Site Loader

Содержание

Линейный стабилизатор напряжения с регулировкой на LM317 и NPN транзисторе

Всем привет!
Сегодня речь пойдет об ещё одном линейном стабилизаторе напряжения на базе микросхемы LM317.
Выглядит готовый модуль следующим образом:

Видео по теме:

В предыдущих статьях я уже рассказывал о различных схемах линейных стабилизаторов напряжения. Например, была статья про стабилизатор на базе TL431 и NPN транзисторов, а также на базе LM317, усиленной PNP транзистором. Сегодня я хочу рассказать про другую схему: если мы захотим усилить LM317 не PNP, а NPN транзистором.

Основные характеристики:
• Входное напряжение до 35В (LM317 способна работать с входным напряжением до 40В, но лучше оставить запас)
• Выходное напряжение 0,8В-37В (максимальное выходное напряжение зависит от тока, чем больше ток, тем меньше максимальное выходное напряжение)

• Ток до 8.5А (с транзистором TIP35C при максимальном входном напряжении 19,5В, а вообще зависит от выбранного транзистора и рассеиваемой на нем мощности, об этом более подробно будет описано дальше)
• Стабилизация выходного напряжения при изменении входного
• Стабилизация выходного напряжения при изменении тока нагрузки (по качеству стабилизации будет информация ниже)
• Отсутствие защиты от КЗ
• Отсутствие защиты по току


Модуль собран по следующей схеме:

Пояснения по схеме:
Чтобы сделать проект более бюджетным и доступным все компоненты либо выпаяны из старой техники, либо куплены на Али Экспресс. В частности, LM317 и транзистор TIP35C куплены там, поэтому скорее всего не оригинальные (транзистор — 100% не оригинальный, микросхема – под вопросом). LM317 имеет 3 вывода, они обозначены на схеме и картинке в нижнем правом углу цифрами.

Микросхема управляет мощным биполярным транзистором VT1. Я для этой цели использовал, вышеупомянутый TIP35С. Эмиттер, коллектор и база также обозначены на схеме и на картинке в нижнем правом углу. Транзисторы TIP36C и TIP35С являются комплементарной парой, поэтому основные характеристики у них сходные: напряжение – 50В, ток коллектора – 25А (8-9А, для конкретно моих транзисторов, купленных на Али Экспресс), статический коэффициент передачи тока около 10.

По поводу подбора транзистора и рассеиваемой им мощности
Очень важно следить за мощностью, которую рассеивает транзистор. Оригинальные транзисторы в корпусах TO-247, ТО-218, ТО-3P и аналогичных по габаритам, могут максимально рассеивать до 70-100 Вт мощности (в зависимости от конкретной модели и экземпляра транзистора). Но лично я стараюсь нагружать транзисторы не максимально, чтобы продлить им жизнь, т.е. 60 Вт максимум, а лучше 40-50. Что касается транзисторов с Али Экспресс в вышеупомянутых корпусах, то лучше, чтобы максимальная рассеиваемая мощность не превышала 50-55 Вт. Т.е. при мощности больше 55 Вт они с вероятность 80% выйдут из строя. Токи для таких транзисторов не должны превышать 8-9А. Рассчитывается мощность, которую рассеивает транзистор по следующей формуле:

P = (U выход -U вход)*I коллектора

Например, входное напряжение – 15 В, выходное напряжение — 11 В, ток у нас 6 А
Р = (15В-11В) *6А = 24 Вт
Отдельно хочу обратить внимание на то, как меняется мощность, рассеиваемая на транзисторе в линейных стабилизаторах напряжения. Рассмотрим следующий пример: входное напряжение – 19,5 В, выходное напряжение мы установили — 2 В, наша нагрузка потребляет ток в 8,5А. Казалось бы, что должно быть:

Р = (19,5В-2В) *8,5А = 148,7 Вт
Но на самом деле нет. Я провел небольшой тест на транзисторе TIP35C: выставлял разное выходное напряжение, замерял ток и рассчитывал рассеиваемую мощность. Результаты приведены в таблице:

Линейный стабилизатор напряжения с регулировкой на LM317 и NPN транзисторе
Как видно: чем больше мы закрываем наш транзистор, тем сильнее при этом уменьшается ток, и тем больше уменьшается выходное напряжение. В данном эксперименте максимальная мощность, рассеянная на транзисторе, не превысила 55 Ватт, что способен выдержать даже мой поддельный транзистор. Т.е. в вышеуказанном примере нашей нагрузке будет не хватать тока, но наш транзистор не выйдет из строя. Но если входное напряжение у нас будет больше, например 35В, то стабилизатор ток в 8,5А не выдержит при большой разнице между входным и выходным напряжением. В общем, для каждого режима работы транзистора нужно делать отдельный расчет рассеиваемой мощности, зная разницу между входным и выходным напряжением и реальный ток коллектора.

Продолжим рассмотрение схемы. Резисторы R1 (переменный) и R2 задают напряжение, которое наша схема будет стабилизировать. Резистор R2 можно взять номиналом от 200 до 300 Ом, мощность любая. Потенциометр R1 – номинал 4.7К-5К Ом. Для всех аналогичных схем на LM317 работает принцип: чем больше сопротивление резистора R1 относительно резистора R2, тем выше выходное напряжение.
Указанные выше компоненты составляют ядро схемы.

Линейный стабилизатор напряжения с регулировкой на LM317 и NPN транзисторе
Всё остальное — дополнительные элементы для улучшения стабильности и некоторых защит.

Хочу обратить внимание, что обратная связь снимается не с выхода (в данном случае с эмиттера) транзистора, а с его базы. Поэтому данная схема является не совсем полноценным стабилизаторам напряжения, скорее транзистор повторяет напряжение, стабилизированное микросхемой. В интернете есть ещё вот такой вариант схемы:

Линейный стабилизатор напряжения с регулировкой на LM317 и NPN транзисторе
Здесь добавлен резистор R3, который как раз создает полноценную обратную связь. Но испытание данного варианта схемы выявило серьезный недостаток: при изменении тока нагрузки выходное напряжение заметно меняется. Например, при установленном выходном напряжении 12,6В и уменьшении тока нагрузки с 3,1А до 1,5А выходное напряжение увеличилось с 12,6В до 13,9В, т.е. на 1,3В. При аналогичной проверке предыдущей версии схемы эта разница была всего 0,2-0,3В. При увеличении тока нагрузки выходное напряжение наоборот уменьшается в обоих версиях схемы, но в первой версии схемы это не так выражено.

Я решил остановить свой выбор на первой версии схемы, т.к. там гораздо меньше риск зажарить нагрузку повышенным напряжением при уменьшении потребляемого тока.

Прокомментирую оставшиеся элементы схемы. Конденсатор C2 (керамический 0,1 мкФ) – припаивается параллельно переменному резистору и улучшает стабильность регулировки. Также для стабильности на базу транзистора добавлен конденсатор С6. Чтобы при разряде конденсатора C2 защитить вывод микросхемы LM317 ставится диод D2. Диод D1 защищает транзистор от обратного тока. Диод D3 служит для защиты схемы от ЭДС самоиндукции при питании электродвигателей. Конденсаторы C4 (электролитический 1000 мкФ) и C5 (керамический 1-10 мкФ) образуют входной фильтр, а конденсаторы C1 (электролитический 1000-3300 мкФ) и C3 (керамический 1-10 мкФ) образуют выходной фильтр. Электролитические конденсаторы нужно подбирать по напряжению с запасом, в идеале процентов на 40 больше примерно. Например, если входное напряжение будет 20В, то конденсатор С4 лучше брать 35В, а не 25В. Резистор R4 на 10к Ом (мощность любая) создает небольшую нагрузку для стабильности работы схемы на холостом ходу и помогает быстрее разрядить конденсаторы.

