LM317 - LM317

LM317 med køleplade

Den LM317 er en populær justerbar positiv lineær spændingsregulator . Det blev designet af Bob Dobkin i 1976, mens han arbejdede hos National Semiconductor .

Den LM337 er den negative supplement til LM317, som regulerer spændinger under en reference. Det blev designet af Bob Pease , som også arbejdede for National Semiconductor .

specifikationer

LM317 pinout, der viser dens konstante spændingsreference.
Symbol Parameter Værdi Enhed
V ud Udgangsspændingsområde 1,25 - 37 V
V ind - V ud Spændingsforskel 3 - 40 V
T J Driftkryds temperaturområde 0 - 125 ° C
I O (MAX) Maksimal udgangsstrøm 1.5 EN
I L (MIN) Minimum belastningsstrøm 3,5 mA typisk, maksimalt 12 mA
P D Effekttab Internt begrænset W
R θJA Termisk modstand, forbindelse til omgivelserne 80 ° C / W
R θJC Termisk modstand, kryds til kasse 5 ° C / W

Uden kølelegeme med en omgivelsestemperatur ved 50 ° C, som f.eks. På en varm sommerdag inde i en kasse, er en maksimal strømforsyning på (T J- T A ) / R θJA = ((125-50) / 80) = 0,98 W kan tillades. (Et stykke skinnende metalplade med dimensionerne 6 x 6 cm og 1,5 mm tyk, resulterer i en termisk modstand, der tillader 4,7 W varmeafledning).

I en konstant spændingstilstand med en indgangsspændingskilde ved V IN ved 34 V og en ønsket udgangsspænding på 5 V, vil den maksimale udgangsstrøm være P MAX / (V I- V O ) = 0,98 / (34-5) = 32 mA.

For en konstant strømtilstand med en indgangsspændingskilde ved V IN ved 12 V og et fremadspændingsfald på V F = 3,6 V, vil den maksimale udgangsstrøm være P MAX / (V I - V F ) = 0,98 / (12- 3.6) = 117 mA.

Operation

Hovedartikel: Lineær regulator

Som lineære regulatorer bruges LM317 og LM337 i DC til DC konverter applikationer.

Lineære regulatorer spilder i sig selv strøm; den spredte effekt er den strøm, der er bestået ganget med spændingsforskellen mellem input og output. En LM317 kræver normalt en køleplade for at forhindre driftstemperaturen i at stige for højt. Ved store spændingsforskelle kan den strøm, der går tabt som varme, i sidste ende være større end den, der tilføres kredsløbet. Dette er kompromisen med at bruge lineære regulatorer, som er en enkel måde at give en stabil spænding med få ekstra komponenter. Alternativet er at bruge en koblingsspændingsregulator , som normalt er mere effektiv, men som har et større fodaftryk og kræver et større antal tilknyttede komponenter.

I pakker med en varmeafledende monteringsflig, såsom TO-220 , er fligen forbundet internt til udgangsstiften, hvilket kan gøre det nødvendigt at isolere tappen eller kølelegemet elektrisk fra andre dele af applikationskredsløbet. Hvis dette ikke gøres, kan kredsløbet kortslutte.

Strøm regulator

Skematisk af LM317 i en typisk spændingsregulator-konfiguration, herunder frakoblingskondensatorer til adressering af indgangsstøj og udgangstransienter.

LM317 har tre ben: INput, OUTput og ADJustment. Internt har enheden en båndspændingsreference, der producerer en stabil referencespænding på Vref = 1,25 V efterfulgt af en feedback-stabiliseret forstærker med en relativt høj udgangsstrømkapacitet. Hvordan justeringsstiften tilsluttes bestemmer udgangsspændingen som følger.

Hvis justeringsstiften er forbundet til jord, leverer udgangsstiften en reguleret spænding på 1,25 V ved strømme op til det maksimale. Højere regulerede spændinger opnås ved at forbinde justeringsstiften til en resistiv spændingsdeler mellem udgang og jord. Derefter

V ud = V ref (1 + R L / R H )

V ref er forskellen i spænding mellem OUT-stiften og ADJ-stiften. V ref er typisk 1,25 V under normal drift.

Fordi en hvilestrøm strømmer fra enhedens justeringsstift, tilføjes en fejlterm:

V ud = V ref (1 + R L / R H ) + I Q R L

For at gøre output mere stabilt er enheden designet til at holde den hvilestrøm på eller under 100 µA, hvilket gør det muligt at ignorere fejludtrykket i næsten alle praktiske tilfælde.

Nuværende regulator

Et konstant strømkildekredsløb konstrueret med LM317

Enheden kan konfigureres til at regulere strømmen til en belastning snarere end spændingen ved at erstatte delemodstanden på den lave side med selve belastningen. Udgangsstrømmen er den, der skyldes, at referencespændingen tabes over modstanden. Ideelt set er dette:

I ud = V ref / R H

Regnskab for hvilestrøm, dette bliver:

I ud = (V ref / R H ) + I Q

LM317 kan også bruges til at designe forskellige andre kredsløb som 0 V til 30 V regulator kredsløb, justerbart regulator kredsløb med forbedret krusningsafvisning , præcisionsstrømbegrænserkredsløb, sporing af præ-regulator kredsløb, 1,25 V til 20 V regulator kredsløb med minimum programstrøm, justerbare flere on-card regulatorer med en enkelt kontrol, batteriopladekredsløb, 50 mA konstant strøm batteriopladekredsløb, langsom tænding 15 V regulator kredsløb, vekselspændingsregulator kredsløb, strømbegrænset 6 V opladerkredsløb, justerbar 4 V regulator kredsløb, høj-strøm justerbar regulator kredsløb og mange flere.

Sammenlignet med 78xx / 79xx

LM317 er en justerbar analog til de populære 78xx faste regulatorer. Ligesom LM317 er hver af 78xx-regulatorerne designet til at justere udgangsspændingen, indtil den er en fast spænding over justeringsstiften (som i dette tilfælde er mærket " jordet ").

Den anvendte mekanisme er ens nok til, at en spændingsdeler kan bruges på samme måde som med LM317, og output følger den samme formel ved hjælp af regulatorens faste spænding til V ref (f.eks. 5 V til 7805). 78xx-enhedens hvilestrøm er dog væsentligt højere og mindre stabil. På grund af dette kan fejludtrykket i formlen ikke ignoreres, og værdien af ​​modstanden på den lave side bliver mere kritisk. Mere stabile justeringer kan foretages ved at tilvejebringe en referencespænding, der er mindre følsom end en modstandsdeler for strømudsving, såsom et diodefald eller en spændingsbuffer . LM317 er designet til at kompensere for disse udsving internt, hvilket gør sådanne foranstaltninger unødvendige.

LM337 vedrører på samme måde de faste 79xx regulatorer.

Anden kilde fra østblokken

LM317 har en østeuropæisk ækvivalent, B3170V, som blev produceret i den tyske demokratiske republik (Østtyskland) af HFO (en del af Kombinat Mikroelektronik Erfurt ). Også i USSR blev produceret og mest populære IC'er K142EN12A og KR142EN12A. Disse IC'er er funktionelle analoger til LM317

Se også

Referencer

eksterne links

Band-Gap
Dataark / databøger