Lm317 nastavljiv stabilizator napetosti in toka. Nastavljiv regulator napetosti na LM317

napajalna enota - To je nepogrešljiv atribut v radioamaterski delavnici. Odločil sem se tudi, da si izdelam nastavljiv napajalnik, ker sem bil naveličan vsakokratnega kupovanja baterij ali uporabe naključnih adapterjev. Tukaj je njegov kratek opis: Napajalnik uravnava izhodno napetost od 1,2 V do 28 V. In zagotavlja obremenitev do 3 A (odvisno od transformatorja), kar je najpogosteje dovolj za testiranje funkcionalnosti amaterskih radijskih modelov. Vezje je preprosto, ravno pravšnje za začetnika radioamaterja. Sestavljeno na osnovi poceni komponent - LM317 in KT819G.

LM317 regulirano napajalno vezje

Seznam elementov vezja:

Stabilizator LM317
T1 - tranzistor KT819G
Tr1 - močnostni transformator
F1 - varovalka 0,5A 250V
Br1 - diodni most
D1 - dioda 1N5400
LED1 - LED katere koli barve
C1 - elektrolitski kondenzator 3300 uF*43V
C2 - keramični kondenzator 0,1 uF
C3 - elektrolitski kondenzator 1 µF * 43V
R1 - odpornost 18K
R2 - upor 220 Ohm
R3 - upornost 0,1 Ohm*2W
P1 - konstrukcijska odpornost 4,7K

Pinout mikrovezja in tranzistorja

Ohišje je bilo vzeto iz napajalnika računalnika. Sprednja plošča je izdelana iz PCB, na to ploščo je priporočljivo namestiti voltmeter. Nisem ga namestil, ker še nisem našel primernega. Na sprednjo ploščo sem namestil tudi sponke za izhodne žice.

Vhodno vtičnico sem pustil za napajanje samega napajalnika. Tiskano vezje za površinsko montažo tranzistorja in stabilizatorskega čipa. Z gumijastim tesnilom so bili pritrjeni na skupni radiator. Radiator je bil soliden (vidno na sliki). Vzeti ga je treba čim večje - za dobro hlajenje. Kljub temu so 3 ampere veliko!

Nastavljiv regulator pozitivne napetosti s tremi priključki LM317 zagotavlja obremenitveni tok 100 mA v območju izhodne napetosti od 1,2 do 37 V. Regulator je zelo enostaven za uporabo in za zagotavljanje izhodne napetosti potrebuje samo dva zunanja upora. Poleg tega je nestabilnost napetosti in obremenitvenega toka stabilizatorja LM317 boljša kot pri tradicionalnih stabilizatorjih s fiksno izhodno napetostjo.

Druga prednost LM317 IC je, da je izdelan v standardnem paketu tranzistorjev TO-92, ki je primeren za namestitev in namestitev. Poleg izboljšanih tehničnih in operativnih zmogljivosti v primerjavi s tradicionalnimi stabilizatorji, ki imajo fiksno izhodno napetost, ima stabilizator LM317L vso (na voljo samo za IC) zaščito pred preobremenitvijo, vključno z vgrajenimi notranjimi vezji za omejevanje toka, pregrevanjem in korekcijo varnega območja.

Vse funkcije zaščite pred preobremenitvijo stabilizatorja delujejo tudi, ko je krmilni terminal (ADJ) odklopljen. V normalnih pogojih delovanja je stabilizator LM317. Ne zahteva priključitve dodatnih kondenzatorjev, razen v primerih, ko je stabilizator IC nameščen daleč od kondenzatorja primarnega močnostnega filtra; V takem primeru je potreben vhodni obvodni kondenzator. Alternativni izhodni kondenzator izboljša prehodno delovanje stabilizatorja, ranžiranje krmilnega zatiča IC s kondenzatorjem pa poveča faktor izravnave valovanja napetosti, kar je težko doseči pri drugih znanih stabilizatorjih s tremi sponkami.

Poleg zamenjave tradicionalnih fiksnih regulatorjev napetosti je LM317 primeren za širok spekter možnih aplikacij. Torej, zlasti način delovanja stabilizatorja, ki "lebdi" na podlagi dejanskega padca izhodne napetosti, pri katerem na IC vpliva samo razlika med vhodno in izhodno napetostjo, omogoča njegovo uporabo v vezjih z visoko -napetostno stabiliziran napajalnik, delovanje stabilizatorja v takem vezju pa se lahko nadaljuje neomejeno dolgo, dokler razlika med vhodno in izhodno napetostjo ne preseže največje dovoljene vrednosti.

Poleg tega je LM317 primeren za ustvarjanje zelo preprostih nastavljivih preklopnih regulatorjev, stabilizatorjev s programabilnim izhodom ali za ustvarjanje natančnega tokovnega stabilizatorja, ki temelji na LM317, s povezovanjem konstantnega upora med krmilnimi in izhodnimi zatiči IC. Ustvarjanje sekundarnih napajalnikov, ki ostanejo delujoči med občasnimi kratkimi stiki izhodnih tokokrogov, je možno s fiksiranjem nivoja napetosti na krmilnem zatiču IC glede na maso, ki programira izhodno napetost pri 1,2 V (za to napetost ravni je tok precej majhen za veliko večino vrst bremen). LM317 IC je izdelan v standardnem ohišju tranzistorjev TO-92 in deluje v temperaturnem območju -25 +125 "C.