Процесс сборки:
Сначала попробовал различные варианты схемы, собрав их навесным монтажом.

Линейный стабилизатор напряжения с регулировкой на LM317 и NPN транзисторе
Далее спаял готовый модуль на макетной плате.
Линейный стабилизатор напряжения с регулировкой на LM317 и NPN транзисторе

Я добавил небольшой радиатор. С таким радиатором схема может долго работать только на малых токах. Для полноценного использования схемы, нужен радиатор, способный рассеивать больше тепла. Транзистор крепится к радиатору на термопасту без изолирующих втулок и прокладок — для улучшения теплоотдачи, а LM317 я от радиатора изолировал. На фланце микросхемы LM317 находится её выходной контакт, по схеме он не должен замыкаться с коллектором транзистора VT1, который привинчен к радиатору без изоляции. При отсутствии изоляции между транзистором и радиатором, на радиаторе будет входное напряжение. Об этом нужно помнить и размещать устройство в корпусе из диэлектрического материала, либо другими способами изолировать радиатор от корпуса.
Линейный стабилизатор напряжения с регулировкой на LM317 и NPN транзисторе

Далее я протестировал готовый модуль при помощи блока питания и электронной нагрузки.
Линейный стабилизатор напряжения с регулировкой на LM317 и NPN транзисторе
В целом схема рабочая, но, как и прочие линейные стабилизаторы, обладает низким КПД и высоким нагревом. Особенности и характеристики данной схемы уже были описаны ранее. Для каких-то целей это критично, для каких-то нет, в любом случае собирать и тестировать данный модуль лично мне было интересно.

Всем спасибо за внимание, надеюсь, статья была для Вас полезной! Как всегда, готов ответить на вопросы и обсудить критику по существу в комментариях к данной статье.

Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.

Lm317t Характеристики Схема Подключения — tokzamer.ru

Тогда схема нашего регулируемого двуполярного источника может выглядеть например так: Здесь дополнительные мощные транзисторы VT1 и VT2 позволяют увеличить выходной ток стабилизаторов.


Например, мне необходимо ограничить ток потребления светодиодов равный мА. Его мощность выбирается не менее 0,5 Вт; для питания трехватных светодиодов потребуется резистор сопротивлением 1,2 Ом, ток составит 1 А, а мощность рассеивания не менее 1,2 Вт.

Недостаток — бОльшее количество элементов, наличие помех. При низком падении lm не способна обеспечить необходимый коэффициент стабилизации, что может приводить к нежелательным пульсациям при работе.
Очень простой регулируемый блок питания на LM317

Для ее работы зная потребляемый светодиодом ток, необходимо подобрать сопротивление подстроечного резистора R1. В момент включения такого источника на его выходе минимальное напряжение, которое плавно увеличивается до установленного 15В по мере заряда конденсатора C1.

Предлагаю вниманию обзор интегрального линейного регулируемого стабилизатора напряжения или тока LM по цене 18 центов за штуку.

Рекомендации по номиналам конденсатора на выходе LM очень впечатляют,- это диапазон от 10 до мкФ.

А началось все с недоумения — почему это на выходе во всех схемах такой низкоомный делитель?

В Datasheets всех производителей есть параметр Adjustment Pin Current ток по входу подстройки. Светодиод будет включаться, с требуемой яркостью, которая не будет зависеть от поданного постоянного питания на вход микросхемы.

Схема простого регулируемого БП на LM317T Часть 1

Похожие статьи

Как проверить lm мультиметром? Мощность рассеивания не более 20 Вт.


Встречается в различных видов корпусов.

В других регуляторах регулирование осуществляется по цепи Отрицательной обратной связи, что максимально улучшает все параметры. Описание и применение

Параметр весьма интересный и важный, определяющий, в частности, максимальную величину резистора в цепи входа Adj. Резистор можно припаять на выводы микросхемы, но не стоит забывать, что через резистор протекает весь ток нагрузки, поэтому при больших токах нужен резистор повышенной мощности.

Простенько и со вкусом,- закрылся себе транзистор при напряжении база-эмиттер ниже 1,25 В и все тут.

Благодаря разбросу, на один нагрузка всегда будет больше чем на другие. И уж точно — лучшую регулировку, а также и широчайший диапазон по типам и номиналам резисторов и конденсаторов.

О принципе регулирования выходного напряжения LM
Стабилизатор тока на LM 317

Мощные аналоги LM317T — LM350 и LM338

Правда, это честно показано на диаграмме Ripple Rejection. Теперь — о самом неприятном, а именно о несоответствии реальных электрических характеристик заявленным.


Это типовая схема стабилизатора напряжения с выходным напряжением 12 В.

Рекомендации по применению защитных диодов для LM носят обще-теоретический характер и рассматривают ситуации, которых не бывает на практике. Самым эффективный способ, это собрать простой стенд используя макетную плату для проверки и запитать все от батарейки,. Для этого в управляющую цепь включаем цепочки из транзисторов и резисторов, как показано на рисунке ниже.

Микросхема LM в корпусе ТО способна стабильно работать при максимальном токе нагрузки до 1,5 ампер. А схемы и данные в его datasheet все те же … Итак, недостатки LM, как микросхемы и ошибки в рекомендациях по ее использованию.

Также легко сделать на этой микросхеме источник с несколькими фиксированными напряжениями, которые можно переключать программно, с помощью микроконтроллера. Конфигурация выводов Типовая схема включения LM Схема регулируемого блока питания на LM будет выглядеть так: Мощность трансформатора Вт, напряжение вторичной обмотки вольт. Следовательно, на вход Vin надо подать больше чем 5 вольт.

Технические характеристики:


Это максимальные значения, которые могут привести к повреждению устройства или повлиять на стабильность его работы. Что увеличивает уровень пульсаций на нагрузке с повышением частоты. А для LM она фактически означает степень собственной ущербности и показывает, как же хорошо LM борется с пульсациями, которые сама же берет с выхода и опять загоняет внутрь самой себя. Тогда схема нашего регулируемого двуполярного источника может выглядеть например так: Здесь дополнительные мощные транзисторы VT1 и VT2 позволяют увеличить выходной ток стабилизаторов. Кроме отечественной интегральной схемы КРЕН12, выпускаются более мощные импортные аналоги, выходные токи которых в раза больше.

Стабилизация осуществляется путём изменения сопротивления одного из плеч делителя: сопротивление постоянно поддерживается таким, чтобы напряжение на выходе стабилизатора находилось в установленных пределах. Схема стабилизатора тока на lm Плюс данного стабилизатора в том, что он является линейным и не вносит высокочастотные помехи, например как некоторые импульсные стабилизаторы. Стабилизация и защита схемы Емкость С2 и диод D1 не обязательны. Аналоги lm Иногда найти конкретно требуемую микросхему на рынке не удается возможным, тогда можно воспользоваться подобными ей. Поскольку мы хотим 5 вольт на выходе, мы подадим к регулятору 7 вольт.

