Описание LM317T: характеристики и схема подключения
Сегодня разберём характеристики трехконтактного стабилизатора LM317T и его стандартные схемы подключения, драйверы тока и схему с регулируемым блоком питания. Данная микросхема очень популярна и не мудрено что на ней собирают множество различных устройств. Может выдавать напряжение на выходе от 1,2 до 37 В. Есть защита от больших значений токов и перегрева.
Цоколевка
Распиновку LM317T будем рассматривать в корпусе ТО-220. У большинства производителей выводы расположены в следующем порядке: слева управляющий, посередине выход и справа вход. Но в тех-документации от Micro Commercial Components выход и вход поменяны местами: слева управление, за ним идёт вход и последний выход. На рисунке ниже выходы представлены в том порядке, как и у большинства компаний.
Технические характеристики
Следует отметить что измерение всех параметров производились в лаборатории при температуре +25°С. И так, для стабилизатора LM317T характеристики равны:
- диапазон напряжений на выходе стабилизатора от 1,25 до 37 В;
- нестабильность выходного напряжения – 0,1%;
- опорное напряжение VREF от 1,2 до 1,3 В;
- Максимальная разность между входным и выходным напряжением Vi — Vo = 40 В;
- выходной ток IO = 1,5 А;
- регулируемый ток вывода IADJ от 50 до 100 мкА;
- термическое сопротивление кристалл-воздух Rthj-amb = 65 °С/Вт;
- тепловое сопротивление кристалл-корпус Rthj-case = 5 °С/Вт;
- рабочая температура перехода TOPR = 0 … +125 ОС;
- диапазон температур хранения TSTG = -65 …+150 ОС.
Аналоги
Ели Вам нужен аналог LM317T, он у него есть и даже полностью идентичный, это KA317M. Так что смело используйте его.
Схемы включения
Сначала разберём стандартную схему, которую можно найти в технической документации на LM317T. На ней кроме самого стабилизатора находится два конденсатора, один из которых установлен на входе (ёмкостью 0,1 мФ), а второй на выходе (1,0 мФ). А также двух резисторов R1 и R1.
Как видно резисторы R1 и R2 подключены к управляющему выходу устройства по схеме делителя напряжения. Сопротивление R1 является постоянным и его величина, по рекомендациям производителя, должна быть равна 240 Ом. С помощью R2 можно регулировать выходное напряжение. Его можно найти по формуле:
В ней второе слагаемое мало, так как величина IADJ не может быть дольше 100 мА, поэтому его можно не учитывать в расчётах. Из формулы понятно, чем больше сопротивление R2, тем больше выходное напряжение.
Рассчитаем какое напряжение будет на выходе, если величина сопротивления R2 равна 1,5 кОм.
Как видно и расчёта, на выходе будет напряжение 9 В. Но чтобы получить данную разность потенциалов на вход нужно подать напряжение большей величины.
Часто возникает задача найти R2 зная необходимое напряжение стабилизации. Для этого можно использовать формулу:
Чтобы вам не пришлось делать расчёты вручную приведём таблицу, в которой все необходимые значения уже посчитаны (сопротивление R1 = 240 Ом).
Напряжение стабилизации, В | Величина сопротивления R2, Ом | Ближайшее стандартное значение, Ом |
3 | 336 | 330 |
3,3 | 393,6 | 390 |
4,7 | 662,4 | 680 |
5 | 720 | 750 |
5,5 | 816 | 820 |
7,4 | 1180,8 | 1 200 |
9 | 1488 | 1 500 |
10 | 1680 | 1 600 |
12 | 2064 | 2 000 |
15 | 2640 | |
18 | 3216 | 3 300 |
20 | 3600 | 3 600 |
25 | 4560 | 4 700 |
27 | 4900 | 5 100 |
На LM317T легко собрать драйвер тока. Обычно такие схемы используются для питания отдельных светодиодов и светодиодных матриц. Производители рекомендуют использовать такую схему:
В этом примере выходной ток через светодиод устанавливается подбором сопротивления R1. Рассчитать его можно по формуле:
где Iout – ток на выходе стабилизатора, который равен току через светодиод.
Типичный ток через одиночный маломощный светодиод равен 0,02 А. Подставляем данное значение в формулу и получаем сопротивление R1 – 62,5 Ом. Чтобы резистор не перегорел нужно определить его мощность. Для этого используем формулу:
В нашем случае мощность резистора должна быть больше 0,022*62,5=0,024 Вт, то есть подойдёт любой резистор, даже самый маленький.
После стандартных примеров перейдём к реальной конструкции. Рассмотрим регулируемый блок питания, в котором можно регулировать напряжение на выходе в диапазоне от 1,2 до 30 В и рассчитанный на максимальный выходной ток в 10 А. При этом БП имеет защиту от короткого замыкания.
