможете быстро убедиться в полностью рабочем состоянии элемента, даже если необходимо проверить несколько штук.
Применение LM317
Схемы, приведенные выше – лишь малая часть, основа, по сравнению с тем, что возможно сделать на этом стабилизаторе. Он может использоваться почти во всех схемах, которые требуют постоянного питания до 40 В. Вот некоторые сферы применения, описанные в официальном техническом документе данной микросхемы:
- Персональные компьютеры
- Цифровые камеры
- ЭКГ
- Интернет свитчи
- Биометрические датчики
- Драйверы электромоторов
- Портативные зарядки
- PoE
- RFID считыватели
- Бытовая техника
- Рентгеновские аппараты
Как можно видеть, даже сам производитель рассчитывает на максимально широкое использования данного элемента, что уж говорить о самодельщиках, готовых представить самые необычные схемы с использованием LM317.
Повышение максимального выходного тока
Существует два способа повышения максимального выходного тока. Если вам необходимо получить больше 1.5А, то вы можете либо подключить несколько микросхем параллельно, либо подключить силовой транзистор.
В первом случае достаточно подключить на выход стабилизаторов резисторы с низким сопротивлением. Они нужны для выравнивания токов.
Однако не всегда рационально использовать несколько микросхем. Поэтому нам на помощь приходит транзистор. В таком случае будет достаточно добавить его и резистор в качестве обвязки к нему.
Если нагрузка потребляет небольшой ток, то он будет проходить через микросхему, не затрагивая транзистор. А при повышении, почти весь ток будет проходить через транзистор, оставляя малую его часть стабилизатору. Но при использовании этой схемы внутренняя защита внутри LM317 от КЗ.
Аналоги LM317
Что делать, если нет возможности использовать LM317? Можно воспользоваться ее аналогами. Братьями-близнецами данного компонента являются UPC317, GL317, ECG1900 и SG317. Отечественный же аналог — это KP142EH12A, а также существует KP142ЕН12 с фиксированным напряжением.
Если LM317 не хватает мощности для вашего проекта, то можно воспользоваться более мощными вариантами:
- LM350AT и LM350T – максимальный выходной ток 3А и мощность 25Вт
- LM350K – ток 3 А и мощность 30 Вт
- LM338T и LM338K – ток 5 А
Все эти микросхемы имеют одинаковые выводы, поэтому схемы не придется никак менять.
Безопасная эксплуатация LM317
Стоит помнить об эксплуатационных характеристиках радиокомпонента и не использовать его в критических условиях. Мощность рассеивания по официальной информации – 20 Вт, а разница входного и выходного напряжений не должна превышать 40 В.
Во время пайки температура должна не превышать 260 C. Использовать можно при температуре от 0C до 125C, а хранить от -65C до 150C.
Все это официально заявленные характеристики, в реальности они могут расходиться от экземпляра к экземпляру и быть заниженными.
Не стоит использовать элемент при максимальных и минимальных обозначенных значениях. При такой эксплуатации уровень стабильности и надежности значительно упадет. А также крайне желательно использовать радиатор для отвода тепла, так как иначе заявленные характеристики могут не совпадать с реальными.
Datasheet, даташит
Datasheet на данный стабилизатор проще всего найти на сайте производителя Texas Instruments. Или по ссылке.
В даташите вы сможете найти наиболее точные характеристики и спецификации, а также графики, отражающие работу микросхемы. Помимо этого, там описаны некоторые из типовых схем, использования и подробное описание их настройки под различные нужды. А также рекомендации по использованию.
Производители LM317
Так как LM317 является самым популярным стабилизатором напряжения, то ее выпускают крупнейшие предприятия по производству микросхем:
- Texas Instruments
- STMicroelectronics
- ONS
- UTC
Где купить LM317?
Стабилизатор применяется крайне широко, поэтому проблем с покупкой не возникает, он доступен почти во всех интернет-магазинах радиоэлектронных компонентов. Но к нам этот товар, как и другие радиоэлектронные компоненты, попадает по крайне завышенной цене, поэтому выгоднее всего купить его на AliExpress по этой ссылке.
Рекомендую к просмотру:
LM317T схема включения
В случае если в схеме нужен стабилизатор на какое-то не стандартное напряжение, то прекрасное решение использование популярного интегрального стабилизатора LM317T с характеристиками:
- способен работать в диапазоне выходных напряжений от 1,2 до 37 В;
- выходной ток может достигать 1,5 А;
- максимальная рассеиваемая мощность 20 Вт;
- встроенное ограничение тока, для защиты от короткого замыкания;
- встроенную защиту от перегрева.