Что довольно часто наблюдается при изготовлении мощного светильника на светодиодах. Можно упростить себе жизнь, если использовать микросхему LM — аналог микросхемы LM, но на отрицательное напряжение. Что увеличивает уровень пульсаций на нагрузке с повышением частоты. Схема стабилизатора тока на lm Плюс данного стабилизатора в том, что он является линейным и не вносит высокочастотные помехи, например как некоторые импульсные стабилизаторы. Поэтому вам даже не придется переделывать схему готового устройства с целью подгонки параметров регулятора напряжения или неизменяемого стабилизатора.
Блок питания на LM338T part 1

Техническая документация к электронным компонентам на русском языке.

Мощность рассеивания не более 20 Вт.

А, значит, все рекомендации и особенно схемы приложений, приводимые в datasheets, носят теоретический, рекомендательный характер.

Заинтересовавшихся прошу… Немного теории: Стабилизаторы бывают линейные и импульсные.

А в LM — при снижении выходного напряжение ниже 1,25 В. Надо бы хуже, да некуда. В процессе подбора сопротивлений допускается небольшое отклонение 8…10 мА. Что довольно часто наблюдается при изготовлении мощного светильника на светодиодах.

Смотрите также: Подключение к двухклавишному выключателю

Его мощность выбирается не менее 0,5 Вт; для питания трехватных светодиодов потребуется резистор сопротивлением 1,2 Ом, ток составит 1 А, а мощность рассеивания не менее 1,2 Вт. Список решаемых задач данного стабилизатора довольно обширен — это и питание различных электронных схем, радиотехнических устройств, вентиляторов, двигателей и прочих устройств от электросети или других источников напряжения, например аккумулятора автомобиля.

Теперь — о самом неприятном, а именно о несоответствии реальных электрических характеристик заявленным. Как вы уже поняли, микросхему необходимо обеспечить хорошим радиатором.

Производители этих компонентов гарантируют более высокую стабильность выходного напряжения, низкий ток регулирования, повышенную мощность с тем же минимальным выходным напряжением не более 1,3 В. Что касается второго параметра Iadj, то это фактически паразитный ток. Предлагаю вниманию обзор интегрального линейного регулируемого стабилизатора напряжения или тока LM по цене 18 центов за штуку. И не удивительно в связи с этим, что в цепи Adj рекомендуется ставить конденсатор С2. Вот только одно маленькое НО … Внутренняя часть LM содержит стабилизатор тока, в котором использован стабилитрон на напряжение 6,3 В.

Список решаемых задач данного стабилизатора довольно обширен — это и питание различных электронных схем, радиотехнических устройств, вентиляторов, двигателей и прочих устройств от электросети или других источников напряжения, например аккумулятора автомобиля. Значит, надо следить не только за максимальным током нагрузки, но и за минимальным тоже? Его мощность выбирается не менее 0,5 Вт; для питания трехватных светодиодов потребуется резистор сопротивлением 1,2 Ом, ток составит 1 А, а мощность рассеивания не менее 1,2 Вт. Затем подключают в схему со светодиодом.
Параллельное включение стабилизаторов …

Lm317 Характеристики Схема Подключения — tokzamer.ru

Исходя из формулы видно, что величина Vout зависит от значения резистора R2. Стабилизаторы тока бывают линейные и импульсные, в этой статье речь пойдёт о самом простом ограничителе тока на LM


Ограничение на минимальный ток нагрузки свидетельствует о плохой схемотехнике LM и явно ограничивает варианты ее использования.

И как-то специально его разряжать нет необходимости.
Стабилизатор тока на LM 317

Так как напряжение на светодиоде — неизменная величина, то стабилизаторы тока часто считают стабилизаторами мощности LED. Но при ее использовании стоит учесть тот факт, что она неспособна обеспечить напряжение меньше 5 В на выходе, поэтому если это важно, придется опять-таки использовать дополнительный транзистор или же найти именно требуемый компонент.

Регулировка происходит линейным способом, в отличие от импульсных преобразователей. Чем это плохо?

С помощью Rs можно настроить ограничение тока, а R1 и R2 определяют ограничение напряжения.

Отключил резисторы, напряжение осталось прежним- 12,54 вольта. В этом случае мощность прокачивается порционно — по мере необходимости для потребителя.

Опорное напряжение это то напряжение которое микросхема стабилизатора стремиться поддерживать на резисторе R1.

LM 7812 Паралельно 10 штук что будет ???

Сообщить об опечатке

О схемах, обещающих получить на выходе LM регулируемое напряжение от ноля Вольт. В процессе подбора сопротивлений допускается небольшое отклонение 8…10 мА. С помощью Rs можно настроить ограничение тока, а R1 и R2 определяют ограничение напряжения.


Значит, надо следить не только за максимальным током нагрузки, но и за минимальным тоже?

Схема стабилизатора тока на lm Плюс данного стабилизатора в том, что он является линейным и не вносит высокочастотные помехи, например как некоторые импульсные стабилизаторы.

При увеличении или уменьшении напряжения ток остается стабильным.

Я часто покупаю детали в Китае и пришел к такому выводу: Покупать можно, но нужно выбирать поставщиков, которые продают радиодетали, изготовленные на заводах, а не в цехах какого- нибудь не понятного ИП. В ниже приведенной схеме, LM ограничивает Iпотр.

Микросхема LM в корпусе ТО способна стабильно работать при максимальном токе нагрузки до 1,5 ампер.

Эта микросхема очень универсальна, на ней можно строить как всевозможные , так и ограничители тока, зарядные устройства … Но остановимся на ограничители тока.
Регулятор напряжения на кр142ен12а

Цоколевка микросхемы

А поможет в этом деле калькулятор.


Я не прошу детального ответа. Это важный момент, потому что можно случайно закоротить выводы, а на выходе микросхемы просто ничего не будет.

Собрал стабилизатор на и , умощнил их транзисторами tip35 и tip Предлагаем подробно рассмотреть, как собрать стабилизатор тока на lm своими руками.

Что касается форм-фактора, то у КР есть столько же выводов, сколько их имеет lm Для этого надо изменить сопротивление R1, подключенного к регулируемому выводу Adj. И не удивительно в связи с этим, что в цепи Adj рекомендуется ставить конденсатор С2. Даже студенты знают, что конденсатор на входе стабилизатора существенно, мягко говоря, эффективнее, чем на выходе.

Пример : для LED с Iпотр. Это значение будет ниже, если не применять качественный теплоотвод. Проверим на железе… Для проверки собрал схему на макетной плате. Номера контактов разных типов корпусов микросхемы.

Техническая документация к электронным компонентам на русском языке.


А вот схемы включения подходят от LM Что касается расчета Rs, то его можно определить по обычной формуле: Iвых. В Datasheets LM приведен неверный параметр на ток по входу Adj. Вот только одно маленькое НО … Внутренняя часть LM содержит стабилизатор тока, в котором использован стабилитрон на напряжение 6,3 В.

В обратном плече стабилизатора компоненты подключаются таким же образом, как и в верхнем. Например, мне необходимо ограничить ток потребления светодиодов равный мА. Так как сопротивление R1 равно Ом, а выходное напряжение равно 5 В, то R2 согласно формуле будет равно Ом. Минимальная величина напряжения на выходе LM составляет 1,25 В. С помощью данного резистора можно выставить ток стабилизации, например мА, тогда даже при коротком замыкании на выходе схемы будет протекать ток, равный мА.

Описание и применение Допустим используя эту схему надо получить 5 В нагрузке. При повышении напряжения, сила тока медленно начинает набирать мощь.
Регулятор напряжения на LM317T dc-dc step-down.

Основные характеристики, топология микросхемы

Как проверить lm мультиметром?

