Lm317 kuidas see töötab. Lm317 on reguleeritav pinge ja voolu stabilisaator. Mikrolülituse ja transistori pinout

LM317 sobib paremini kui kunagi varem lihtsate, reguleeritud allikate ja elektroonika kujundamiseks, millel on erinevad väljundomadused, nii muutuva väljundpinge kui ka fikseeritud pingega väljund. elektri-šokk koormused.

Vajalike väljundparameetrite arvutamise hõlbustamiseks on olemas spetsiaalne LM317 kalkulaator, mille saab alla laadida artikli lõpus olevalt lingilt koos LM317 andmelehega.

Stabilisaatori LM317 tehnilised omadused:

Väljundpinge 1,2 kuni 37 V.
Koormusvool kuni 1,5 A.
Võimaliku lühise eest kaitsmise olemasolu.
Mikrolülituse usaldusväärne kaitse ülekuumenemise eest.
Väljundpinge viga 0,1%.

See odav integraallülitus on saadaval pakettides TO-220, ISOWATT220, TO-3 ja ka D2PAK.

Mikrolülituse tihvtide otstarve:

Interneti-kalkulaator LM317

Allpool on Interneti-kalkulaator pingestabilisaatori arvutamiseks LM317 põhjal. Esimesel juhul arvutatakse vajaliku väljundpinge ja takisti R1 takistuse põhjal takisti R2. Teisel juhul, teades mõlema takisti (R1 ja R2) takistusi, saate arvutada pinge stabilisaatori väljundis.

LM317 voolu stabilisaatori arvutamiseks mõeldud kalkulaatori kohta vt.

Stabilisaatori LM317 rakendusnäited (ühendusahelad)

Praegune stabilisaator

The voolu stabilisaator saab kasutada erinevate laadijate ahelates patareid või reguleeritud toiteallikad. Standardskeem laadija on toodud allpool.

See ühendusahel kasutab laadimismeetodit DC. Nagu diagrammil näha, sõltub laadimisvool takisti R1 takistusest. Selle takistuse väärtus on vahemikus 0,8 oomi kuni 120 oomi, mis vastab laadimisvoolule 10 mA kuni 1,56 A:

5 V toiteallikas elektroonilise lülitusega

Allpool on pehme käivitusega 15-voldise toiteallika skeem. Stabilisaatori sisselülitamise nõutava sujuvuse määrab kondensaatori C2 mahtuvus:

Reguleeritava väljundiga lülitusahel Pinge

Üsna sageli on vajadus lihtsa pingestabilisaatori järele. See artikkel sisaldab odava (LM317 hinnad) integreeritud pingestabilisaatori kirjeldust ja näiteid LM317.

Selle stabilisaatoriga lahendatavate ülesannete loend on üsna ulatuslik - see hõlmab erinevate toiteallikat elektroonilised ahelad, raadioseadmed, ventilaatorid, mootorid ja muud võrgust või muudest pingeallikatest pärit seadmed, näiteks autoaku. Levinumad ahelad on pingega reguleeritavad.

Praktikas saab LM317 osalusel ehitada pingestabilisaatori suvalise väljundpinge jaoks vahemikus 3...38 volti.

Tehnilised andmed:

Stabilisaatori väljundpinge: 1,2... 37 volti.
Kandevool kuni 1,5 amprit.
Stabiliseerimise täpsus 0,1%.
Juhusliku lühise eest on sisemine kaitse.
Integreeritud stabilisaatori suurepärane kaitse võimaliku ülekuumenemise eest.

Stabilisaatori LM317 võimsuse hajumine ja sisendpinge

Pinge stabilisaatori sisendis ei tohiks ületada 40 volti ja on veel üks tingimus - minimaalne Sisendpinge peaks ületama soovitud väljundvõimsust 2 volti võrra.

TO-220 pakendis olev mikroskeem LM317 on võimeline stabiilselt töötama maksimaalse koormusvooluga kuni 1,5 amprit. Kui te ei kasuta kvaliteetset jahutusradiaatorit, on see väärtus madalam. Mikroskeemi töötamise ajal vabanevat võimsust saab ligikaudselt määrata väljundvoolu ning sisend- ja väljundpotentsiaali erinevuse korrutamisega.

Maksimaalne lubatud võimsuse hajumine ilma jahutusradiaatorita on ligikaudu 1,5 W ümbritseva õhu temperatuuril 30 kraadi Celsiuse järgi või alla selle. Kui LM317 korpusest on tagatud hea soojuse hajumine (mitte rohkem kui 60 g), võib võimsuse hajumine olla 20 vatti.

Mikroskeemi paigutamisel radiaatorile on vaja mikroskeemi korpus radiaatorist isoleerida näiteks vilgukivist tihendiga. Tõhusaks soojuse eemaldamiseks on soovitatav kasutada ka soojust juhtivat pastat.

Stabilisaatori LM317 takistuse valik

Mikrolülituse täpseks tööks peab takistuste R1...R3 koguväärtus tekitama vajaliku väljundpinge (Vo) juures umbes 8 mA voolu, see tähendab:

R1 + R2 + R3 = Vo / 0,008

Seda väärtust tuleks võtta ideaalsena. Takistuse valimisel on lubatud väike kõrvalekalle (8...10 mA).

Muutuva takistuse R2 väärtus on otseselt seotud väljundpinge vahemikuga. Tavaliselt peaks selle takistus moodustama ligikaudu 10...15% ülejäänud takistite (R1 ja R2) kogutakistusest või saate selle takistuse eksperimentaalselt valida.

Takistite asukoht plaadil võib olla suvaline, kuid parema stabiilsuse huvides on soovitatav asetada see LM317 kiibi jahutusradiaatorist eemale.