Diagram polnilnika za LM317 je prikazan spodaj. Uporablja metodo polnjenja s konstantnim tokom. Polnilni tok je odvisen od upora R1. Vrednost upora naj bo v območju od 0,8 Ohm do 120 Ohm, kar je enako polnilnemu toku od 10 mA do 1,56 A:

Stabilizirano 5-voltno napajanje z elektronskim preklopom:

Napajalnik 15 voltov z mehkim zagonom. Zahtevana gladkost preklopa je nastavljena s stopnjo kapacitivnosti kondenzatorja C2:

Shema nastavljivega napajanja za 2-30 voltov na LM317

Izhodno napetost je mogoče nastaviti od 1,2 do 37 voltov.

Zmogljiv Darlingtonov tranzistor Q1 je potreben za povečanje toka LM317, saj brez radiatorja lahko mikrosklop oddaja le 100 mA toka, vendar je povsem dovolj za krmiljenje tranzistorja. D1 in D2 sta zaščitni diodi proti prenapolnjenju kondenzatorjev. Kondenzatorji 100 nF so nameščeni vzporedno z elektrolitskimi kondenzatorji za zmanjšanje RF šuma. Tranzistor Q1 je priporočljivo namestiti na radiator, največja izhodna moč napajalnika je 125 vatov.

Programabilno napajanje na vezju LM317

Vezje, prikazano na spodnji sliki, vam omogoča spreminjanje izhodne napetosti z vklopom in izklopom tranzistorjev. Ko je tranzistor vklopljen, bo upor R priključen na maso, kar vpliva na U out. Največja napetost vezja je 27 voltov pri vhodnem nivoju 28 V.

2N2222 ali njihovi analogi se lahko uporabljajo kot bipolarni tranzistorji T1-T4. Tabela na levi prikazuje izhodno napetost vezja in njen ustrezen upor R, ko je eden od kontaktov A-D priključen na vhod U.

To vezje omejuje tok in zagotavlja normalno delovanje LED. Ta gonilnik lahko napaja LED diode z močjo 0,2-5 vatov od 9-25 voltov

S pomočjo transformatorja znižamo napetost iz 220 voltov izmenične napetosti na 25 voltov (lahko uporabite transformator za drugo napetost, ki vam ustreza), nato pa se izmenična napetost spremeni v enosmerno s pomočjo uroka "diodni most" in zgladi s pomočjo kondenzatorja C1, nato na zelo stabilno napetost regulatorja

Diagram naprave je precej preprost. Napetost, ki prihaja iz sekundarnih navitij 24-voltnega transformatorja, se popravi in izhod filtra proizvede konstantno napetost 80 V, ki se napaja v napetostni stabilizator, iz njegovega izhoda pa dobimo konstantno napetost 52 voltov, tako da ne preseči največjo mejno napetost na mikrovezju

V tem elektronskem priročniku je med drugimi uporabnimi stvarmi tudi izračun integriranega napetostnega stabilizatorja LM317

Na čipu LM317, ki je tipičen linearni regulator napetosti z nastavljivo izhodno napetostjo, je mogoče sestaviti dokaj preprost avtomatski polnilnik. Mikrosklop lahko deluje tudi kot tokovni stabilizator.

Priročniki o komponentah (ali podatkovni listi) so bistveni
pri razvoju elektronskih vezij. Vendar pa imajo eno neprijetno lastnost.
Dejstvo je, da dokumentacija za katero koli elektronsko komponento (na primer mikrovezje)
mora biti vedno pripravljen, še preden se ta čip začne proizvajati.
Posledično imamo v resnici situacijo, ko so mikrovezja že v prodaji,
in na njihovi osnovi še ni bil ustvarjen niti en izdelek.
To pomeni, da so vsa priporočila in zlasti diagrami uporabe, podani v podatkovnih listih,
so teoretične in svetovalne narave.
Ta vezja v glavnem prikazujejo principe delovanja elektronskih komponent,
vendar niso preizkušeni v praksi in jih zato ne smemo slepo upoštevati
med razvojem.
To je normalno in logično stanje, če le čez čas in kot
Ko se izkušnje kopičijo, se dokumentacija spremeni in dopolni.
Praksa kaže nasprotno - v večini primerov vse rešitve vezja
predstavljeni v podatkovnem listu ostanejo na teoretični ravni.
In na žalost pogosto to niso le teorije, ampak hude napake.
In še bolj obžalovanja vredno je neskladje med resničnim (in najpomembnejšim)
parametri mikrovezja, navedeni v dokumentaciji.

Kot tipičen primer takih podatkovnih listov je tukaj referenčna knjiga za LM317, -
triterminalni nastavljivi stabilizator napetosti, ki se mimogrede proizvaja
že približno 20 let. Toda diagrami in podatki v njegovem podatkovnem listu so še vedno isti ...

Torej, slabosti LM317 kot mikrovezja in napake v priporočilih za njegovo uporabo.

