на 2024/09/3 521

Задълбочено ръководство за LM317: Разбиране на регулируемите регулатори на напрежението

LM317 е една от най -използваните интегрални вериги на мощност.Той има не само най-простата форма на фиксирана верига на регулатора на трикратно напрежение, но също така има характеристиките на регулируемото изходно напрежение.В допълнение, той също има предимствата на ниския шум, широкия диапазон на регулиране на напрежението, характеристиката на стабилизиране на доброто напрежение и високото съотношение на потискане на пулсацията.В тази статия ще обсъдим някои ключови точки, свързани с LM317, така че да можете да имате задълбочено разбиране на това устройство.Така че нека започнем!

Каталог

Въведение в LM317

LM317 е трикратен регулируем регулатор на положително напрежение от националния полупроводник.LM317 има широк обхват на изходното напрежение от 1,2V до 37V и натоварен ток до 1,5A.Използването на LM317 е много просто, което изисква само два външни резистора да зададат желаното изходно напрежение.В допълнение, LM317 предлага по -добра линейност и регулиране на натоварването от стандартните фиксирани регулатори, а различни защитни вериги са интегрирани в LM317, за да се осигури стабилна и надеждна работа, включително защита от претоварване и защита на безопасната зона.Обикновено LM317 не изисква външни кондензатори, но ако връзката от кондензатора на входния филтър към входа LM317 е повече от 6 инча (около 15 cm), се препоръчват външни кондензатори.Използването на изходни кондензатори също подобрява преходния отговор.Ако използваме филтърна кондензатор от страна на регулирането, можем да получим коефициент на отхвърляне на пулсации много по-високо от това на стандартен трикратен регулатор.

LM317 има няколко специални приложения.Например, като окачи регулатора при по -високо напрежение, LM317 може да регулира напреженията до няколкостотин волта, при условие че разликата в входното или изходното напрежение не надвишава границите му и че се избягват късо съединение на изходите.Освен това можем да свържем регулиращия терминал към програмируемо напрежение за програмируема функционалност на изхода на захранване.

Алтернативи и еквиваленти

• LM7905

• LM7809

• LM7912

• LT1086

Функцията на LM317 Регулируемо напрежение стабилизирано захранващо захранващо напрежение стабилизиране на веригата

LM317 Регулируем регулатор на напрежението Регулатор на напрежението е основната роля на входното напрежение се преобразува в необходимото изходно напрежение, така че да осигури стабилно и надеждно захранване за веригата или устройството.По -конкретно, ролята на веригата на регулатора на напрежението е следната:

Осигурете надеждност: Дизайнът на веригите на регулатора на напрежението обикновено отчита прекомерна защита, защита от свръх температура, защита от късо съединение и други функции, за да се гарантира безопасната работа на веригите и оборудването.Тези механизми за защита гарантират надеждността и стабилността на регулираното захранване в неочаквани ситуации.

Регулирайте изходното напрежение: веригата на регулатора на напрежението позволява на потребителя да регулира изходното напрежение, ако е необходимо, за да отговаря на различните изисквания на веригата.Чрез просто регулиране на потенциометъра или резистора, желаното изходно напрежение може да бъде реализирано в определен диапазон.

Защита на устройства за натоварване: веригата на регулатора на напрежението предпазва натоварващите устройства от вариации на входното напрежение чрез стабилизиране на изходното напрежение.Той може да устои на колебанията на мощността и смущения в шума и да предотврати увреждане на товарното оборудване, причинено от твърде високо или твърде ниско напрежение.

Осигурете стабилно напрежение: веригата на регулатора на напрежението е в състояние автоматично да регулира и стабилизира изходното напрежение според промените на входното напрежение и тока на натоварване чрез механизма за контрол на обратната връзка.По този начин веригата на регулатора на напрежението може да осигури постоянно изходно напрежение при различни условия на натоварване, за да се гарантира нормалната работа на захранваното оборудване.

Мека старт верига на LM317

Фигурата по-долу показва схема с мека старт, изградена с помощта на LM317.В момента на захранване, тъй като напрежението върху CE1 не може да се промени внезапно, Q1 е наситен и включен през ефекта на отклонение на R1 и R2.Това състояние на проводимост води до скъсяване на RP1, което води до заземяване на терминала за регулиране на LM317.По това време изходното напрежение на захранването е 1,25V.С увеличаването на времето за зареждане на С2, изходното напрежение постепенно ще се увеличава.Функцията на D1 е бързо да освободи заряда на C2 след изключване на захранването, за да се гарантира, че мекият старт може да бъде постигнат нормално, когато захранването е включено следващия път.В допълнение, трябва да се отбележи, че ако Q1 и R2 не са свързани, но голям електролитен кондензатор е свързан паралелно с двата края на RP1, може да се постигне и мекият стартов ефект.

Минимален стабилен работен ток на LM317

Блокът на регулатора на напрежението LM317 има минимален стабилен работен ток, понякога наричан също минимален изходен ток или минимален ток на разряд.Обикновено стойността на този минимален стабилен работен ток е приблизително 1.5ma.Поради разликите в производителите и моделите на блока на регулатора на напрежението LM317, специфичната стойност на минималния стабилен работен ток също може да бъде различна, но обикновено не надвишава 5mA.Когато изходният ток на блока на регулатора на напрежението LM317 е по -нисък от минималния му стабилен работен ток, той няма да работи правилно.Напротив, когато изходният ток надвишава този праг, блокът на регулатора на напрежението LM317 може да изведе стабилно постояннотоково напрежение.

