på 2024/09/3 518

Fördjupad guide till LM317: Förstå justerbara spänningsregulatorer

LM317 är en av de mest använda kraftintegrerade kretsarna.Den har inte bara den enklaste formen av en fast tre-terminal spänningsregulatorkrets, utan har också egenskaperna för justerbar utgångsspänning.Dessutom har det också fördelarna med lågt brus, brett spänningsregleringsområde, god spänningsstabiliseringsprestanda och högt rippelundertryckningsförhållande.I den här artikeln kommer vi att diskutera några viktiga punkter relaterade till LM317 så att du kan få en djupgående förståelse av den här enheten.Så låt oss komma igång!

Katalog

Introduktion till LM317

LM317 är en tre terminal justerbar positiv spänningsregulator IC från nationell halvledare.LM317 har ett brett utgångsspänningsområde på 1,2V till 37V och en lastström på upp till 1,5A.Att använda LM317 är mycket enkelt, vilket endast kräver två externa motstånd för att ställa in önskad utgångsspänning.Dessutom erbjuder LM317 bättre linearitets- och belastningsreglering än standardfasta regulatorer, och en mängd olika skyddskretsar integreras i LM317 för att säkerställa stabil och pålitlig drift, inklusive överbelastningsskydd och skyddsskydd.Normalt kräver LM317 inte externa kondensatorer, men om anslutningen från ingångsfilterkondensatorn till LM317 -ingången är mer än 6 tum (cirka 15 cm) rekommenderas externa kondensatorer.Användningen av utgångskondensatorer förbättrar också det övergående svaret.Om vi ​​använder en filterkondensator på justeringssidan kan vi få ett krusningsförhållande som är mycket högre än för en standard tre terminal regulator.

LM317 har flera speciella användningsområden.Till exempel, genom att upphäva regulatorn vid en högre spänning, kan LM317 reglera spänningar upp till flera hundra volt, förutsatt att ingångs- eller utgångsspänningsskillnaden inte överskrider dess gränser och att kortkretsar vid utgångarna undviks.Dessutom kan vi ansluta justeringsterminalen till en programmerbar spänning för programmerbar effektutgångsfunktionalitet.

Alternativ och ekvivalenter

• LM7905

• LM7809

• LM7912

• LT1086

Funktionen för LM317 justerbar spänningsstabiliserad strömförsörjningsspänningsstabiliserande krets

LM317 Justerbar spänningsregulatorspänning Regulatorkrets är huvudrollen för ingångsspänningen omvandlas stabilt till den erforderliga utgångsspänningen för att ge en stabil och tillförlitlig strömförsörjning för kretsen eller enheten.Specifikt är rollen för spänningsregulatorkretsen som följer:

Ge tillförlitlighet: Utformningen av spänningsregulatorkretsar tar vanligtvis hänsyn till överströmsskydd, skydd för över temperatur, kortslutningsskydd och andra funktioner för att säkerställa en säker drift av kretsar och utrustning.Dessa skyddsmekanismer säkerställer tillförlitligheten och stabiliteten hos den reglerade kraftförsörjningen i oväntade situationer.

Justera utgångsspänningen: Spänningsregulatorkretsen gör det möjligt för användaren att justera utgångsspänningen efter behov för att passa olika kretskrav.Genom att helt enkelt justera potentiometern eller motståndet kan den önskade utgångsspänningen realiseras inom ett visst intervall.

Skydda lastanordningar: En spänningsregulatorkrets skyddar lastanordningar från ingångsspänningsvariationer genom att stabilisera utgångsspänningen.Det kan motstå kraftfluktuationer och brusinterferens och förhindra skador på lastutrustningen orsakad av för hög eller för låg spänning.

Ge stabil spänning: Spänningsregulatorkretsen kan automatiskt justera och stabilisera utgångsspänningen beroende på förändringar av ingångsspänning och lastström genom återkopplingskontrollmekanismen.På detta sätt kan spänningsregulatorkretsen ge konstant utgångsspänning under olika belastningsförhållanden för att säkerställa normal drift av den drivna utrustningen.

Mjukstart krets av LM317

Figuren nedan visar en mjukstartkrets byggd med LM317.I ögonblicket av start, eftersom spänningen på CE1 inte kan förändras plötsligt, är Q1 mättad och slås på genom förspänningseffekten av R1 och R2.Detta ledningstillstånd gör att RP1 kortsluts, vilket orsakar justeringsterminalen för LM317 till marken.För närvarande är utgångsspänningen för strömförsörjningen 1,25V.När laddningstiden för C2 ökar kommer utgångsspänningen gradvis att öka.D1 -funktionen är att snabbt frigöra laddningen på C2 efter att strömmen har stängts av för att säkerställa att den mjuka starten kan uppnås normalt när strömmen slås på nästa gång.Dessutom bör det noteras att om Q1 och R2 inte är anslutna, men en stor elektrolytisk kondensator är ansluten parallellt med båda ändarna av RP1, kan den mjuka starteffekten också uppnås.

Minsta stabil driftsström för LM317

LM317 -spänningsregulatorblocket har en minsta stabil driftsström, ibland också kallad minsta utgångsström eller minsta urladdningsström.Vanligtvis är värdet på denna minsta stabila driftsström ungefär 1,5 mA.På grund av skillnader i tillverkare och modeller för LM317 -spänningsregulatorblocket kan det specifika värdet på den minsta stabila driftsströmmen också vara annorlunda, men det överstiger i allmänhet inte 5MA.När utgångsströmmen för LM317 -spänningsregulatorblocket är lägre än dess minsta stabila driftsström kommer det inte att fungera korrekt.Tvärtom, när utgångsströmmen överskrider denna tröskel kan LM317 -spänningsregulatorblocket mata ut en stabil likspänning.