На входе стабилизатора при этом должно быть минимум 15В!

Кроме отечественной интегральной схемы КРЕН12, выпускаются более мощные импортные аналоги, выходные токи которых в раза больше. На основе стабилизатора легко сделать зарядное устройство для 12 В аккумуляторов, вот что нам предлагает datasheet. Отличная защита интегрального стабилизатора от возможного перегрева.

Однако если ток не перестанет расти, то лампа может сгореть. Заранее благодарен Вам за ответ.

Рекомендуем: Защита кабеля в траншее кирпичом пуэ

Стабилизатор тока для светодиодов — описание

Затем подключают в схему со светодиодом. Но уже при напряжении между выходом и контактом Adj менее 1,25 В сработает схема защиты от КЗ. Но опять, же повторюсь, данный способ стабилизации годится только для маломощных светодиодов. В LM реализован ущербный принцип регулирования выходного напряжения,- по цепи Положительной обратной связи.

Это позволит досконально изучить процесс функционирования и впоследствии создать более усложненную конструкцию. А для увеличения выходного тока применяется транзистор с проводимостью n-p-n. Но это — нереальная ситуация. Каждый любитель современных электронных приборов должен научиться самостоятельно собирать преобразователи. Ограничение на минимальный ток нагрузки свидетельствует о плохой схемотехнике LM и явно ограничивает варианты ее использования.

Мощность рассеяния и входное напряжение стабилизатора LM317

Характеристики Стабилизатор напряжения lm, основанный на работе микросхемы данной модификации, имеет такие характеристики: Изделие дает возможность самостоятельно настраивать уровень выходного напряжения в пределах 1,В. Рабочий блок питания Очень важно, чтобы области спаивания имели литую форму.

А схемы и данные в его datasheet все те же … Итак, недостатки LM, как микросхемы и ошибки в рекомендациях по ее использованию. Регулируемый Adj — это вывод, который позволяет регулировать выходное напряжение через подстрочный резистор. Стабилизатор тока для светодиодов — описание Конечно же, самым простым способ ограничить Iпотр. На выход стабилизатора нужно прицепить резисторы нужной мощности и номинала , настроить выходные напряжения и лишь после этого подключать питаемую схему.
Блок питания на LM338T part 1

Стабилизатор тока на lm317 | AUDIO-CXEM.RU

Ток на выходе блока питания может увеличиться вследствие уменьшения сопротивления нагрузки (простой пример, короткое замыкание), также изменение тока нагрузки происходит из-за изменения напряжения питания. Стабилизатор тока на lm317 обеспечивает стабильность тока (ограничение тока) на выходе в случаях описанных выше.

Данный стабилизатор может быть применён в схемах питания светодиодов, зарядных устройствах (ЗУ), лабораторных источников питания и так далее.

Если, к примеру, рассматривать светодиоды, то необходимо учитывать тот факт, что для них нужно ограничивать ток, а не напряжение. На кристалл можно подать 12В и он не сгорит, при условии, что ток будет ограничен до номинального (в зависимости от маркировки и типа светодиода).

Основные технические характеристики LM317

Максимальный выходной ток 1.5А

Максимальное входное напряжение 40В

Выходное напряжение от 1.2В до 37В

Более подробные характеристики и графики можно посмотреть в даташите на стабилизатор.

Схема стабилизатора тока на lm317

Плюс данного стабилизатора в том, что он является линейным и не вносит высокочастотные помехи, например как некоторые импульсные стабилизаторы. Минусом является низкий КПД (в счёт своей линейности), и поэтому происходит значительный нагрев кристалла микросхемы. Как вы уже поняли, микросхему необходимо обеспечить хорошим радиатором.

За величину тока стабилизации (ограничения) отвечает резистор R1. С помощью данного резистора можно выставить ток стабилизации, например 100мА, тогда даже при коротком замыкании на выходе схемы будет протекать ток, равный 100мА.

Сопротивление резистора R1 рассчитывается по формуле:

R1=1,2/Iнагрузки

Изначально необходимо определиться с величиной тока стабилизации. Например, мне необходимо ограничить ток потребления светодиодов равный 100мА. Тогда,

R1=1,2/0,1A=12 Ом.

То есть, для ограничения тока 0,1A необходимо установить резистор R1=12 Ом. Проверим на железе… Для проверки собрал схему на макетной плате. Резистор на 12 Ом искать было лень, зацепил в параллель два по 22 Ома (были под рукой).

Выставил напряжение холостого хода, равное 12В (можно выставить любое). После чего, я замкнул выход на землю, и стабилизатор LM317 ограничил ток 0,1А. Расчеты подтвердились.

При увеличении или уменьшении напряжения ток остается стабильным.

Резистор можно припаять на выводы микросхемы, но не стоит забывать, что через резистор протекает весь ток нагрузки, поэтому при больших токах нужен резистор повышенной мощности.

Если использовать данный стабилизатор тока на LM317 в лабораторном блоке питания, то необходимо устанавливать переменный резистор проволочного типа, простой переменный резистор не выдержит токи нагрузки протекающие через него.

Для ленивых представляю таблицу значений резистора R1 в зависимости от нужного тока стабилизации.

ТокR1 (стандарт)
0.02551 Ом
0.0524 Ом
0.07516 Ом
0.113 Ом
0.158.2 Ом
0.26.2 Ом
0.255.1 Ом
0.34.3 Ом
0.353.6 Ом
0.43 Ома
0.452.7 Ома
0.52.4 Ома
0.552.2 Ома
0.62 Ома
0.652 Ома
0.71.8 Ома
0.751.6 Ома
0.81.6 Ома
0.851.5 Ома
0.91.3 Ома
0.951.3 Ома
11.3 Ома

Таким образом, применив галетный переключатель и несколько резисторов, можно собрать схему регулируемого стабилизатора тока с фиксированными значениями.

 

Даташит на LM317 СКАЧАТЬ


Похожие статьи

Электронная нагрузка на базе стабилизатора тока на LM317 и PNP транзисторах

Всем привет!
Сегодня речь пойдет об ещё одной моей самоделке – электронной нагрузке. Собрана она в корпусе от старого советского электросчетчика, выглядит примерно следующим образом:

Внутри всё закреплено на родной стойке электросчетчика, радиодетали соединены навесным монтажом:

Схема построена вокруг стабилизатора тока на LM317.

Видео по теме:

Характеристики получилось весьма спорные, но для моих текущих задач хватает.

Основные характеристики:
• Стабилизация тока при изменении входного напряжения
• Нагрузка не требует отдельного питания
• Диапазон регулировки тока 1,8 — 10 А при входном напряжении 16,5В (максимальный ток ограничен в моем случае возможностями амперметра и характеристиками токового шунта, транзисторы позволяют рассеять до 200 Ватт мощности)
• Диапазон входного напряжения 5 – 20В (в принципе можно и больше до 30В, важно понимать какая мощность будет рассеиваться и следить за током, т.е. при 30В ток не должен превышать 6,5А )
• Стабилизация адекватно работает при напряжении от 13В (но об этом позже)
• Защита от переполюсовки


Перед выбором схемы я рассматривал 2 варианта:
1. Стабилизатор тока на операционном усилителе LM358.
Обладает неплохим качеством стабилизации и регулировкой почти от нуля. Но данная схема требует независимого источника питания операционного усилителя.
2. Простой регулятор мощности только на транзисторах, без стабилизации. При изменении входного напряжения нагрузка будет себя вести как обычный резистор, т.е. при увеличении напряжения, ток тоже будет увеличиваться.
В обоих случаях стоит вопрос внешнего дополнительного питания для прибора и вентиляторов.
В итоге я решил поэкспериментировать и собрать электронную нагрузку на базе стабилизатора тока на микросхеме LM317, усиленной PNP транзисторами. С одной стороны LM317 не требует независимого стабильного источника питания ( в отличие от операционного усилителя). С другой это хоть и средненький, но вся таки стабилизатор тока. Все остальные потребители (вентиляторы и прибор) подключены напрямую к входу нагрузки через стабилизатор напряжения 7812.

