Интегральный стабилизатор LM-317
Содержание
LM317 является одной из самых распространенных интегральных микросхем стабилизаторов. Основная особенность микросхемы – возможность регулировки стабилизации в широких пределах. Характеристики ЛМ317т позволяют на ее основе конструировать различные устройства, в которых требуется наличие стабилизированного напряжения или тока в широких пределах.
Интегральный стабилизатор
Характеристики
Основная техническая характеристика стабилизатора напряжения lm317 – диапазон выходного стабилизированного напряжения, которое составляет от 1.25 до 37 В постоянного тока. При этом разность между входным и выходным потенциалом может составлять от 3 до 40 В. Потенциал на входе не должен превышать 40 В.
Ток стабилизированного источника при использовании ИМС ЛМ 317 составляет до 1.5А. Этот параметр ограничивает мощность нагрузки и может быть увеличен путем усложнения конструкции.
Устройства выпускаются в различных корпусах:
- TO-220 – самый распространенный тип со штыревыми выводами;
- TO-220FP – то же самое в полностью пластмассовом корпусе;
- D2PAK – с плоскими выводами для SMD монтажа;
- SOT223 – то же самое с иной конфигурацией корпуса;
- TO-3 – цельнометаллический корпус.
Типы корпусов
Рабочая температура микросхемы может достигать 125⁰С, диапазон рабочих температур составляет от -60 до 150⁰С. Для lm317 характеристики сохраняются, несмотря на то, что данный элемент выпускается большим количеством производителей.
Распиновка самой распространенной lm317t в корпусе ТО-220 запоминается легко. Если расположить микросхему выводами вниз и лицевой стороной кверху, то расположение выводов будет таким:
- Слева – управляющий вход;
- Средний – выходное стабилизированное напряжение;
- Правый – вход.
Распиновка микросхемы
Примеры применения стабилизатора LM-317 (схемы включения)
Для микросхемы lm317 разработано множество применений. Большая часть схем включения отражена в технической документации на элемент. Там же приведены номиналы элементов.
Стабилизатор тока
Стабилизатор тока на lm317 – это одно из основных нетиповых применений микросхемы. Такая схема включения применяется для конструирования универсальных устройств заряда аккумуляторов. Также может использоваться в тех случаях, когда необходим источник стабильного тока с величиной от 10 мА до 1.5 А.
Схема отличается простотой, поскольку содержит всего два элемента: саму микросхему и токозадающий резистор. Сопротивление резистора находят по формуле:
R=1.25∙Iст.
Весь выходной ток проходит через данный резистор, поэтому он должен обладать необходимой мощностью рассеивания. Величину мощности определяют из выражения:
P=I2R.
Стабилизация тока
Данный регулятор позволяет реализовать зарядное устройство, чтобы зарядить аккумулятор током от 50 мА до 1.5 А. Если учесть, что для большинства аккумуляторов зарядный ток выбирается как 1/10 емкости, то можно обслуживать батареи от 0.5 до 15 А∙ч.
Источник питания на 5 Вольт с электронным включением
Источник питания с электронным включением сконструирован таким образом, что при подаче логической единицы с уровнем TTL напряжение падает до минимума (1.25 В). В случае подачи логического «нуля» выход определяется резисторами R1, R2 и составляет 5 В.
Переключение основано на том, что резистор R2 зашунтирован переходом эмиттер-коллектор транзистора. При подаче высокого уровня напряжения транзистор открывается и замыкает управляющий вывод микросхемы на корпус.
Источник питания с электронным включением
Регулируемый стабилизатор напряжения на LM-317
Данная схема включения lm317 является основной. В простейшем варианте используется всего три радиоэлемента:
- лм317;
- опорный резистор R1;
- регулировочный резистор R2.
Связь между сопротивлением резисторов и выходным напряжением описывается выражением:
Uвых=1.25∙(1+R2/R1).
Типовая схема позволяет регулировать напряжение выхода в пределах от 1.25 до 37 В.
Регулируемый источник питания
Используя онлайн калькулятор, можно пересчитывать номиналы элементов для большинства типовых вариантов включения. Добавив несколько дополнительных компонентов, можно получить схемы с лучшими характеристиками. Например, если через диод подать на нижний вывод регулировочного резистора отрицательное смещение, то можно получить нижний предел выходного напряжения, равный нулю.
Аналоги
Большинство производителей выпускает регулируемые источники напряжения под такими же названиями, как и оригинал. В то же время можно встретить аналоги lm317 под другими наименованиями:
- 1157ЕН1;
- КР142ЕН12 – самый распространенный отечественный полный аналог;
- GL317;
- SG317.
Цоколевка аналогов lm317 в большинстве случаев полностью совпадает с оригинальной.
Типовые схемы включения
Самые распространенные типовые схемы включения lm317 приведены в технической документации (datasheet). Кроме тех конструкций, что приведены выше, микросхема позволяет выполнить блок питания для светодиодных источников света. Как известно, светодиод требует питания источником тока, а не напряжения.
Параметры LM-317 допускают использовать ее в качестве стабилизатора бортового оборудования в авто, в том числе для питания аудиоаппаратуры, для замены штатных источников света на светодиодные.
Радиолюбителями постоянно проводятся эксперименты по расширению возможностей типовых схем. Одно из основных направлений – как увеличить допустимую мощность нагрузки источника питания.
Радиоконструкторы
Много розничных и интернет-магазинов реализуют радиоконструкторы, которые при минимуме усилий позволяют собрать на интегральных микросхемах различные устройства.
Часть конструкций поставляется в виде печатных плат и набора элементов, которые требуется впаять в плату. Некоторые устройства полностью готовы и требуют лишь подключения к конструкции и размещения в подходящем корпусе.
Радиоконструктор на LM
Datasheet, даташит
Подробное описание микросхемы, подборка параметров имеются в интернете в свободном доступе. К сожалению, русский язык в оригинальной документации отсутствует, но этот недостаток компенсируется большим количеством русскоязычных источников.
Стабилизация параметров при помощи специализированных устройств позволяет упростить схемотехнику, повысить надежность и ремонтопригодность устройств. Использование универсальных компонентов дает возможность видоизменять конструкции с минимальными усилиями.