1. Zaščitne diode.
Diode D1 in D2 služijo za zaščito regulatorja, -
D1 je za vhodno zaščito pred kratkim stikom in D2 za zaščito pred praznjenjem
kondenzator C2 "skozi nizek izhodni upor regulatorja" (citat).
Pravzaprav dioda D1 ni potrebna, saj nikoli ne pride do situacije
napetost na vhodu regulatorja je manjša od izhodne napetosti.
Zato se dioda D1 nikoli ne odpre in zato ne ščiti regulatorja.
Razen seveda v primeru kratkega stika na vhodu. Ampak to je nerealna situacija.
Dioda D2 se seveda lahko odpre, vendar se kondenzator C2 popolnoma izprazni
in brez njega, preko uporov R2 in R1 in skozi upor obremenitve.
In ni ga treba posebej izprazniti.
Poleg tega je v podatkovnem listu omenjena "razelektritev C2 skozi izhod regulatorja"
nič drugega kot napaka, ker je vezje izhodne stopnje regulatorja
To je oddajnik.
In kondenzatorja C2 preprosto ni mogoče izprazniti skozi izhod regulatorja.

2. Zdaj - o najbolj neprijetni stvari, in sicer o neskladju med resničnim
deklarirane električne lastnosti.

Podatkovni listi vseh proizvajalcev imajo parameter Adjustment Pin Current
(tok na trim vhodu). Parameter je zelo zanimiv in pomemben, odločilen
zlasti največjo vrednost upora v vhodnem vezju Prilag.
In tudi vrednost kondenzatorja C2. Deklarirana tipična vrednost toka Adj je 50 µA.
Kar je zelo impresivno in bi mi kot oblikovalcu vezij povsem ustrezalo.
Če v resnici ne bi bil 10-krat večji, tj. 500 µA.

To je resnično odstopanje, preizkušeno na mikrovezjih različnih proizvajalcev
in še mnogo let.
Vse se je začelo z začudenjem - zakaj je v vseh tokokrogih na izhodu tako nizkouporni delilnik?
Je pa zato nizkouporovna, ker drugače je nemogoče dobiti LM317 na izhodu
minimalni nivo napetosti.

Najbolj zanimivo je, da v trenutni merilni tehniki Adj delilnik z nizkim uporom
je prisoten tudi na izhodu. To dejansko pomeni, da je ta delilnik vklopljen
vzporedno z elektrodo Adj.
Samo s tako premetenim pristopom se lahko "umestite" v tipično vrednost 50 μA.
Toda to je precej eleganten trik. "Posebni merilni pogoji."

Razumem, da je zelo težko doseči stabilen tok deklarirane vrednosti 50 μA.
Zato ne pišite laži v podatkovni list. V nasprotnem primeru gre za zavajanje kupca. In poštenost je najboljša politika.

3. Več o najbolj neprijetni stvari.

Podatkovni listi LM317 ima parameter Line Regulation, ki določa
območje delovne napetosti. In navedeno območje ni slabo - od 3 do 40 voltov.
Obstaja samo en majhen AMPAK...
Notranji del LM317 vsebuje tokovni stabilizator, ki uporablja
Zener dioda za napetost 6,3 V.
Zato se učinkovita regulacija začne z vhodno-izhodno napetostjo 7 voltov.
Poleg tega je izhodna stopnja LM317 n-p-n tranzistor, povezan v skladu z vezjem
sledilnik oddajnika. In na "boostu" ima iste repetitorje.
Zato je učinkovito delovanje LM317 pri napetosti 3 V nemogoče.

4. O vezjih, ki obljubljajo pridobitev nastavljive napetosti od nič voltov na izhodu LM317.

Najmanjša izhodna napetost LM317 je 1,25 V.
Bi bilo mogoče dobiti manj, če ne bi bilo vgrajenega zaščitnega vezja proti
kratek stik na izhodu. Ni najboljša shema, milo rečeno ...
V drugih mikrovezjih se zaščitno vezje kratkega stika sproži, ko je tok bremena presežen.
In v LM317 - ko izhodna napetost pade pod 1,25 V. Preprosto in okusno -
Tranzistor se izklopi, ko je napetost baza-emiter pod 1,25 V in to je to.
Zato so vse sheme aplikacij, ki so obljubljene, da bodo objavljene
LM317 nastavljiva napetost, od nič voltov - ne deluje.
Vsa ta vezja predlagajo povezavo priključka Adj prek upora na vir
negativna napetost.
Toda že, ko je napetost med izhodom in kontaktom Adj manjša od 1,25 V
zaščitno vezje kratkega stika bo delovalo.
Vse te sheme so čista teoretična fantazija. Njihovi avtorji ne vedo, kako deluje LM317.

5. Izhodna metoda zaščite pred kratkim stikom, uporabljena v LM317, prav tako nalaga
znane omejitve pri zagonu regulatorja - v nekaterih primerih bo zagon otežen,
ker je nemogoče razlikovati med načinom kratkega stika in običajnim preklopnim načinom,
ko izhodni kondenzator še ni napolnjen.

6. Priporočila za vrednosti kondenzatorja na izhodu LM317 so zelo impresivna -
to območje je od 10 do 1000 µF. Kaj v kombinaciji z vrednostjo izhodnega upora
regulator velikosti tisočinke ohma je popolna neumnost.
Tudi študentje vedo, da je kondenzator na vhodu stabilizatorja bistvenega pomena
milo rečeno bolj učinkovito kot rezultat.