Полностью схема выглядит следующим образом:

LM317 усилена двумя мощными PNP транзисторами VT1 и VT2 в корпусе TO-3 — MJ2955. Каждый из таких транзисторов способен пропускать ток до 15 А и рассеивать до 100 Ватт мощности. Транзисторы имеют выравнивающие резисторы. На каждый транзистор приходится по два 5 Ваттных резистора номиналом 0,1 Ом, соединённых последовательно. Резистор R1 на 10 Ом, служит, чтобы до определённого момента ток шел через LM317, а при превышении порога, открывались транзисторы. Это стандартное решение для схем, где LM317 усиливается PNP транзисторами. Чем больше номинал резистора R1, тем раньше откроются транзисторы. В схемах встречал разные варианты номиналов от 0,1 Ома до 2,2к. Самый распространенный номинал 10-30 Ом. Мощность резистора взята с большим запасом на 10 Ватт, т.к. у меня было много таких резисторов. Резистор R2 – это по сути нихромовый токовый шунт. Сопротивление в холодном состоянии 1,2 Ом. Особенность стабилизатора тока на LM317 состоит в том, что чем больше сопротивление шунта, тем меньше ток стабилизации. Шунт дает нам некий ограниченный диапазон, в котором мы можем регулировать ток, подключив параллельно шунту потенциометр R3 номиналом 5к Ом. Можно снизить минимальный ток, увеличив сопротивление шунта, но при этом и максимальный ток уменьшится. Аналогично в обратную сторону. Также максимальный ток зависит от входного напряжения. Если при 12В – максимальный ток будет в районе 6-7А, то при 20В перевалит за 12А. Я подобрал шунт, чтобы диапазон был 1,8 — 10 А при 16,5В. Плюсом данного решения является то, что шунт физически может пропустить только ограниченный ток, что спасет наши транзисторы от перегрузки. Резистор R4 нужен для корректировки диапазона регулировки. Без него если вращать ручку потенциометра в сторону уменьшения, после прохождения минимального значения тока, ток опять начнет постепенно увеличиваться. Добавление резистора устраняет этот недостаток.

Вентиляторы для охлаждения и цифровой вольтамперметр подключены на вход через линейный стабилизатор напряжения 7812. Это решение тоже довольно спорное. Пока линейный стабилизатор не начнет ограничивать напряжение (а ограничивать он его начнет при входном напряжении примерно 12В-13В, все зависит от потерь на проводах.), качество стабилизации тока в электронной нагрузки в целом будет не высокое. При изменении входного напряжения, например в диапазоне от 5 до 12В, вентиляторы будут крутиться с разной скоростью и потребляемый ток будет меняться. Изменения эти будут в районе 500 мА, что не смертельно, но радости не добавляет. И да цифровой вольтамперметр включается от напряжения — 6В и более. При более низких напряжениях, нормально пользоваться нагрузкой не получится.
Защиту от переполюсовки я реализовал по довольно топорной схеме (топорнее только диодный мост на входе). Принцип простейший: сдвоенный диод Шоттки пропускает ток, только в одном направлении. Если перепутать полярность и подать плюс на минусовую клемму, то ток через диод не пойдет, а пойдет он по пути через резистор R9 и светодиод D5, который засветится, сигнализировав о неправильном подключении источника питания. На диоде Шоттки естественно будет падение напряжения и он будет греться . Учитывая, что электронная нагрузка – это по сути преобразователь электрической энергии в тепловую, то пусть греется.

Процесс сборки:
После того, как разобрался со схемой, я собрал все компоненты и провел тесты.

Далее я приступил к оформлению устройства в корпус. В конструкции полно греющихся элементов (особенно сильно греется нихромовый шунт), поэтому про пластиковый корпус можно было забыть. Плюс ко всему т.к. транзисторы установлены на радиатор без изолирующих прокладок, на радиаторе будет находиться выходное напряжение. В качестве корпуса отлично подошел корпус от старого советского электросчетчика.

Материал диэлектрический и теплоустойчивый, внутри есть стойка, которая тоже в какой-то мере служит радиатором.

Начал я с того, что пропилил окошко под вольамперметр. Пилил мини дрелью. Материал поддается плохо, очень много пыли и дыма. Без респиратора и очков работать противопоказано.

После того как установил прибор, просверлили отверстия под клеммы, потенциометр и выключатель.

Стекло изъял и на его место поставил решетку с вентилятором, который будет выдувать горячий воздух из корпуса.

Транзисторы я закрепил на радиатор и снизу радиатора установил 2 вентилятора.

Крышка будет крепиться на латунных стойках, чтобы корпус не закрывался вплотную и снизу были щели, куда будет поступать свежий воздух.
Также внизу есть отверстия, где раньше были контакты счетчика.

Получается сквозной продув греющихся частей: воздух поступает снизу, маленькие вентиляторы прогоняют его вверх через радиатор, нагретый воздух выбрасывается наружу вентилятором побольше.

Дальнейшие тесты показали, что после 30 минут работы на 16,5В и токе 10А (165 Ватт), температура внутренних частей не превысила 50 градусов.

Дело осталось за малым: закрепить все элементы внутри корпуса и соединить всё проводами.
Диод Шоттки я закрепил через изолирующие прокладку и втулку. Фланец стабилизатора 7812 покрыт пластиком, поэтому дополнительная изоляция не требуется. Выход LM317 по схеме соединен с коллекторами транзисторов, поэтому можно смело крепить LM317 с ними на один радиатор без дополнительной изоляции.

Нихромовый шунт я закрепил на кусках из макетки, чтобы изолировать его от основного корпуса.


Далее протестировал нагрузку с разными блоками питания. То, как ведет себя нагрузка при разных условиях было описано выше.

В заключении хотелось бы сказать, что это был для меня интересный опыт. С одной стороны я понимаю, что до электронной нагрузки мечты, моему изделию далеко. С другой стороны она закрывает 80% моих текущих потребностей (т.к. большинство тестов я провожу в диапазоне напряжений 12-20В и токов 2-7А) и имеет потенциал для доработки. Также интересно было понять, на что способен стабилизатор тока на LM317.

Нагрузкой данной пользуюсь уже пол года сказать могу следующее: в целом штука рабочая, но есть недостатки:
• Регулировка тока не от нуля
• Иногда не хватает тока (пару раз нужно было больше 10А)
• Стабилизации на напряжении до 13В слабенькая

Сначала хотел её доработать, но потом сделал новый «лабораторник» (правильнее наверное будет сказать регулируемый блок со стабилизацией тока и напряжения) на 400 Ватт и понял, что нужна новая нагрузка на такую же мощность, как и у блока питания, и в текущий корпус от счетчика она не поместится. Поэтому собрал новую нагрузку.