У микросхемы LM317T схема включения в минимальном варианте предполагает наличие двух резисторов, значения сопротивлений которых определяют выходное напряжение, входного и выходного конденсатора.
У стабилизатора два важных параметра: опорное напряжение (Vref) и ток вытекающий из вывода подстройки (Iadj).
Величина опорного напряжения может меняться от экземпляра к экземпляру от 1,2 до 1,3 В, а в среднем составляет 1,25 В.
Опорное напряжение это то напряжение которое микросхема стабилизатора стремиться поддерживать на резисторе R1. Таким образом если резистор R2 замкнуть, то на выходе схемы будет 1,25 В, а чем больше будет падение напряжения на R2 тем больше будет напряжение на выходе.
Получается что 1,25 В на R1 складываться с падением на R2 и образует выходное напряжение.
Второй параметр – ток вытекающий из вывода подстройки по сути является паразитным, производители обещают что он в среднем составит 50 мкА, максимум 100 мкА, но в реальных условиях он может достигать 500 мкА. Поэтому чтобы обеспечить стабильное выходное напряжение приходиться через делитель R1-R2 гнать ток от 5 мА.
А это значит что сопротивление R1 не может больше 240 Ом, кстати именно такое сопротивление рекомендуют в схемах включения из datasheet.
Первый раз, когда я посчитал делитель для микросхемы по формуле из LM317T datasheet, я задавался током 1 мА, а потом я очень долго удивлялся почему напряжение реальное напряжение отличается.
И с тех пор я задаюсь R1 и считаю по формуле:
R2=R1*((Uвых/Uоп)-1).
Тестирую в реальных условиях и уточняю значения сопротивлений R1 и R2.
Посмотрим какие должны быть для широко распространенных напряжений 5 и 12 В.
| R1, Ом | R2, Ом | |
| LM317T схема включения 5v | 120 | 360 |
| LM317T схема включения 12v | 240 | 2000 |
Но я бы посоветовал использовать LM317T в случае типовых напряжений, только когда нужно срочно что-то сделать на коленке, а более подходящей микросхемы типа 7805 или 7812 нету под рукой.
А вот расположение выводов LM317T:
- Регулировочный
- Выходной
- Входной
Кстати у отечественного аналога LM317 — КР142ЕН12А схема включения точно такая же.
На этой микросхеме несложно сделать регулируемый блок питания: вместо постоянного R2 поставьте переменный, добавьте сетевой трансформатор и диодный мост.
На LM317 можно сделать и схему плавного пуска: добавляем конденсатор и усилитель тока на биполярном pnp-транзисторе.
Схема включения для цифрового управления выходным напряжением тоже не сложна. Рассчитываем R2 на максимальное требуемое напряжение и параллельно добавляем цепочки из резистора и транзистора. Включение транзистора будет добавлять в параллель к проводимости основного резистора, проводимость дополнительного. И напряжение на выходе будет снижаться.
Схема стабилизатора тока ещё проще, чем напряжения, так как резистор нужен только один. Iвых = Uоп/R1.
Например, таким образом мы получаем из lm317t стабилизатор тока для светодиодов:
- для одноватных светодиодов I = 350 мА, R1 = 3,6 Ом, мощностью не менее 0,5 Вт.
- для трехватных светодиодов I = 1 А, R1 = 1,2 Ом, мощностью не менее 1,2 Вт.
На основе стабилизатора легко сделать зарядное устройство для 12 В аккумуляторов, вот что нам предлагает datasheet. С помощью Rs можно настроить ограничение тока, а R1 и R2 определяют ограничение напряжения.
Если в схеме потребуется стабилизировать напряжения при токах более 1,5 А, то все также можно использовать LM317T, но совместно с мощным биполярным транзистором pnp-структуры.
Если нужно построить двуполярный регулируемый стабилизатор напряжения, то нам поможет аналог LM317T, но работающий в отрицательном плече стабилизатора — LM337T.
Но у данной микросхемы есть и ограничения. Она не является стабилизатором с низким падением напряжения, даже наоборот начинает хорошо работать только когда разница между выходным и выходным напряжением превышает 7 В.
Если ток не превышает 100мА, то лучше использовать микросхемы с низким падением LP2950 и LP2951.
Мощные аналоги LM317T — LM350 и LM338
Если выходного тока в 1,5 А недостаточно, то можно использовать:
- LM350AT, LM350T — 3 А и 25 Вт (корпус TO-220)
- LM350K — 3 А и 30 Вт (корпус TO-3)
- LM338T, LM338K — 5 А
Производители этих стабилизаторов кроме увеличения выходного тока, обещают сниженный ток регулировочного входа до 50мкА и улучшенную точность опорного напряжения.
А вот схемы включения подходят от LM317.
Загрузка...