7. O principu regulacije izhodne napetosti LM317.

LM317 je operacijski ojačevalnik, v katerem je regulacija
Izhodna napetost se izvaja preko NEinvertirnega vhoda Adj.
Z drugimi besedami – po vezju pozitivne povratne informacije (POC).

Zakaj je to slabo? In dejstvo, da vse motnje iz izhoda regulatorja skozi vhod Adj prehajajo znotraj LM317,
in nato - spet na obremenitev. Dobro je, da je koeficient prenosa po vezju PIC manjši od ena ...
V nasprotnem primeru bi dobili samogenerator.
In v zvezi s tem ni presenetljivo, da je priporočljivo namestiti kondenzator C2 v vezje Adj.
Vsaj nekako filtrirajte motnje in povečajte odpornost na samovzbujanje.

Zelo zanimivo je tudi, da v vezju PIC, znotraj LM317,
Obstaja kondenzator 30 pF. Kar poveča stopnjo valovanja obremenitve z naraščajočo frekvenco.
Res je, to je pošteno prikazano v diagramu zavrnitve valovanja. Toda čemu služi ta kondenzator?
Zelo koristno bi bilo, če bi bila regulacija izvedena vzdolž tokokroga
Negativne povratne informacije. Kar zadeva vrednost PIC, to samo poslabša stabilnost.

Mimogrede, pri samem konceptu Ripple Rejection ni vse "v smislu konceptov".
V splošno sprejetem razumevanju ta vrednost pomeni, kako dobro deluje regulator
filtrira valovanje iz INPUT.
In za LM317 dejansko pomeni stopnjo lastne poškodbe
in kaže, kako dobro se LM317 bori z valovanjem, ki je tudi sam
vzame ga z izhoda in ga spet požene vase.
V drugih regulatorjih se regulacija izvaja preko vezja
Negativne povratne informacije, ki povečajo vse parametre.

8. O najmanjšem obremenitvenem toku za LM317.

Podatkovni list določa najmanjši obremenitveni tok 3,5 mA.
Pri nižjem toku LM317 ne deluje.
Zelo nenavadna lastnost stabilizatorja napetosti.
Torej morate spremljati ne le največji obremenitveni tok, ampak tudi najmanjši?
To tudi pomeni, da pri obremenitvenem toku 3,5 mA učinkovitost regulatorja ne presega 50%.
Najlepša hvala, gospodje razvijalci ...

1. Priporočila za uporabo zaščitnih diod za LM317 so splošne teoretične narave in upoštevajo situacije, ki se v praksi ne pojavljajo.
In ker se kot zaščitne diode predlaga uporaba močnih Schottky diod, dobimo situacijo, ko stroški (nepotrebne) zaščite presegajo ceno samega LM317.

2. Podatkovni listi LM317 vsebujejo napačen parameter za tok na vhodu Adj.
Izmerjen je pod "posebnimi" pogoji pri priključitvi izhodnega delilnika z nizko impedanco.
Ta merilna tehnika ne ustreza splošno sprejetemu konceptu "vhodnega toka" in kaže na nezmožnost doseganja določenih parametrov med izdelavo LM317.
Prav tako zavaja kupca.

3. Parameter Line Regulation je določen kot razpon od 3 do 40 voltov.
V nekaterih aplikacijskih vezjih LM317 "deluje" z vhodno-izhodno napetostjo do dveh voltov.
Pravzaprav je območje učinkovite regulacije 7 - 40 voltov.

4. Vsa vezja za pridobivanje regulirane napetosti na izhodu LM317, začenši od nič voltov, praktično ne delujejo.

5. V praksi se včasih uporablja metoda zaščite pred kratkim stikom LM317.
Je preprosto, a ni najboljše. V nekaterih primerih zagon regulatorja sploh ne bo mogoč.

7. LM317 izvaja napačno načelo regulacije izhodne napetosti -
po vezju pozitivnih povratnih informacij. Moralo bi biti slabše, a slabše ne bi moglo biti.

8. Omejitev minimalnega bremenskega toka kaže na slabo zasnovo vezja LM317 in jasno omejuje njegovo uporabo.

Če povzamemo vse pomanjkljivosti LM317, lahko podamo priporočila:

a) Za stabilizacijo konstantnih "tipičnih" napetosti 5, 6, 9, 12, 15, 18, 24 V je priporočljivo uporabiti tripolne stabilizatorje serije 78xx in ne LM317.

b) Za izgradnjo resnično učinkovitih stabilizatorjev napetosti bi morali uporabiti mikrovezja, kot sta LP2950, LP2951, ki lahko delujejo pri vhodno-izhodni napetosti manj kot 400 milivoltov.
Po potrebi v kombinaciji z visokozmogljivimi tranzistorji.
Ta ista mikrovezja učinkovito delujejo tudi kot stabilizatorji toka.

c) V večini primerov bodo operacijski ojačevalnik, zener dioda in močan tranzistor (zlasti tranzistor z učinkom polja) dali veliko boljše parametre kot LM317.
In zagotovo - najboljša prilagoditev, pa tudi najširši razpon vrst in vrednosti uporov in kondenzatorjev.