Данное устройство сделано из минимального количества недорогих деталей. Так как стабилизатор LM317T способен выдержать ток не более 1,5 А, то в конструкции используется транзистор MJE13009, благодаря которому на выходе можно получить ток равный 10 А.
Регулировка выходного напряжения осуществляется с помощью переменного резистора Р1 номиналом 5 кОм. Кроме этого в схеме используются шунтирующие резистора R1 и R2 с одинаковым сопротивлением – 200 Ом. После отключения питания конденсатор С1 разряжается через резистор R3 сопротивлением 10 кОм. На выходе трансформатора напряжение может быть от 12 до 35 В. Диодный мост можно брать любой, способный выдержать ток от 10 А и выше, например, GBJ2510 рассчитанный на 25 А.
Транзистор MJE13009 можно заменить на MJE13007 или отечественные КТ805, КТ808, КТ819 или другие. При выборе транзистора важно обращать внимание на силу тока на выходе стабилизированного блока питания.
Используемый транзистор и LM317T нужно устанавливать на радиатор с достаточно большой для охлаждения площадью. Для этих целей можно использовать систему охлаждения компьютерного процессора. Не забудьте изолировать LM317T от радиатора теплопроводящей прокладкой. Также на радиатор желательно установить и диодный мост.
Производители и DataSheet
Перечислим основные компании, которые занимаются производством LM317T и приложим их datasheet:
- Texas Instruments;
- ON Semiconductor;
- Inchange Semiconductor;
- Fairchild Semiconductor;
- Comset Semiconductor.
В отечественных магазинах можно прибрести продукцию следующих фирм:
- STMicroelectronics;
- Tiger Electronic;
- Micro Commercial Components.
Рассчёт стабилизатора напряжения LM317T
Микросхема LM317T является линейным стабилизатором с регулируемым выходным напряжением и пожалуй является одним из наиболее популярных электронных приборов.
“Классическая” LM317T Texas Instrument может выдавать в нагрузку напряжение положительной полярности в диапазоне 1. 2…37 Вольт при токе до 1.5 Ампер
Она послужила развитию целой плеяды подобных полупроводниковых приборов, имеющих схожие или даже лучшие технические характеристики, в данной таблице можно проследить развитие подобных микросхем:
название микросхемы | ключевые особенности | выходное напряжение | максимальный ток |
LM337 | то же самое, что LM317 но на отрицательную полярность | -1,2 … -37 Вольт | 1,5 Ампера |
LTC1083 | линейный стабилизатор на большой ток | +1,2 … +30 Вольт | 7,5 Ампер |
LTC1084 | линейный стабилизатор на большой ток | +1,2 … +30 Вольт | 5 Ампера |
LTC1085 | линейный стабилизатор на большой ток | +1,2 . .. +30 Вольт | 3 Ампера |
LM317A | линейный стабилизатор работающий при входном напряжении до 40 Вольт | +1,2 … +37 Вольт | 1,5 Ампера |
LM317HV | линейный стабилизатор работающий при входном напряжении до 60 Вольт | +1,2 … +57 Вольт | 1,5 Ампера |
LM317-N-MIL | микросхема LDO в металлическом красивом корпусе для жёстких условий работы | +1,2 … +37 Вольт | 1,5 Ампера |
LM150 | микросхема LDO для жёстких условий работы на большой ток | +1,2 … +37 Вольт | 3 Ампера |
КР142ЕН12А | российский аналог LM317T | +1,2 … +36 Вольт | 1 Ампер |
КР142ЕН18А | российский аналог LM337T | -1,2 … -26 Вольт | 1 Ампер |
КР142ЕН22А | российский аналог LT1084 | +1,2 . .. +30 Вольт | 5 Ампер |
КР1195ЕН1А | российский линейный стабилизатор с пониженным падением напряжения | +1,2 … +30 Вольт | 5 Ампер |
LMS1585A | линейный стабилизатор на большой ток с низким падением напряжения | +1,2 … +13 Вольт | 5 Ампер |
Данная микросхема линейного стабилизатора используется в двух наиболее популярных включениях: стабилизатор напряжения и стабилизатор тока.
Пример включения в режиме стабилизации выходного напряжения
далее мы приведем калькулятор позволяющий рассчитать параметры резистивного делителя требующегося, для задания значения уровня выходного напряжения стабилизации
Схему включения LM317T в режиме стабилизации тока
мы рассмотрим в следующем материале
basic – LM317T выдает ток на выводе регулировки, при этом между регулировкой и Vout ничего не связано?
спросил
Изменено 5 лет, 6 месяцев назад
Просмотрено 377 раз
\$\начало группы\$У меня есть простая схема на базе LM317T, для питания которой я использую 12-вольтовую батарею. Я подключил Vin на +12В и сделал цепь постоянного тока, как показано здесь. Теперь я использую переменный резистор на 100 кОм вместо постоянного резистора и подключил светодиод вместо RL схемы.
