na 2024/09/3 517

Dogłębny przewodnik po LM317: Zrozumienie regulowanych regulatorów napięcia

LM317 jest jednym z najczęściej używanych obwodów zintegrowanych mocy.Ma nie tylko najprostszą formę stałego trzyterminowego obwodu regulatora napięcia, ale ma również charakterystykę regulowanego napięcia wyjściowego.Ponadto ma również zalety niskiego hałasu, szerokiego zakresu regulacji napięcia, dobrej wydajności stabilizacji napięcia i wysokiego stosunku supresji tętnienia.W tym artykule omówimy niektóre kluczowe punkty związane z LM317, abyś mógł dogłębnie zrozumieć to urządzenie.Więc zacznijmy!

Katalog

Wprowadzenie do LM317

LM317 jest trzy-końcowym regulowanym regulatorem napięcia dodatnim z krajowego półprzewodnika.LM317 ma szeroki zakres napięcia wyjściowego od 1,2 V do 37 V i prąd obciążenia do 1,5A.Korzystanie z LM317 jest bardzo proste, wymagające tylko dwóch zewnętrznych rezystorów do ustawienia pożądanego napięcia wyjściowego.Ponadto LM317 oferuje lepszą regulację liniowości i obciążenia niż standardowe ustalone organy regulacyjne, a różnorodne obwody ochrony są zintegrowane z LM317, aby zapewnić stabilne i niezawodne działanie, w tym ochronę przed przeciążeniem i ochronę bezpiecznej strefy.Zwykle LM317 nie wymaga zewnętrznych kondensatorów, ale jeśli połączenie z kondensatora filtra wejściowego do wejścia LM317 wynosi większe niż 6 cali (około 15 cm), zalecane są kondensatory zewnętrzne.Zastosowanie kondensatorów wyjściowych poprawia również przejściową odpowiedź.Jeśli użyjemy kondensatora filtra po stronie regulacji, możemy uzyskać wskaźnik odrzucenia tętnienia znacznie wyższy niż w przypadku standardowego trzyterminowego regulatora.

LM317 ma kilka specjalnych zastosowań.Na przykład, zawieszając regulator przy wyższym napięciu, LM317 może regulować napięcia do kilkuset woltów, pod warunkiem, że różnica napięcia wejściowego lub wyjściowego nie przekracza jego ograniczeń i że unikanie zwarć na wyjściach.Dodatkowo możemy podłączyć terminal regulacyjny do programowalnego napięcia dla programowalnych funkcji mocy wyjściowej.

Alternatywy i równoważniki

• • LM7905

• • LM7809

• • LM7912

• • LT1086

Funkcja regulowanego napięcia LM317 Stabilizowane napięcie zasilania obwód stabilizujący stabilizujący

LM317 Regulowany obwód regulatora napięcia napięcia jest główną rolą napięcia wejściowego, jest stabilnie przekształcany w wymagane napięcie wyjściowe, aby zapewnić stabilny i niezawodny zasilanie obwodu lub urządzenia.W szczególności rola obwodu regulatora napięcia jest następująca:

Zapewnij niezawodność: Projektowanie obwodów regulatora napięcia zwykle bierze pod uwagę ochronę nadmiernej prądu, ochronę nadmiernej temperatury, ochronę zwarcia i inne funkcje w celu zapewnienia bezpiecznego działania obwodów i sprzętu.Te mechanizmy ochrony zapewniają niezawodność i stabilność regulowanego zasilania w nieoczekiwanych sytuacjach.

Dostosuj napięcie wyjściowe: Obwód regulatora napięcia umożliwia użytkownikowi dostosowanie napięcia wyjściowego w razie potrzeby w celu dopasowania różnych wymagań obwodu.Po prostu dostosowując potencjometr lub rezystor, pożądane napięcie wyjściowe można zrealizować w określonym zakresie.

Chroń urządzenia obciążenia: obwód regulatora napięcia chroni urządzenia obciążenia przed zmianami napięcia wejściowego poprzez stabilizację napięcia wyjściowego.Może odpierać fluktuacje mocy i zakłócenia hałasu oraz zapobiegać uszkodzeniu urządzeń obciążenia spowodowanych zbyt wysokim lub zbyt niskim napięciem.