G). In ne zaupajte slepo podatkovnim listom.
Vsa mikrovezja izdelujejo in, kar je značilno, prodajajo ljudje ...

V radioamaterski praksi se pogosto uporabljajo nastavljiva stabilizatorska mikrovezja. LM317 in LM337. Priljubljenost so si pridobili zaradi nizkih stroškov, razpoložljivosti, enostavne zasnove in dobrih parametrov. Z minimalnim naborom dodatnih delov ta mikrovezja omogočajo izgradnjo stabiliziranega napajalnika z nastavljivo izhodno napetostjo od 1,2 do 37 V z največjim obremenitvenim tokom do 1,5 A.

Ampak! Pogosto se zgodi, da z nepismenim ali nesposobnim pristopom radioamaterji ne uspejo doseči visokokakovostnega delovanja mikrovezij in pridobiti parametrov, ki jih je navedel proizvajalec. Nekateri uspejo spraviti mikrovezja v generacijo.

Kako kar najbolje izkoristiti ta mikrovezja in se izogniti pogostim napakam?

O tem po vrsti:

čip LM317 je nastavljiv stabilizator POZITIVNO napetost in mikrovezje LM337- nastavljiv stabilizator NEGATIVNO Napetost.

Posebej bi rad opozoril na dejstvo, da so pinouts teh mikrovezij različno!

Kliknite za povečavo

Izhodna napetost vezja je odvisna od vrednosti upora R1 in se izračuna po formuli:

Uout=1,25*(1+R1/R2)+Iadj*R1

kjer je Iadj tok krmilnega izhoda. Glede na podatkovni list je 100 µA, kot kaže praksa, je realna vrednost 500 µA.

Za čip LM337 morate spremeniti polarnost usmernika, kondenzatorjev in izhodnega priključka.

Toda skromen opis podatkovnega lista ne razkriva vseh podrobnosti uporabe teh mikrovezij.

Torej, kaj mora radioamater vedeti, da dobi od teh mikrovezij? NAJVEČ!
1. Če želite doseči največje zatiranje valovanja vhodne napetosti, morate:

Povečajte (v razumnih mejah, vendar vsaj do 1000 μF) kapacitivnost vhodnega kondenzatorja C1. Če čim bolj zmanjšamo valovanje na vhodu, bomo na izhodu dobili minimalno pulziranje.
Zaobidite krmilni zatič mikrovezja s kondenzatorjem 10 µF. To poveča zatiranje valovanja za 15-20 dB. Nastavitev zmogljivosti, ki je večja od navedene vrednosti, ne povzroči opaznega učinka.

Diagram bo izgledal takole:

2. Pri izhodni napetosti več kot 25V za zaščito čipa , Za hitro in varno praznjenje kondenzatorjev je potrebno priključiti zaščitne diode:

Pomembno: pri mikrovezjih LM337 je treba spremeniti polarnost diod!

3. Za zaščito pred visokofrekvenčnimi motnjami je treba elektrolitske kondenzatorje v vezju premostiti s filmskimi kondenzatorji majhne kapacitete.

Dobimo končno različico sheme:

Kliknite za povečavo

4. Če pogledaš notranji strukturo mikrovezja, lahko vidite, da se znotraj nekaterih vozlišč uporabljajo 6,3 V zener diode. Tako je normalno delovanje mikrovezja možno pri vhodni napetosti ni nižja od 8V!

Čeprav v podatkovnem listu piše, da mora biti razlika med vhodno in izhodno napetostjo vsaj 2,5-3 V, lahko samo ugibamo, kako pride do stabilizacije, ko je vhodna napetost manjša od 8 V.

5. Posebno pozornost je treba nameniti namestitvi mikrovezja. Spodaj je diagram, ki upošteva ožičenje:

Kliknite za povečavo

Pojasnila za diagram:

dolžina vodnikov (žic) od vhodnega kondenzatorja C1 do vhoda mikrovezja (A-B) ne sme presegati 5-7 cm. Če je iz nekega razloga kondenzator odstranjen iz stabilizatorske plošče, je priporočljivo namestiti kondenzator 100 µF v neposredni bližini mikrovezja.
za zmanjšanje vpliva izhodnega toka na izhodno napetost (povečanje stabilnosti toka) je treba priključiti upor R2 (točka D) neposredno na izhodni pin mikrovezja oz ločena proga/prevodnik (odsek C-D). Priključitev upora R2 (točka D) na breme (točka E) zmanjša stabilnost izhodne napetosti.
Tudi vodniki do izhodnega kondenzatorja (C-E) ne smejo biti predolgi. Če je obremenitev odstranjena iz stabilizatorja, je treba na strani obremenitve priključiti obvodni kondenzator (elektrolit 100-200 µF).
Da bi zmanjšali vpliv obremenitvenega toka na stabilnost izhodne napetosti, je treba "zemljitveno" (skupno) žico ločiti "zvezda" s skupnega priključka vhodnega kondenzatorja (točka F).

Srečno ustvarjalnost!