При ее проектировании использовал ряд решений, которые могут пригодится тем, кто захочет доработать эту версию нагрузки или сделать свою:

• Нужно использовать операционный усилитель, я использовал LM358. Дает нормальный диапазон регулировки и приемлемую стабилизацию.
• Есть способ запитать операционный усилитель и вольтамперметр от входа нагрузки. На вход ставим повышающий преобразователь МТ3608, настраиваем на 27В, на его выход ставим 7812 + фильтры из конденсаторов. Получаем стабильное питание операционного усилителя при напряжениях от 2 до 24В. Мне этого более чем достаточно.
• Вентиляторы снабжаем ещё одним 7812, подключаем через 6 контактный выключатель: питание либо со входа нагрузки, либо со входа для отдельного источника питания для вентиляторов. Логика следующая: если на входе нагрузки больше 13В переключаем вентиляторы на питание от входа. При этом напряжении потребление тока стабильно и 12Ватт пойдут, не на нагрев, а наоборот на охлаждение. Если меньше, то переключаем на отдельный источник питания, чтобы не портить стабилизацию.
• И не стоит использовать шунты с большим сопротивлением (больше 0,1 Ома), особенно при больших токах.

В общем вот такие вот идеи. Всем спасибо за внимание! Надеюсь, мой опыт и идеи будут кому-то интересны. И как всегда жду с нетерпением вопросов, комментариев и конструктивной критики от старожил данного сайта).

Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.

Использование регулятора напряжения LM317

  
Особенности LM317

— Микросхема может работать в широком диапазоне выходных напряжений от 1.2 до 37 В.
— Микросхема обеспечивает выходной ток до 1.5 А.
— Максимальная рассеиваемая мощность до 20 Вт.
— Микросхема имеет встроенную защиту от перегрузок по току и от короткого замыкания.
— Встроенная защита от перегрева.

Минимальное включение подразумевает использование двух внешних резисторов. Отношение сопротивлений этих резисторов задает выходное напряжение регулятора, и двух конденсаторов на входе и выходе микросхемы.

Наиболее важные электрические параметры микросхемы — это опорное напряжение Vref и тое в цепи управляющего вывода Iadj. опорное напряжение — это напряжение, которое микросхема стремиться поддерживать на резисторе R1, то есть, если замкнуть накоротко резистор R2, то на выходе регулятора мы получит это самое опорное напряжение. Это напряжение может немного меняться от экземпляра к экземпляру и составляет 1.2 … 1.3 В ( в среднем 1.25В.) Чем выше падение напряжение на резисторе R2, тем выше выходное напряжение регулятора. Вычислить выходное напряжение просто, оно равно падению напряжения на R2 + 1.25 (Vref).


     
  
Что касается второго параметра Iadj, то это фактически паразитный ток. Чем он меньше, тем лучше. Изготовители микросхемы заявляют этот ток от 50 до 100 микроампер, но в действительности может быть до 500 мкА. Поэтому чтобы обеспечить  хорошую стабильность выходного напряжения, ток через делитель R1-R2 должен быть не менее 5 мА. Можно оттолкнуться от сопротивления резистора R1 и высчитать R2 по формуле:R2=R1*((Uвых/Uоп)-1)

Затем уточнить номиналы в реальных условиях в работающей схеме.

Приведем пример номиналов для пары стандартных напряжений:

Для напряжения 5В R1 = 120 Ом, R2 = 360 Ом
Для напряжения 12В R1 = 240Ом, R2 = 2000 Ом

Однако, для типовых напряжений вроде 5, 12, 15 и т.д. вольт проще и удобнее использовать регуляторы на фиксированные напряжения вроде 7805 или 7812. Использовать 317 для этих целей лучше только в том случае если регулятора на фиксированное напряжение не оказалось под рукой, а сделать источник питания нужно срочно.

Конфигурация выводов микросхемы LM317 в разных корпусах
  
  

Регулируемый источник питания на микросхеме LM317
  
  

Источник питания с плавным запуском. Как видим, к стандартной схеме добавляется биполярный транзистор структуры PNP, резистор на 50 кОм, кремниевый диод и электролитический конденсатор на 25 мкФ. В момент включения такого источника на его выходе минимальное напряжение, которое плавно увеличивается до установленного 15В по мере заряда конденсатора C1.

Также легко сделать на этой микросхеме источник с несколькими фиксированными напряжениями, которые можно переключать программно, с помощью микроконтроллера. Для этого в управляющую цепь включаем цепочки из транзисторов и резисторов, как показано на рисунке ниже. Базы транзисторов соединяем с портами микроконтроллера. При подаче высокого уровня на каждый последующий транзистор он будет подключать параллельно R2 еще один дополнительный резистор и выходное напряжение будет уменьшаться: 
  

   
  
LM317 можно использовать не только для стабилизации напряжения, но и в качестве стабилизатора тока. Схема получается еще проще, так как здесь нужен всего один единственный внешний резистор, задающий выходной ток:
 

   
  
На LM317 можно сделать несложное зарядное устройство для аккумуляторов с номинальным напряжением 12В.  Номиналы резисторов R1 и R2 задают конечное напряжение на заражаемой батарее, а  резистор Rs устанавливает максимальный зарядный ток.  Это схема из даташита на микросхему:
   
 

     
Двуполярный регулируемый источник питания (например как основа для лабораторного блока питания) можно собрать на двух LM317, но тогда придется использовать трансформатор с двумя обмотками и два выпрямителя, то есть каналы источника питания нужно будет делать независимыми друг от друга. Это хорошее, но дорогое решение. Можно упростить себе жизнь, если использовать микросхему LM337 — аналог микросхемы LM317, но на отрицательное напряжение. Тогда схема нашего регулируемого двуполярного источника может выглядеть например так:
   
 

   
Здесь дополнительные мощные транзисторы VT1 и VT2 позволяют увеличить выходной ток стабилизаторов. нужно выбирать транзисторы согласно тому току, на который вы рассчитываете источник питания.

На следующей схеме изображен регулируемый источник питания на ток до 20 ампер и напряжение от 1.3 до 12 вольт. Транзисторы и микросхему LM317 необходимо установить на радиаторы.  Резисторы в эмиттерных цепях транзисторов должны быть рассчитаны на мощность не менее 5 Вт.
     

Не верьте слепо Datasheet (на примере LM317)

Справочники по компонентам (или datasheets) являются необходимейшим элементом при разработке электронных схем. Однако, у них есть одна, но неприятная особенность.
Дело в том, что документация на любой электронный компонент (например, микросхему) всегда должна быть готова еще до того, как эта микросхема начнет выпускаться.
В итоге, реально мы имеем ситуацию, когда микросхемы уже поступили в продажу, а еще ни одно изделие на их основе не было создано.
А, значит, все рекомендации и особенно схемы приложений, приводимые в datasheets, носят теоретический, рекомендательный характер.
Эти схемы в основном демонстрируют принципы работы электронных компонентов, но они не проверены на практике и не должны поэтому слепо приниматься во внимание при разработке.
Это нормальное и логичное положение дел, если только со временем и по мере
накопления опыта в документацию вносятся изменения и дополнения.
Практика же показывает обратное,- в большинстве случаев все схемные решения, приводимые в datasheets, так и остаются на теоретическом уровне.
И, к сожалению, частенько это не просто теории, а грубые ошибки.
И еще большее сожаление вызывает несоответствие реальных (и важнейших)
параметров микросхемы, заявленным в документации.

В качестве типичного примера подобных datasheets приведем справочник на LM317,- трех-выводной регулируемый стабилизатор напряжения, который, кстати, выпускается уже лет 20. А схемы и данные в его datasheet все те же …

Итак, недостатки LM317, как микросхемы и ошибки в рекомендациях по ее использованию.