Zapewnij stabilne napięcie: Obwód regulatora napięcia jest w stanie automatycznie dostosować i ustabilizować napięcie wyjściowe zgodnie ze zmianami napięcia wejściowego i prądu obciążenia przez mechanizm kontroli sprzężenia zwrotnego.W ten sposób obwód regulatora napięcia może zapewnić stałe napięcie wyjściowe w różnych warunkach obciążenia, aby zapewnić normalne działanie napędzanego sprzętu.

Obwód miękki LM317

Poniższy rysunek pokazuje obwód miękki zbudowany za pomocą LM317.W momencie zasilania, ponieważ napięcie na CE1 nie może się nagle zmienić, Q1 jest nasycone i włączone przez efekt stronniczości R1 i R2.Ten stan przewodnictwa powoduje zwarcie RP1, co powoduje uzależnienie zacisku korytarza LM317.W tej chwili napięcie wyjściowe zasilania wynosi 1,25 V.Wraz ze wzrostem czasu ładowania C2 napięcie wyjściowe będzie stopniowo rosnąć.Funkcją D1 jest szybkie zwolnienie ładunku na C2 po wyłączeniu zasilania, aby upewnić się, że miękki start można osiągnąć normalnie, gdy moc zostanie włączona następnym razem.Ponadto należy zauważyć, że jeśli Q1 i R2 nie są połączone, ale duży kondensator elektrolityczny jest połączony równolegle z obiema końcami RP1, można również osiągnąć efekt miękkiego startu.

Minimalny stabilny prąd roboczy LM317

Blok regulatora napięcia LM317 ma minimalny stabilny prąd roboczy, czasem nazywany również minimalnym prądem wyjściowym lub minimalnym prądem rozładowania.Zazwyczaj wartość tego minimalnego stabilnego prądu roboczego wynosi około 1,5 mA.Ze względu na różnice w producentach i modelach bloku regulatora napięcia LM317, wartość specyficzna minimalnego stabilnego prądu roboczego może być również różna, ale ogólnie nie przekracza 5MA.Gdy prąd wyjściowy bloku regulatora napięcia LM317 jest niższy niż jego minimalny stabilny prąd roboczy, nie będzie działać poprawnie.Przeciwnie, gdy prąd wyjściowy przekroczy ten próg, blok regulatora napięcia LM317 może wyświetlić stabilne napięcie prądu stałego.

Wykonując regulowany zasilacz na podstawie bloku regulatora napięcia LM317 (jak pokazano na rysunku), zwróć uwagę na jego minimalny stabilny prąd roboczy.Jeśli ten punkt zostanie zignorowany, w regulowanym zasilaczu może wystąpić następujące nieprawidłowe zjawiska.

Obliczenie napięcia wyjściowego LM317 i wybór rezystora regulacyjnego napięcia

Napięcie wyjściowe Vout LM317 jest wspólnie określane przez rezystory R1 i RP1.Specyficzny wzór to vout = 1,25 × (1+RP1/R1).Ponieważ istnieje stałe napięcie 1,25 V między zaciskiem Vout a zaciskiem przymialu (zaciskającym) LM317, jeśli rezystancja R1 pozostaje niezmieniona, prąd przepływający przez R1 będzie stałą wartością.Ponieważ RP1 i R1 są połączone szeregowo, napięcie wyjściowe można zmienić, po prostu dostosowanie rezystancji RP1.Należy zauważyć, że prąd roboczy obwodu wewnętrznego LM317 jest wysyłany z terminalu Vout, a prąd ten wynosi około 5mA.Dlatego maksymalna rezystancja R1 nie powinna przekraczać 240 Ω.Jeśli wartość R1 jest zbyt duża, prąd roboczy obwodu wewnętrznego LM317 nie będzie w pełni wyjściowy, co spowoduje, że napięcie wyjściowe będzie wysokie, a stabilność zmniejszyła się.W praktycznych zastosowaniach, aby uzyskać lepszą wydajność, najlepiej wybrać odpornik z metalową folią o dobrej stabilności temperatury dla R1.Jeśli stabilność temperatury rezystancji R1 nie jest dobra, napięcie wyjściowe LM317 może dryfować.

Bezwzględne maksymalne oceny LM317

Dlaczego napięcie wyjściowe LM317 zmienia się wraz z napięciem wejściowym?