14 komentarjev na “Nastavljivi stabilizatorji LM317 in LM337. Značilnosti aplikacije"

Glavni urednik:
19. avgust 2012
Domači analogi mikrovezij:
LM317 - 142EN12
LM337 - 142EN18
Čip 142EN12 je bil izdelan z različnimi možnostmi pinout, zato bodite previdni pri njihovi uporabi!
Zaradi široke razpoložljivosti in nizke cene originalnih čipov
Bolje je, da ne izgubljate časa, denarja in živcev.
Uporabite LM317 in LM337.
Sergej Khraban:
9. marec 2017
Pozdravljeni, dragi odgovorni urednik! Registriran sem pri vas in zelo si želim prebrati celoten članek ter preučiti vaša priporočila za uporabo LM317. Toda na žalost si ne morem ogledati celotnega članka. Kaj moram storiti? Prosim, dajte mi celoten članek.
S spoštovanjem, Sergey Khraban
Glavni urednik:
10. marec 2017
Ste zdaj srečni?
Sergej Khraban:
13. marec 2017
Zelo sem vam hvaležen, najlepša hvala! Vse najboljše!
Oleg:
21. julij 2017
Spoštovani odgovorni urednik! Sestavil sem dva polarna raziskovalca na lm317 in lm337. Vse deluje odlično, razen razlike v napetosti v ramenih. Razlika ni velika, je pa usedlina. Mi lahko poveste, kako doseči enake napetosti in predvsem, kaj je razlog za tako neravnovesje? Za vaš odgovor se vam že vnaprej zahvaljujem. Z željami ustvarjalnega uspeha Oleg.
Glavni urednik:
21. julij 2017
Dragi Oleg, razlika v napetosti v ramenih je posledica:
2. odstopanje vrednosti nastavitvenih uporov. Ne pozabite, da imajo upori tolerance 1%, 5%, 10% in celo 20%. To pomeni, da če upor pravi 2 kOhm, je lahko njegov dejanski upor v območju 1800-2200 Ohmov (s toleranco 10 %).
Tudi če v krmilno vezje namestite večobratne upore in jih uporabite za natančno nastavitev zahtevanih vrednosti, potem ... ko se temperatura okolja spremeni, bodo napetosti še vedno odplavale. Ker ni zagotovljeno, da se upori ogrejejo (ohladijo) na enak način ali spremenijo za enako količino.
Svojo težavo lahko rešite z uporabo vezij z operacijskimi ojačevalniki, ki spremljajo signal napake (razlika v izhodnih napetostih) in izvedejo potrebne prilagoditve.
Obravnava takšnih shem presega obseg tega članka. Google na pomoč.
Oleg:
27. julij 2017
Dragi urednik! Hvala za vaš podroben odgovor, ki je spodbudil pojasnilo - kako kritično je za ojačevalnik, predstopnje, napajanje z razliko v krakih 0,5-1 volta? Lep pozdrav, Oleg
Glavni urednik:
27. julij 2017
Razlika v napetosti v rokah je najprej polna asimetrične omejitve signala (na visokih ravneh) in pojava konstantne komponente na izhodu itd.
Če pot nima sklopitvenih kondenzatorjev, bo tudi majhna enosmerna napetost, ki se pojavi na izhodu prvih stopenj, večkrat ojačena z naslednjimi stopnjami in bo postala pomembna vrednost na izhodu.
Pri ojačevalnikih moči z napajalnikom (običajno) 33-55V je napetostna razlika v rokah lahko 0,5-1V, pri predojačevalnikih pa je bolje ostati znotraj 0,2V.
Oleg:
7. avgust 2017
Spoštovani urednik! Hvala za vaše podrobne, temeljite odgovore. In, če dovolite, še eno vprašanje: brez obremenitve je napetostna razlika v rokah 0,02-0,06 voltov. Ko je obremenitev priključena, je pozitivni krak +12 voltov, negativni krak -10,5 voltov. Kaj je razlog za to neravnovesje? Ali je mogoče prilagoditi enakost izhodnih napetosti ne v prostem teku, ampak pod obremenitvijo? Lep pozdrav, Oleg
Glavni urednik:
7. avgust 2017
Če vse naredite pravilno, je treba stabilizatorje prilagoditi pod obremenitvijo. MINIMALNI obremenitveni tok je naveden v podatkovnem listu. Čeprav, kot kaže praksa, deluje tudi v prostem teku.
Toda dejstvo, da se negativni finančni vzvod zniža za kar 2B, je napačno. Je obremenitev enaka?
Obstajajo napake pri namestitvi ali levo (kitajsko) mikrovezje ali kaj drugega. Noben zdravnik ne bo postavil diagnoze po telefonu ali dopisno. Prav tako ne znam zdraviti na daljavo!
Ali ste opazili, da imata LM317 in LM337 različni lokaciji nožic! Mogoče je to problem?
Oleg:
8. avgust 2017
Hvala za vaš odgovor in potrpežljivost. Ne zahtevam podrobnega odgovora. Govorimo o možnih razlogih, nič drugega. Stabilizatorje je treba prilagoditi pod obremenitvijo: to pomeni, da pogojno priključim vezje na stabilizator, ki se bo napajal iz njega, in nastavim enake napetosti v ramenih. Ali pravilno razumem postopek nastavitve stabilizatorja? Lep pozdrav, Oleg
Glavni urednik:
8. avgust 2017
Oleg, ne prav veliko! Na ta način lahko zažgete vezje. Na izhod stabilizatorja morate priključiti upore (potrebne moči in nazivne vrednosti), prilagoditi izhodne napetosti in šele nato priključiti napajalni tokokrog.
V skladu s podatkovnim listom ima LM317 najmanjši izhodni tok 10 mA. Nato morate z izhodno napetostjo 12 V na izhod priključiti upor 1 kOhm in prilagoditi napetost. Na vhodu stabilizatorja mora biti vsaj 15V!
Mimogrede, kako se napajajo stabilizatorji? Iz enega transformatorja/navitja ali drugega? Ob priklopu bremena minus pade za 2V - kako pa je kaj na vhodu te roke?
Oleg:
10. avgust 2017
Na zdravje, dragi urednik! Trans se je sam navil, hkrati dve navitji z dvema žicama. Izhod na obeh navitjih je 15,2 voltov. Kondenzatorji filtra so 19,8 voltov. Danes in jutri bom naredil poskus in poročal.
Mimogrede, imel sem incident. Sestavil sem stabilizator za 7812 in 7912, ju napajal s tranzistorjema tip35 in tip36. Posledično je do 10 voltov regulacija napetosti v obeh rokah potekala gladko, enakost napetosti je bila idealna. Ampak zgoraj ... je bilo nekaj. Napetost je bila regulirana občasno. Poleg tega se je v eni rami dvignila, v drugi pa se je spustila. Razlog se je izkazal za tip36, ki sem ga naročil na Kitajskem. Tranzistor sem zamenjal z drugim, stabilizator je začel delovati brezhibno. Pogosto kupujem dele na Kitajskem in prišel sem do naslednjega zaključka: lahko kupite, vendar morate izbrati dobavitelje, ki prodajajo radijske komponente, izdelane v tovarnah, in ne v delavnicah nekega nejasnega samostojnega podjetnika. Izkazalo se je, da je nekoliko dražje, vendar je kakovost primerna. Lep pozdrav, Oleg.
Oleg:
22. avgust 2017
Dober večer, dragi urednik! Samo danes je bil čas. Trans s srednjo točko, napetost na navitjih je 17,7 voltov. Na izhodu stabilizatorja sem obesil upore 1 kohm 2 watta. Napetost v obeh ramenih je bila nastavljena na 12,54 voltov. Odklopil sem upore, napetost je ostala enaka - 12,54 voltov. Priključil sem obremenitev (10 kosov ne5532) in stabilizator deluje odlično.
Hvala za nasvet. Lep pozdrav, Oleg.