När du gör en reglerad strömförsörjning baserad på LM317 -spänningsregulatorblocket (som visas i figuren), se till att uppmärksamma dess minsta stabila driftsström.Om denna punkt ignoreras kan följande onormala fenomen uppstå i den reglerade kraftförsörjningen vi producerar.

Beräkning av LM317 utgångsspänning och val av spänningsregleringsmotstånd

Utgångsspänningen Vout för LM317 bestäms gemensamt av motstånd R1 och RP1.Den specifika formeln är vout = 1,25 × (1+Rp1/R1).Eftersom det finns en fast spänning på 1,25V mellan Vout -terminalen och ADJ -terminalen (justeringsterminal) för LM317, om motståndet för R1 förblir oförändrad, kommer strömmen som strömmar genom R1 att vara ett konstant värde.Eftersom RP1 och R1 är anslutna i serie kan utgångsspänningen ändras genom att helt enkelt justera motståndet för RP1.Det bör noteras att driftsströmmen för den inre kretsen för LM317 matas ut från Vout -terminalen, och denna ström är ungefär 5mA.Därför bör det maximala motståndet på R1 inte överstiga 240Ω.Om värdet på R1 är för stort kommer driftsströmmen för den inre kretsen för LM317 inte att matas ut, vilket gör att utgångsspänningen är hög och stabiliteten minskar.I praktiska tillämpningar, för att få bättre prestanda, är det bäst att välja ett metallfilmmotstånd med god temperaturstabilitet för R1.Om motståndstemperaturstabiliteten för R1 inte är bra kan utgångsspänningen för LM317 driva.

Absolut maximala betyg på LM317

Varför ändras utgångsspänningen för LM317 med ingångsspänningen?

Spänningsfallet över LM317 bestäms av dess inre motstånd och mängden ström som strömmar genom den.Det interna motståndet för LM317 är vanligtvis mellan 0,2 och 0,6 ohm, detta värde kommer att variera beroende på tillverkaren och den specifika enheten.När strömmen flyter genom LM317 kommer en spänningsfall att ske på dess inre motstånd, vilket kommer att påverka utgångsspänningen.Dessutom kommer ingångsspänningen för LM317 också att påverka dess utgångsspänning.Specifikt, när ingångsspänningen ökar, kommer spänningsfallet över det inre motståndet att öka i enlighet därmed, vilket resulterar i en minskning av utgångsspänningen.Tvärtom, om ingångsspänningen minskar, kommer spänningsfallet över det inre motståndet också att minska, vilket gör att utgångsspänningen ökar.Förutom ingångsspänningen påverkas LM317: s utgångsspänning också av temperaturförändringar.När temperaturen ökar ökar den interna motståndet för LM317, vilket minskar utgångsspänningen.Tvärtom, när temperaturen minskar kommer det inre motståndet för LM317 att minska och därmed öka dess utspänningsspänning.

Effekten av ingångsspänningsändringar på utgångsspänningen för LM317 kan minimeras med två metoder.Den första metoden är att använda en förkonditionering.Förregleringen är en spänningsregulator som ligger före LM317.Dess funktion är att tillhandahålla en stabil spänning till ingången till LM317.Det finns många typer av förreglatorer, som kan vara linjära regulatorer, byte regulatorer eller zenerdioder.Genom att tillhandahålla en reglerad spänning till LM317 kan föregångaren effektivt minska spänningsfluktuationerna vid ingången till LM317.När vi väljer en föregångare måste vi göra en rimlig matchning baserat på ingångsspänningsområdet för LM317 och den förväntade utgångsspänningen.Den andra metoden är att använda en förbikopplingskondensator.Bypass-kondensatorn är ansluten mellan ingången och utgången från LM317 och fungerar som ett lågpassfilter.Det kan effektivt filtrera bort högfrekventa buller- och spänningsförändringar, vilket kommer att påverka utgångsspänningen på LM317.Bypass-kondensatorn tillhandahåller en lågimpedansväg för högfrekventa signaler, vilket förhindrar att spänningsändringar verkar direkt på LM317.När vi väljer värdet på förbikopplingskondensatorn måste vi överväga ingångsspänningsspänningen och storleken på utgångsströmmen.Vanligtvis är det typiska värdet för förbikopplingskondensatorn mellan 1uf och 10uf.

Vanliga frågor [FAQ]

1. Är LM317 en OP -förstärkare?

LM 317 är tre terminal justerbar positiv spänningsregulator och inte en driftsförstärkare och minsta utgång är 1,2 volt.

2. Vad används en LM317 för?

LM317 serverar ett brett utbud av applikationer inklusive lokala, om kortreglering.Denna enhet kan också användas för att skapa en programmerbar utgångsregulator, eller genom att ansluta ett fast motstånd mellan justering och utgång, LM317 kan användas som en precisionsströmregulator.

3. Är LM317 en LDO?

LM317 Low Dropout (LDO) linjär spänningsregulator är en justerbar 3-terminal positiv LDO-spänningsregulator som kan leverera över 1,5 A över ett utgångsspänningsområde på 1,2 V till 37 V. Denna spänningsregulator är exceptionellt lätt att använda och kräverEndast två externa motstånd för att ställa in utgångsspänningen.

4. Vad är skillnaden mellan LM1117 och LM317?

Huvudskillnaden är bortfallspänning.Det är 1.2V för LM1117 och cirka 3V för LM317, så det beror på den matningsspänning som driver regulatorn för vilken du kan använda.LM1117 skulle kräva minst 4,5V matningsspänning (vilket möjliggör drift från en standard 5V -tillförsel).