Spadek napięcia na LM317 jest określany przez jego opór wewnętrzny i ilość przepływającego przez niego prądu.Wewnętrzna odporność LM317 wynosi zwykle od 0,2 do 0,6 omów, wartość ta będzie się różnić w zależności od producenta i określonego urządzenia.Gdy prąd przepływa przez LM317, na jego wewnętrznej rezystancji wystąpi spadek napięcia, co wpłynie na napięcie wyjściowe.Ponadto napięcie wejściowe LM317 wpłynie również na jego napięcie wyjściowe.W szczególności, wraz ze wzrostem napięcia wejściowego, spadek napięcia na rezystancję wewnętrzną będzie odpowiednio wzrastać, co spowoduje spadek napięcia wyjściowego.Przeciwnie, jeśli napięcie wejściowe spadnie, spadek napięcia na rezystancję wewnętrzną również spadnie, powodując wzrost napięcia wyjściowego.Oprócz napięcia wejściowego na napięcie wyjściowe LM317 mają również wpływ zmiany temperatury.Wraz ze wzrostem temperatury wzrasta wewnętrzna rezystancja LM317, co zmniejsza jego napięcie wyjściowe.Przeciwnie, gdy temperatura spadnie, oporność wewnętrzna LM317 zmniejszy się, zwiększając w ten sposób napięcie wyjściowe.

Wpływ zmian napięcia wejściowego na napięcie wyjściowe LM317 można zminimalizować dwiema metodami.Pierwszą metodą jest użycie warunków wstępnych.Regulacja przed regulacją jest regulator napięcia znajdujący się przed LM317.Jego funkcją jest zapewnienie stabilnego napięcia do wejścia LM317.Istnieje wiele rodzajów reagulatorów, które mogą być regulatorami liniowymi, regulatorami przełączającymi lub diodami Zenera.Zapewniając regulowane napięcie LM317, reregulator może skutecznie zmniejszyć fluktuacje napięcia przy wejściu LM317.Wybierając prerekwent, musimy wykonać rozsądne dopasowanie w oparciu o zakres napięcia wejściowego LM317 i oczekiwanego napięcia wyjściowego.Drugą metodą jest użycie kondensatora obejściowego.Kondensator obejściowy jest podłączony między wejściem i wyjściem LM317 i działa jako filtr dolnoprzepustowy.Może skutecznie odfiltrować zmiany szumu i napięcia o wysokiej częstotliwości, które wpłyną na napięcie wyjściowe LM317.Kondensator obejściowy zapewnia ścieżkę o niskiej impedancji dla sygnałów o wysokiej częstotliwości, zapobiegając zmianom napięcia bezpośrednio na LM317.Wybierając wartość kondensatora obejściowego, musimy rozważyć falowanie napięcia wejściowego i rozmiar prądu wyjściowego.Zazwyczaj typowa wartość kondensatora obejściowego wynosi od 1UF do 10UF.

Często zadawane pytania [FAQ]

1. Czy LM317 jest wzmacniaczem OP?

LM 317 to trzy regulacyjne regulator napięcia dodatnim, a nie wzmacniacz operacyjny, a minimalna moc wyjściowa wynosi 1,2 wolta.

2. Do czego służy LM317?

LM317 obsługuje szeroką gamę aplikacji, w tym lokalne, w zakresie regulacji karty.To urządzenie może być również użyte do utworzenia programowalnego regulatora wyjściowego lub poprzez podłączenie stałego rezystora między regulacją a wyjściem, LM317 może być używany jako precyzyjny regulator prądu.

3. Czy LM317 jest LDO?

Linkowy regulator napięcia LM317 Low Drustout (LDO) jest regulowanym 3-końcowym dodatnim regulatorem napięcia LDO, który jest w stanie dostarczyć ponad 1,5 A w zakresie napięcia wyjściowego od 1,2 do 37 V. Ten regulator napięcia jest wyjątkowo łatwy w użyciu i wymaga wymagania i wymaga wymagania wymagania i wymaga wymagania.Tylko dwa zewnętrzne rezystory do ustawienia napięcia wyjściowego.

4. Jaka jest różnica między LM1117 i LM317?

Główną różnicą jest napięcie upuszczania.Jest to 1,2 V dla LM1117 i około 3 V dla LM317, więc zależy od napięcia zasilania, które zasila regulator, którego można użyć.LM1117 wymagałby minimum napięcia zasilania 4,5 V (umożliwiające działanie ze standardowego zasilania 5 V).