Dodaj komentar

Pošiljatelji neželene pošte, ne izgubljajte časa - vsi komentarji so moderirani!!!
Vsi komentarji so moderirani!

Morate pustiti komentar.

Linearno integrirano stabilizatorsko vezje LM317 z nastavljivo izhodno napetostjo je pred skoraj 50 leti razvil avtor prvih monolitnih tripolnih stabilizatorjev R. Widlar. Mikrovezje se je izkazalo za tako uspešno, da ga trenutno brez sprememb proizvajajo vsi večji proizvajalci elektronskih komponent in se uporablja v različnih napravah v različnih povezovalnih možnostih.

splošne informacije

Vezje naprave zagotavlja višje parametre za nestabilnost parametrov v primerjavi s stabilizatorji za fiksno napetost in ima skoraj vse vrste zaščite, ki se uporabljajo za integrirana vezja: omejevanje izhodnega toka, izklop pri pregrevanju in preseganje največjih delovnih parametrov.

Hkrati je za LM317 potrebno minimalno število zunanjih komponent, vezje uporablja vgrajeno stabilizacijo in zaščito.

Naprava je na voljo v treh različicah -L.M.117/217/317, ki se razlikujejo po najvišji dovoljeni delovni temperaturi:

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

Vse vrste stabilizatorjev se proizvajajo v standardnih ohišjih TO-3, različne modifikacije TO-220, za površinsko montažo - D2PAK, SO-8. Za naprave z majhno močjo se uporablja TO-92.

Razporeditev zatičev za vse izdelke s tremi nožicami je enaka, kar olajša zamenjavo. Odvisno od uporabljenega ohišja so oznaki dodani dodatni simboli:

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

Za LM317 se uporabljajo vse standardne velikosti, LM117 je na voljo samo v ohišju TO-3, LM217 v TO-3, D2PAK in TO-220. Mikrovezja LM317LZ v ohišjih TO-92 odlikujejo zmanjšane vrednosti največje moči in izhodnega toka, do 100 mA, s podobnimi drugimi lastnostmi. Včasih proizvajalec uporablja lastne oznake, na primer LM317НV iz Texas Instruments - visokonapetostni regulatorji v območju 1,2-60 V, medtem ko ohišja pinouts sovpadajo z izdelki drugih podjetij. Za razliko od drugih mikrovezij, kratico LM (LM) uporabljajo vsi proizvajalci. Razlaga drugih možnih oznak je navedena v tehničnem opisu konkretne naprave.