1. Защитные диоды.
Диоды D1 и D2 служат для защиты регулятора,-
D1 для защиты от короткого замыкания на входе, а D2 для защиты от разряда
конденсатора C2 “через низкое выходное сопротивление регулятора” (цитата).
На самом деле, диод D1 не нужен, поскольку никогда не бывает ситуации, когда
напряжение на входе регулятора меньше, чем напряжение на выходе.
Поэтому, диод D1 никогда не открывается, а значит и не защищает регулятор.
Кроме, конечно, случая короткого замыкания на входе.
Диод D2 может открываться, конечно, Но, конденсатор C2 прекрасно разряжается
и без него, через резисторы R2 и R1 и через сопротивление нагрузки.
И как-то специально его разряжать нет необходимости.
Кроме того, упоминание в datasheet о “разряде С2 через выход регулятора”
не более, чем ошибка, потому, как схема выходного каскада регулятора –
это эмиттерный повторитель.
И конденсатору C2 просто нет может разряжаться через выход регулятора.

2. Теперь — о самом неприятном, а именно о несоответствии реальных
электрических характеристик заявленным.

В Datasheets всех производителей есть параметр Adjustment Pin Current
(ток по входу подстройки).  Параметр весьма интересный и важный, определяющий, в частности, максимальную величину резистора в цепи входа Adj.  А также и значение конденсатора C2. Заявленное типовое значение тока Adj равно 50 мкА.
Что весьма впечатляет и полностью устраивало бы меня, как схемотехника.
Если бы на самом деле оно не было бы в 10 раз больше, т.е. 500 мкА.

Это — реальное несоответствие, проверенное на микросхемах разных производителей и на протяжении многих лет.
А началось все с недоумения — почему это на выходе во всех схемах такой низкоомный делитель ?
А вот потому и низкоомный, что иначе невозможно получить на выходе LM317
минимальный уровень напряжения.

Самое интересное, что в методике измерения тока Adj низкоомный делитель
на выходе так же присутствует. Что фактически означает, что этот делитель включен параллельно с электродом Adj.
Только с таким хитрым подходом и можно «влезть» в рамки типовой величины в 50 мкА.
Но это — довольно изящная, но уловка.  «Особые условия измерения».

Я понимаю, весьма трудно добиться стабильного тока заявленной величины в 50 мкА. Так не пишите липу в Datasheet. Иначе — это обман покупателя. А честность — лучшая политика.

3. Еще о самом неприятном.

В Datasheets LM317 есть параметр Line Regulation, который определяет
рабочий диапазон напряжений. И диапазон указан таки не плохой — от 3 до 40 Вольт.
Вот только одно маленькое НО …
Внутренняя часть LM317 содержит стабилизатор тока, в котором использован
стабилитрон на напряжение 6,3 В.
Поэтому, эффективное регулирование начинается с напряжения Вход-Выход в 7 Вольт.
Кроме того, выходной каскад LM317 — это транзистор n-p-n, включенный по схеме
эмиттерного повторителя. И на «раскачке» у него — такие же повторители.
Поэтому эффективная работа LM317 при напряжении в 3 В невозможна.

4. О схемах, обещающих получить на выходе LM317 регулируемое напряжение от ноля Вольт.

Минимальная величина напряжения на выходе LM317 составляет 1,25 В.
Можно было бы получить и меньше, если бы не встроенная схема защиты от
короткого замыкания на выходе. Не самая хорошая схема, мягко говоря …
В других микросхемах схема защиты от КЗ срабатывает при превышении тока нагрузки.
А в LM317 — при снижении выходного напряжение ниже 1,25 В. Простенько и со вкусом,- закрылся себе транзистор при напряжении база-эмиттер ниже 1,25 В и все тут.
Вот поэтому, все схемы приложений, которые обещают получить на выходе
LM317 регулируемое напряжение, начиная аж от ноля вольт — не работают.
Все эти схемы предлагают подключить контакт Adj через резистор к источнику
отрицательного напряжения.
Но уже при напряжении между выходом и контактом Adj менее 1,25 В
сработает схема защиты от КЗ.
Все эти схемы — чистая теоретическая фантазия. Их авторы не знают, как работает LM317.

5. Способ защиты от КЗ на выходе, используемый в LM317, также накладывает
известные ограничения на запуск регулятора,- в ряде случаев запуск будет затруднен, поскольку невозможно различить режим короткого замыкания и режим нормального включения, когда выходной конденсатор еще не заряжен.

6. Рекомендации по номиналам конденсатора на выходе LM317 очень впечатляют,- это диапазон от 10 до 1000 мкФ. Что в сочетании с величиной выходного сопротивления регулятора порядка одной тысячной Ома является полным бредом.
Даже студенты знают, что конденсатор на входе стабилизатора существенно,
мягко говоря, эффективнее, чем на выходе.

7. О принципе регулирования выходного напряжения LM317.

LM317 представляет собой операционный усилитель, в котором регулирование
выходного напряжения осуществляется по НЕ инвертирующему входу Adj.
Другими словами — по цепи Положительной обратной связи (ПОС).

Чем это плохо ? А тем, что все помехи с выхода регулятора через вход Adj проходят внутрь LM317, а затем — опять на нагрузку. Хорошо еще, что коэффициент передачи по цепи ПОС меньше единицы …
А то получили бы автогенератор.
И не удивительно в связи с этим, что в цепи Adj рекомендуется ставить конденсатор С2.
Хоть как-то отфильтровывать помехи и повышать устойчивость к самовозбуждению.

Весьма занятным представляется и тот факт, что в цепи ПОС, внутри LM317,
имеется конденсатор 30 пФ. Что увеличивает уровень пульсаций на нагрузке с повышением частоты.
Правда, это честно показано на диаграмме Ripple Rejection. Вот только зачем этот конденсатор ?
Он был бы весьма полезен, если бы регулирование осуществлялось по цепи
Отрицательной обратной связи. А в цени ПОС он только ухудшает устойчивость.

Кстати, и с самим понятием Ripple Rejection не все «по понятиям».
В общепринятом понимании эта величина означает, насколько хорошо регулятор
фильтрует пульсации со ВХОДА.
А для LM317 она фактически означает степень собственной ущербности
и показывает, как же хорошо LM317 борется с пульсациями, которые сама же
берет с выхода и опять загоняет внутрь самой себя.
В других регуляторах регулирование осуществляется по цепи
Отрицательной обратной связи, что максимально улучшает все параметры.

8. О минимальном токе нагрузки для LM317.

В Datasheet указан минимальный ток нагрузки в 3,5 мА.
При меньшем токе LM317 неработоспособна.
Весьма странная особенность для стабилизатора напряжения.
Значит, надо следить не только за максимальным током нагрузки, но и за минимальным тоже ?
Это так же означает, что при токе нагрузки, равном 3,5 мА КПД регулятора не превышает 50 %.
Большое Вам спасибо, господа разработчики …

Выводы.

1. Рекомендации по применению защитных диодов для LM317 носят обще-теоретический характер и рассматривают ситуации, которых не бывает на практике.
А, поскольку, в качестве защитных диодов предлагается использовать мощные диоды Шоттки, то получаем ситуацию, когда стоимость (ненужной) защиты превышает цену самой LM317.