Когато правите регулирано захранване въз основа на блока на регулатора на напрежението LM317 (както е показано на фигурата), не забравяйте да обърнете внимание на минималния си стабилен работен ток.Ако тази точка бъде игнорирана, в регулираното захранване, което произвеждаме, могат да възникнат следните ненормални явления.

Изчисляване на LM317 Изходно напрежение и избор на резистор за регулиране на напрежението

Изходното напрежение Vout на LM317 се определя съвместно от резистори R1 и RP1.Специфичната формула е VOUT = 1,25 × (1+RP1/R1).Тъй като има фиксирано напрежение от 1,25V между VOUT терминал и терминал на ADG (терминал за регулиране) на LM317, ако съпротивлението на R1 остане непроменено, токът, преминаващ през R1, ще бъде постоянна стойност.Тъй като RP1 и R1 са свързани последователно, изходното напрежение може да бъде променено чрез просто регулиране на съпротивлението на RP1.Трябва да се отбележи, че работният ток на вътрешната верига на LM317 се извежда от терминала VOUT и този ток е приблизително 5mA.Следователно максималното съпротивление на R1 не трябва да надвишава 240Ω.Ако стойността на R1 е твърде голяма, работният ток на вътрешната верига на LM317 няма да бъде напълно изходен, което ще доведе до намаляване на изходното напрежение и стабилността да намалее.В практически приложения, за да се постигне по -добра производителност, най -добре е да изберете резистор на метален филм с добра температурна стабилност за R1.Ако стабилността на температурата на съпротивление на R1 не е добра, изходното напрежение на LM317 може да се движи.

Абсолютни максимални оценки на LM317

Защо изходното напрежение на LM317 се променя с входното напрежение?

Спадът на напрежението през LM317 се определя от вътрешното му съпротивление и количеството на тока, преминаващо през него.Вътрешното съпротивление на LM317 обикновено е между 0,2 и 0,6 ома, тази стойност ще варира в зависимост от производителя и конкретното устройство.Когато токът преминава през LM317, при вътрешното му съпротивление ще възникне спад на напрежението, което ще повлияе на изходното напрежение.В допълнение, входното напрежение на LM317 също ще повлияе на изходното му напрежение.По -конкретно, с увеличаването на входното напрежение, спадът на напрежението през вътрешното съпротивление ще се увеличи съответно, което ще доведе до намаляване на изходното напрежение.Напротив, ако входното напрежение намалява, спадът на напрежението през вътрешното съпротивление също ще намалее, което ще доведе до увеличаване на изходното напрежение.В допълнение към входното напрежение, изходното напрежение на LM317 се влияе и от температурните промени.С увеличаването на температурата вътрешното съпротивление на LM317 се увеличава, което намалява изходното му напрежение.Напротив, когато температурата намалява, вътрешното съпротивление на LM317 ще намалее, като по този начин ще увеличи изходното му напрежение.

Ефектът от промените на входното напрежение върху изходното напрежение на LM317 може да бъде сведен до минимум по два метода.Първият метод е да се използва преставатор.Предварителният регулатор е регулатор на напрежението, разположен преди LM317.Нейната функция е да осигури стабилно напрежение към входа на LM317.Има много видове предрегулатори, които могат да бъдат линейни регулатори, регулатори за превключване или зенера.Чрез осигуряване на регулирано напрежение към LM317, предсегуторът може ефективно да намали колебанията на напрежението на входа на LM317.При избора на предварителен пререгулатор трябва да направим разумно съвпадение въз основа на диапазона на входното напрежение на LM317 и очакваното изходно напрежение.Вторият метод е да се използва байпасен кондензатор.Байпасният кондензатор е свързан между входа и изхода на LM317 и действа като нискочестотен филтър.Той може ефективно да филтрира високочестотни промени в шума и напрежението, което ще повлияе на изходното напрежение на LM317.Байпасният кондензатор осигурява път с нисък импеданс за високочестотни сигнали, предотвратявайки промените на напрежението да действат директно върху LM317.Когато избираме стойността на байпасния кондензатор, трябва да вземем предвид пулсацията на входното напрежение и размера на изходния ток.Обикновено типичната стойност на байпасния кондензатор е между 1uf и 10uf.

Често задавани въпроси [FAQ]

1. LM317 OP усилвател ли е?

LM 317 е три терминални регулируеми регулатор на положително напрежение, а не оперативен усилвател, а минималният изход е 1,2 волта.

2. За какво се използва LM317?

LM317 обслужва голямо разнообразие от приложения, включително локално, при регулиране на картата.Това устройство може да се използва и за направата на програмируем регулатор на изхода или чрез свързване на фиксиран резистор между регулирането и изхода, LM317 може да се използва като прецизен ток регулатор.

3. LM317 ли е LDO?

Линейният регулатор на LM317 с ниско отпадане (LDO) е регулируем 3-краен положителен регулатор на напрежение LDOСамо два външни резистора за задаване на изходното напрежение.

4. Каква е разликата между LM1117 и LM317?

Основната разлика е напрежението на отпадане.Той е 1,2V за LM1117 и около 3V за LM317, така че зависи от захранващото напрежение, което захранва регулатора на това кой можете да използвате.LM1117 ще изисква минимум 4,5V захранващо напрежение (което позволява работа от стандартно 5V захранване).