Osnovni električni parametriL.M.117/217/317

Značilnosti regulatorjev so določene z razliko med vhodom (Ui) in izhodna napetost (Uo) 5 voltov, tok obremenitve 1,5 ampera in največja moč 20 vatov:

Nestabilnost napetosti - 0,01%;
Referenčna napetost (UREF) – 1,25 V;
Najmanjši tok obremenitve - 3,5 mA;
Največji izhodni tok je 2,2 A, razlika med vhodno in izhodno napetostjo pa ne sme presegati 15 V;
Največja disipacija moči je omejena z notranjim vezjem;
Zatiranje valovanja vhodne napetosti – 80 dB.

Pomembno je opozoriti! Pri največji možni vrednosti Uin – Uout = 40 voltov se dovoljeni obremenitveni tok zmanjša na 0,4 ampera. Največja disipacija moči je omejena z notranjim zaščitnim vezjem; za ohišja TO-220 in TO-3 je približno 15 do 20 vatov.

Uporaba nastavljivega stabilizatorja

Pri načrtovanju elektronskih naprav, ki vsebujejo stabilizatorje napetosti, je bolje uporabiti regulator napetosti na LM317, zlasti za kritične komponente opreme. Uporaba takšnih rešitev zahteva dodatno namestitev dveh uporov, vendar zagotavlja boljše parametre moči kot tradicionalna mikrovezja s fiksnimi stabilizacijskimi napetostmi in ima večjo prilagodljivost za različne aplikacije.

Izhodna napetost se izračuna po formuli:

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

VREF = 1,25 V, krmilni izhodni tok;
IADJ je zelo majhen - približno 100 µA in določa napako nastavitve napetosti, v večini primerov se ne upošteva.

Vhodni kondenzator (keramični ali tantalov 1 μF) je nameščen na precejšnji razdalji od mikrovezja kapacitivnega filtra napajalnega filtra - več kot 50 mm; izhodni kondenzator se uporablja za zmanjšanje vpliva prehodnih procesov pri visokih frekvencah; za številne aplikacije je ni potrebno. Preklopno vezje uporablja samo en nastavitveni element - spremenljivi upor, v praksi se uporablja ali zamenja večobratni upor s konstanto zahtevane vrednosti. Krmilna metoda vam omogoča implementacijo programabilnega vira za več napetosti, ki ga je mogoče preklopiti s katero koli razpoložljivo metodo: rele, tranzistor itd. Zatiranje valovanja je mogoče izboljšati s preklopom krmilnega zatiča s kondenzatorjem 5-15 μF.

Diode tipa 1N4002 so nameščene v prisotnosti izhodnega filtra z velikimi kondenzatorji, izhodno napetostjo več kot 25 voltov in shunt kapacitivnostjo več kot 10 μF. Mikrovezje LM317 se redko uporablja v ekstremnih delovnih pogojih, povprečni tok obremenitve za številne rešitve ne presega 1,5 A. Namestitev naprave na radiator je v vsakem primeru potrebna, pri izhodnem toku nad 1 amperom je priporočljivo za uporabo ohišja TO-3 ali TO-220 s kovinsko kontaktno ploščadjo LM317T.

Za tvoje informacije. Nosilnost stabilizatorja napetosti lahko povečate z uporabo močnega tranzistorja kot regulacijskega elementa za izhodni tok.

Obremenitveni tok naprave je določen s parametri VT1, primeren je kateri koli n-p-n tranzistor s kolektorskim tokom 5-10 A: TIP120/132/140, BD911, KT819 itd. Možna je vzporedna povezava dveh ali treh kosov. . Kot VT2 se uporablja kateri koli silicij srednje moči z ustrezno strukturo: BD138/140, KT814/816.

Upoštevati je treba značilnosti takšnih vezij: dovoljena razlika med napetostmi na vhodu in izhodu nastane iz padcev napetosti na tranzistorju, približno 2 volta, in mikrovezja, za katerega je najmanjša vrednost 3 volta. Za stabilno delovanje naprave je priporočljivo vsaj 8-10 voltov.

Lastnosti mikrovezja serije LM317 omogočajo stabilizacijo bremenskega toka v širokem razponu z visoko natančnostjo.

Tokovna fiksacija je zagotovljena s priključitvijo samo enega upora, katerega vrednost se izračuna po formuli:

I = UREF/R + IADJ = 1,25/R, kjer je UREF = 1,25 V (upor R v ohmih).

Vezje se lahko uporablja za polnjenje baterij s stabilnim tokom in napajalnimi LED diodami, za katere je pomemben konstanten tok ob spremembi temperature. Tudi tokovni stabilizator na LM317 je mogoče dopolniti s tranzistorji, kot v primeru stabilizacije napetosti.

Domača industrija proizvaja funkcionalne analoge LM317 s podobnimi parametri - mikrovezja KR142EN12A/B z obremenitvenimi tokovi 1 in 1,5 ampera.

Izhodni tok do 5 amperov zagotavlja stabilizator LM338 s podobnimi drugimi lastnostmi, ki omogoča uporabo vseh prednosti integrirane naprave brez zunanjih tranzistorjev. Popoln analog LM317 v vseh pogledih, razen polarnosti, je regulator negativne napetosti LM337; na podlagi teh dveh mikrovezij je mogoče zlahka zgraditi bipolarne napajalnike.