2. В Datasheets LM317 приведен неверный параметр на ток по входу Adj.
Он измерен в «особых» условиях при подключении низкоомного выходного делителя.
Эта методика измерения не соответствует общепринятому понятию «ток по входу» и показывает неспособность достичь при изготовлении LM317 заданных параметров.
А также и является обманом покупателя.

3. Параметр Line Regulation указан как диапазон от 3 до 40 Вольт.
На некоторых схемах приложений LM317 «работает» при напряжении вход-выход аж в два вольта.
На самом деле, диапазон эффективного регулирования равен 7 — 40 Вольт.

4. Все схемы получения на выходе LM317 регулируемого напряжения, начиная с ноля вольт, — практически не работоспособны.

5. Способ защиты от короткого замыкания LM317 на практике иногда применяется.
Он прост, но не является лучшим. В ряде случаев запуск регулятора будет вообще невозможен.

6. Рекомендации по выбору величины конденсатора на выходе LM317 вполне заслужили бы оценку «неудовлетворительно» при сдаче экзамена любым студентом.

7. В LM317 реализован ущербный принцип регулирования выходного напряжения,- по цепи Положительной обратной связи. Надо бы хуже, да некуда.

8. Ограничение на минимальный ток нагрузки свидетельствует о плохой схемотехнике LM317 и явно ограничивает варианты ее использования.

Суммируя все недостатки LM317 можно дать рекомендации:

а) Для стабилизации постоянных «типовых» напряжений 5, 6, 9, 12, 15, 18, 24 В целесообразно использовать трех-выводные стабилизаторы серии 78xx, а не LM317.

б) Для построения действительно эффективных стабилизаторов напряжения следует использовать микросхемы типа LP2950, LP2951, способных работать при напряжении вход-выход менее 400 милливольт.
В сочетании с мощными транзисторами при необходимости.
Эти же микросхемы эффективно работают и в качестве стабилизаторов тока.

в) В большинстве случаев операционный усилитель, стабилитрон и мощный транзистор (особенно полевой) дадут гораздо лучшие параметры, чем LM317.
И уж точно — лучшую регулировку, а также и широчайший диапазон по типам и номиналам резисторов и конденсаторов.

г). И, не доверяйте слепо Datasheets.
Любые микросхемы делаются и, что характерно, продаются людьми …

Понравилось это:

Нравится Загрузка…

Похожее

% PDF-1.3 % 1 0 obj > поток endstream endobj 2 0 obj > endobj 3 0 obj > endobj 4 0 obj > / Parent 3 0 R / Contents [35 0 R] / Type / Page / Resources> / Shading> / XObject> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageC] / Font >>> / MediaBox [0 0 595.27563 841.88977] / BleedBox [0 0 595.27563 841.88977] / Аннотации [71 0 R 72 0 R 73 0 R 74 0 R 75 0 R] >> endobj 35 0 объектов > поток xKo-; r &: ฀ pU | `

.

LM317 Распиновка стабилизатора напряжения, характеристики, эквивалент и техническое описание

Конфигурация контактов:

Номер контакта

Имя контакта

Описание

1

Настроить

Эти контакты регулируют выходное напряжение

2

Выходное напряжение (Vout)

Регулируемое выходное напряжение, устанавливаемое регулировочным штифтом, может быть получено с этого контакта

3

Входное напряжение (Vin)

Входное напряжение, которое необходимо отрегулировать, подается на этот вывод

.

Характеристики:

  • Регулируемый 3-полюсный стабилизатор положительного напряжения
  • Выходное напряжение может быть установлено в диапазоне от 1.От 25 В до 37 В
  • Выходной ток 1,5 А
  • Максимальная разница входного и выходного напряжения составляет 40 В, рекомендуется 15 В
  • Максимальный выходной ток при разнице напряжений 15 В составляет 2,2 А
  • Рабочая температура перехода 125 ° C
  • Доступен в упаковке To-220, SOT223, TO263

Примечание. Полную техническую информацию можно найти в таблице данных LM317 , приведенной в конце этой страницы.

Альтернативные регуляторы напряжения:

LM7805, LM7806, LM7809, LM7812, LM7905, LM7912, LM117V33, XC6206P332MR.

LM317 Аналоги:

LT1086, LM1117 (SMD), PB137, LM337 (регулятор отрицательного переменного напряжения)

Где использовать LM317:

Когда дело доходит до требований к регулированию переменного напряжения, скорее всего, первым выбором будет LM317 .Помимо использования в качестве регулятора переменного напряжения, его также можно использовать в качестве регулятора постоянного напряжения, ограничителя тока, зарядного устройства, регулятора напряжения переменного тока и даже в качестве регулируемого регулятора тока. Одним из заметных недостатков этой ИС является то, что во время регулирования на ней падает напряжение около 2,5, поэтому, если вы хотите избежать этой проблемы, обратите внимание на другие эквивалентные ИС, приведенные выше.

Итак, если вы ищете регулятор переменного напряжения для обеспечения тока до 1,5 А, то эта микросхема регулятора может быть правильным выбором для вашего приложения.

Как использовать LM317:

LM317 — трехконтактный регулятор IC , очень простой в использовании. В его техническом описании есть много прикладных схем, но эта ИС известна тем, что используется в качестве регулятора переменного напряжения. Итак, давайте посмотрим, как использовать эту микросхему в качестве регулятора переменного напряжения.

Как было сказано ранее, IC имеет 3 контакта, в которых входное напряжение подается на контакт 3 (VIN), затем с помощью пары резисторов (делитель потенциала) мы устанавливаем напряжение на контакте 1 (Adjust), которое будет определять выходное напряжение IC, который выдается на выводе 2 (VOUT).Теперь, чтобы заставить его действовать как регулятор переменного напряжения, мы должны установить переменное напряжение на выводе 1, что можно сделать с помощью потенциометра в делителе потенциала. Схема ниже предназначена для приема 12 В (вы можете подавать до 24 В) в качестве входа и регулирования от 1,25 В до 10 В.

 Circuit using LM317 Variable voltage regulator

Резистор R1 (1 кОм) и потенциометр (10 кОм) вместе создают разность потенциалов на регулирующем контакте, которая соответственно регулирует выходной контакт. Формулы для расчета выходного напряжения исходя из номинала резисторов

В ВЫХ = 1.25 × (1 + (R2 / R1))

Теперь давайте проверим эту формулу для указанной выше схемы. Значение R1 составляет 1000 Ом, а значение R2 (потенциометр) — 5000, потому что это потенциометр 10 кОм, установленный на 50% (50/100 от 1000 равно 5000).

Vout = 1,25 × (1 + (5000/1000))

= 1,25 × 6

= 7,5 В

И симуляция показывает 7,7 В, что довольно близко. Вы можете изменять выходное напряжение, просто меняя потенциометр. В нашей схеме двигатель подключен как нагрузка, которая потребляет около 650 мА, вы можете подключить любую нагрузку до 1.5A.

Те же формулы можно использовать для расчета номинала резистора для требуемого выходного напряжения. Один из простых способов сделать это — использовать этот онлайн-калькулятор, чтобы случайным образом подставить значение имеющихся резисторов и проверить, какое выходное напряжение вы получите.

Заявки:

  • Используется для регулирования положительного напряжения
  • Источник переменного тока
  • Цепи ограничения тока
  • Цепи обратной полярности
  • Обычно используется в настольных ПК, DVD и других потребительских товарах
  • Используется в цепях управления двигателем

2D — Модель LM317 (ТО-220):

 LM317 Variable voltage regulator 2D-model

,

alexxlab

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *