LM317 микросхема стабилизатор: характеристики, назначение выводов, аналоги

Микросхема LM317

LM317 — регулируемый стабилизатор напряжения на 1,5А.

  • Выходной ток 1,5 А.
  • Диапазон регулирования выходного напряжения –1,2…37 В.
  • Тепловая защита.
  • Ограничение тока короткого замыкания.
  • Ограничение выделяемой мощности (по встроенным температурным датчикам).
  • Может использоваться для стабилизации высоких напряжений.
  • В микросхеме отсутствует свинец.

Корпус и назначение выводов

Корпуса микросхемы LM317

Вывода:

1 – Регулировка.

2 – VOUT, Выходное напряжение.

3 – VIN, Входное напряжение.

Теплоотводящая пластина корпуса микросхемы соединена с выводом 2.

Типовая схема применения

Типовая схема применения

*Cin устанавливается в непосредственной близости к регулятору при отсутствии или значительном удалении фильтрующих конденсаторов источника питания.

** CO не влияет на параметры регулятора, но снижает высокочастотные помехи выходного напряжения.

Предельно допустимые значения

ПараметрОбозн.ВеличинаЕд. изм.
Диапазон регулированияVВХ−VВЫХ−0.3…40V
Мощность рассеянияPDВнутр.огранич.W
Корпус 221A
TA = +25°C
Тепловое сопротивлениеθJA65°C/W
кристалл-воздух
Тепловое сопротивлениеθJC5°C/W
кристалл-корпус
Корпус 936 (D2PAK−3)PDВнутр.огранич.W
TA = +25°C
Тепловое сопротивлениеθJA70°C/W
кристалл-воздух
Тепловое сопротивлениеθJC5°C/W
кристалл-корпус
Диапазон рабочих температурTJ− 55…+150°C
Диапазон температур храненияTstg− 65…+150°C

Примечания:

  1. Превышение предельно допустимых значений, указанных в таблице, может привести к необратимым повреждениям микросхемы.
  2. Рекомендуемые условия работы не должны превышать работу устройства с предельно допустимыми значениями параметров.
  3. Длительная работа с предельно допустимыми значениями в будущем может повлиять на надежность работы устройства.

Электрические характеристики

ПараметрОбозн.МинТипМаксЕд. изм.
Ток на выводе регулировкиIAdj50100µA
Опорное напряжение, 3,0V≤VI−VO≤ 40V, 10mA≤IO≤Imax, PD≤PmaxVref1.21.251.3V
Минимальный ток нагрузки для начала стабилизации (VI−VO = 40 V)ILmin3.510mA
Максимальный ток нагрузкиMaximum Output CurrentImaxA
VI−VO≤15 V,1.52.2
VI−VO = 40 V,0.150.4
Средний уровень шумаN0.003% VO
Уровень пульсацийRRdB
без CAdj65
CAdj = 10 µF6680
Температура отключения180°C
Тепловое сопротивление кристалл-корпусRθJC5°C /W

Внутренняя схема LM317

Внутренняя схема LM317

Микросхема содержит 29 транзисторов.

Типовая схема включения для замера параметров

Типовая схема включения для замера параметров

Значение R2 найти по формуле: Vout =ISET х R2 + 1,250 х Vin, где ISET=5,25 mA.

Информация для использования

Основные принципы работы LM317

LM317 – 3-выводная интегральная микросхема-стабилизатор напряжения. Это 3-клеммный плавающий регулятор. Для осуществления основной функции по стабилизации выходного напряжения между регулировочным выводом и выходом микросхемы формируется опорное напряжение (Vref) 1,25 В.

Значение выходного напряжения задается по формуле:

LM317 формула

Значение тока на регулировочном выводе микросхемы (IAdj) не превышает 100 mkA во всем диапазоне нагрузок и регулируемых напряжений. Поэтому для практического использования вторым членом в формуле можно пренебречь.

На основе анализа формулы можно сделать вывод, что микросхема имеет ограничения по минимальному току нагрузки. Если его значения меньше величины, указанной в соответствующем пункте таблицы «электрические параметры» выходное напряжение будет подниматься.

В LM317 для стабилизации выходного напряжения контролируется опорное напряжение между выводами, поэтому микросхему можно использовать для работы с высокими напряжениями относительно земли.

Основная схема включения

Рисунок: основная схема включения.

Регулирование нагрузки

LM317 способен стабилизировать выходное напряжение в широком диапазоне нагрузок. Для максимальной эффективности стабилизации необходимо учесть ряд требований:

  1. программирующий резистор (R1) размещается максимально близко к микросхеме, чтобы исключить влияние подводящих проводников;
  2. заземляющий конец R2 подсоединяется к основным дорожкам (шинам) заземления на плате, чтобы улучшить регулирование нагрузки.

Внешние конденсаторы

Чтобы уменьшить влияние входного импеданса подводящей линии, повысить стабильность работы регулятора, в непосредственной близости к выводу 3 (VIN) устанавливают входной байпасный конденсатор (Cin), – дисковый 0,1 F или танталовый 1,0 F.

Между выводом регулировки и нулевым проводником устанавливают конденсатор CAdj. Он предотвращает появление пульсаций на выходе микросхемы. Конденсатор емкостью 10 µF подавляет пульсации на 15 дБ при выходном напряжении 10 В.

LM317 будет эффективно выполнять функции регулятора напряжения и при отсутствии конденсатора СО. Однако производитель рекомендует устанавливать на выходе микросхемы фильтрующий конденсатор, – 1,0 µF танталовый или 25 µF алюминиевый электролитический. Он погасит возможные ВЧ шумы и помехи и обеспечит стабильность работы регулятора.

Защитные диоды

Если LM317 используется с выходными конденсатора, рекомендуется устанавливать защитные диоды, как показано на рисунке. При снятии питающего напряжения они предотвратят несанкционированную разрядку выходных конденсаторов через вывод 2 (VOUT) микросхемы.

На рисунке приведена рекомендуемая схема подключения LM317 с защитными диодами для напряжения на выходе свыше 25 В или высоких значений емкости (CO > 25µF, CAdj > 10µF).

Комбинация диодов D1 и D2 полностью защищает микросхему от возможного разряда конденсаторов CAdj и СО.

Регулятор напряжения с диодной защитой

Рисунок: регулятор напряжения с диодной защитой.

Импортные и отечественные аналоги LM317

Уже не одно десятилетие интегральные регуляторы напряжения с различными параметрами выпускаются импортными и отечественными производителями радиоэлектронных компонентов. Поэтому найти для замены LM317 полный аналог или микросхему с максимально близкими характеристиками не представляет особого труда.

Среди продукции отечественных производителей самой популярной заменой является КР142ЕН12.

Перечень полных аналогов LM317 импортного производства включает: GL317; SG317; UPC317; ECG1900.

Список для замены LM317 будет неполным, если в него не включить элементы с близкими техническими параметрами:

  • LM117 LM217 – работают в диапазоне температур -55… +150 °С,
  • LM338, LM138, LM350 — регуляторы напряжения на 5А, 5А и 3А,
  • LM317HV, LM117HV — выходное напряжение на выходе до 60V.

Типовые эксплуатационные характеристики

Зависимость относительного изменения выходного напряжения от температуры кристалла

Зависимость относительного изменения выходного напряжения от температуры кристалла.

Зависимость выходного тока от разницы входного и выходного напряжения

Зависимость выходного тока от разницы входного и выходного напряжения.

Зависимость силы тока на выводе «регулировка» от температуры кристалла

Зависимость силы тока на выводе «регулировка» от температуры кристалла.

Зависимость опорного напряжения от температуры кристалла

Зависимость опорного напряжения от температуры кристалла.

Зависимость минимального рабочего тока (тока покоя) от разницы входного и выходного напряжения

Зависимость минимального рабочего тока (тока покоя) от разницы входного и выходного напряжения.

Зависимость уровня пульсаций от выходного напряжения

Зависимость уровня пульсаций от выходного напряжения.

Зависимость уровня пульсаций от выходного тока

Зависимость уровня пульсаций от выходного тока.

Зависимость уровня пульсаций от частоты

Зависимость уровня пульсаций от частоты.

Зависимость выходного импеданса от частоты

Зависимость выходного импеданса от частоты.

График отклика микросхемы на импульс входного напряжения

График отклика микросхемы на импульс входного напряжения.

График отклика микросхемы на импульс изменения нагрузки

График отклика микросхемы на импульс изменения нагрузки.

radiosvod.ru
Добавить комментарий