Теперь перед подключением +12В к Vin , номинал резистора выставил на максимум, 100кОм. Это действительно большое значение, поэтому ток, подаваемый на светодиод, должен быть настолько низким, чтобы он вообще не загорался. Но светодиод горит очень тускло. И если я уменьшу сопротивление на переменном резисторе, светодиод станет ярче по мере увеличения тока, как и ожидалось.
Даже если я удалю резистор 100k и оставлю путь между Vout и Adjust открытым, светодиод все равно будет гореть очень тускло. Это нормально? Почему это происходит? Кто-нибудь может объяснить такое поведение LM317T?
- базовый
- постоянный ток
- lm317
Да, это нормально. Внутренние схемы в любом трехвыводном регуляторе требуют определенного количества «статического» тока для правильной работы (некоторые больше, чем другие), и этот ток протекает через «регулировочный» или эталонный контакт.
При использовании в конфигурации регулятора тока этот ток покоя становится минимальным выходным током. Даже «маломощные» регуляторы (Iq << 1 мА) будут пропускать ток, достаточный для видимого свечения светодиода.
\$\конечная группа\$ 2Зарегистрируйтесь или войдите
Зарегистрироваться через Google Зарегистрироваться через Facebook Зарегистрируйтесь, используя электронную почту и парольОпубликовать как гость
Электронная почтаТребуется, но никогда не отображается
Опубликовать как гость
Электронная почтаТребуется, но не отображается
Нажимая «Опубликовать свой ответ», вы соглашаетесь с нашими условиями обслуживания, политикой конфиденциальности и политикой использования файлов cookie
.лм317 – Значения резисторов LM317T
спросил
Изменено 9 лет, 11 месяцев назад
Просмотрено 1к раз
\$\начало группы\$Я пытаюсь создать прототип этой схемы:
Однако у меня нет потенциометра на 2 кОм для R2, ближайший у меня есть 100 кОм. Поэтому я использовал 100 КБ для R2 и 10 КБ для R1. Используя формулу внизу, это должны быть допустимые значения для резисторов, однако мое выходное напряжение находится в диапазоне от 0,01 В до 0,4 В. Кроме того, выходное напряжение медленно увеличивается с шагом 0,01 В, чем дольше я держу схему включенной.
Я проверял проводку много-много раз, дважды заменял LM317T и проверял каждый компонент по отдельности, но всегда сталкивался с одной и той же проблемой. Может кто-нибудь сказать мне, что не так, пожалуйста?
Я перестроил схему, чтобы было проще понять соединения:
\$\конечная группа\$ 17 \$\начало группы\$На основе информации в вашей схеме напряжение на конденсаторе 3300 мкФ должно быть около 25 В постоянного тока, что является пиковым напряжением 18 В переменного тока на вторичной обмотке трансформатора. Поскольку вы получаете только 0,752 В, что-то явно не так. Попробуйте отключить контакт 3 LM317T и затем измерить напряжение на конденсаторе 3300 мкФ. Если оно около 25 В постоянного тока, то что-то не так либо с вашей проводкой, либо с LM317T. Если это не так, то у вас проблема либо с трансформатором, либо с выпрямителем, либо с конденсатором. В любом случае, я считаю, что ваш выбор значений R1 и R2 не будет работать в этой схеме. LM317T содержит опорное напряжение 1,25 В, которое появляется на контактах 1 и 2. Делитель напряжения, образованный R1 и R2, заставляет LM317T изменять свое выходное напряжение, чтобы поддерживать 1,25 В на R1. Это основа первого члена уравнения для выходного напряжения. Проблема во втором члене. LM317T выдает небольшой ток с вывода 1, обозначенного как IADJ, который номинально составляет около 50 микроампер. Этот ток протекает через R2 и увеличивает выходное напряжение на IADJ X R2, что составляет второй член уравнения. Когда для R2 используется рекомендуемое значение 2K, этот второй член становится равным 50 микроампер X 2K или 0,1 В, что мало по сравнению с обычным выходным напряжением LM317T. Кроме того, LM317T поддерживает постоянное значение IADJ в зависимости от температуры, чтобы не влиять на стабильность выходного сигнала. Однако вы используете 100K для R2, так что теперь IADJ вызывает увеличение выходного напряжения на 50 микроампер X 100K или 5 вольт. Это большая часть ожидаемого выходного напряжения, которое может достигать 10 вольт, поскольку указанный максимум для IADJ составляет 100 микроампер. В техническом описании этот момент не ясен, но я полагаю, что разработчики ожидают, что ток через R1 будет намного больше, чем IADJ.