Ahela stabiliseerimine ja kaitse

Mahtuvus C2 ja diood D1 on valikulised. Diood kaitseb LM317 stabilisaatorit võimaliku pöördpinge eest, mis ilmneb erinevate elektroonikaseadmete konstruktsioonides.

Mahtuvus C2 mitte ainult ei vähenda veidi LM317 mikroskeemi reageerimist pingemuutustele, vaid vähendab ka elektriliste häirete mõju, kui stabilisaatorplaat asetatakse võimsa elektromagnetilise kiirgusega kohtade lähedusse.

Kui otsustate oma auto ümber ehitada LED-valgustitele, vajate LED-ide jaoks vähemalt lm317 voolustabilisaatorit. Põhistabilisaatori kokkupanek pole sugugi keeruline, kuid katastroofiliste vigade vältimiseks isegi nii lihtsa ülesande puhul ei tee minimaalne haridusprogramm halba. Paljud inimesed, kes ei ole seotud raadioelektroonikaga, ajavad sageli segamini selliseid mõisteid nagu voolu stabilisaator ja pinge stabilisaator.

Lihtsate asjadega lihtne. Voolutugevus, pinge ja nende stabiliseerumine

Pinge määrab, kui kiiresti elektronid läbi juhi liiguvad. Paljud kõva arvuti ülekiirendamise kirglikud fännid tõstavad keskprotsessori tuuma pinget, pannes selle kiiremini tööle.

Voolutugevus on elektronide liikumise tihedus sees elektrijuht. See parameeter on äärmiselt oluline termilise sekundaarse emissiooni põhimõttel töötavate raadioelementide, eriti valgusallikate jaoks. Kui juhi ristlõikepindala ei suuda elektronide voolu läbida, hakkab soojuse kujul eralduma liigne vool, mis põhjustab osa märkimisväärset ülekuumenemist.

Protsessi paremaks mõistmiseks analüüsime plasmakaaret (elektriline süüde töötab selle alusel gaasipliidid ja katlad). Väga juures kõrgepinge vabade elektronide kiirus on nii suur, et nad saavad kergesti "lennata" elektroodide vahelist kaugust, moodustades plasmasilla.

Ja see on elektriline kütteseade. Kui elektronid seda läbivad, edastavad nad oma energiat kütteelement. Mida suurem on vool, seda tihedam on elektronide voog, seda rohkem termoelement kuumeneb.

Miks on voolu ja pinge stabiliseerimine vajalik?

Iga raadioelektroonika komponent, olgu selleks siis lambipirn või arvuti keskprotsessor, nõuab optimaalne jõudlus selgelt piiratud arv elektrone, mis voolavad läbi juhtide.

Kuna meie artikkel räägib LED-ide stabilisaatorist, räägime neist.

Kõigi nende eelistega on LED-idel üks puudus - suur tundlikkus võimsusparameetrite suhtes. Isegi mõõdukas jõu ja pinge ületamine võib põhjustada valgust kiirgava materjali läbipõlemise ja dioodi rikke.

Tänapäeval on väga moes auto valgustussüsteem sobivaks ümber teha LED valgustus. Nende värvitemperatuur on palju lähemal loomulikule valgusele kui ksenoon- ja hõõglampide oma, mis muudab juhi pikkadel reisidel palju vähem väsitavaks.

See lahendus nõuab aga erilist tehnilist lähenemist. Auto LED-dioodi nimitoitevool on 0,1-0,15 mA ja käivitusaku vool sadu ampreid. Sellest piisab, et põletada palju kalleid valgustuselemente. Selle vältimiseks kasutage autodes LED-ide jaoks 12-voldist stabilisaatorit.

Voolutugevus sõidukivõrgus muutub pidevalt. Näiteks auto konditsioneer “sööb” kuni 30 amprit, väljalülitamisel ei naase selle tööks “eraldatud” elektronid enam tagasi generaatorisse ja akusse, vaid jaotatakse ümber teiste elektriseadmete vahel. Kui 1-3 A nimivooluga hõõglambi puhul ei mängi lisavoolu 300 mA rolli, siis 150 mA toitevooluga dioodile võivad mitmed sellised hüpped saatuslikuks saada.

Autotööstuse LED-ide pikaajalise töö tagamiseks kasutatakse suure võimsusega LED-ide jaoks lm317 baasil voolu stabilisaatorit.

Stabilisaatorite tüübid

Voolu piiramise meetodi kohaselt on kahte tüüpi seadmeid:

Lineaarne;
Pulss.

See töötab pingejaguri põhimõttel. See vabastab antud parameetri voolu, hajutades ülejäägi soojuse kujul. Sellise seadme tööpõhimõtet saab võrrelda täiendava äravooluavaga varustatud kastekannuga.

Eelised

taskukohane hind;
lihtne paigaldusskeem;
lihtne oma kätega kokku panna.

Puudus: soojenemise tõttu ei sobi raskete koormustega töötamiseks.

Nagu köögiviljalõikur, lõikab see sissetulevat voolu läbi spetsiaalse kaskaadi, andes välja rangelt doseeritud koguse.

Eelised

mõeldud suurte koormuste jaoks;
ei kuumene töötamise ajal.

Puudused

vajab oma tööks toiteallikat;
tekitab elektromagnetkiirgust;
suhteliselt kõrge hind;
Raske ise teha.

Arvestades madal tugevus auto LED-ide vooluga saate oma kätega LED-ide jaoks lihtsa stabilisaatori kokku panna. Kõige juurdepääsetavam ja lihtsam juht LED lambid ja lindid on kokku pandud lm317 kiibile.

Lm317 lühikirjeldus

Raadioelektrooniline moodul LM317 on mikroskeem, mida kasutatakse voolu ja pinge stabiliseerimissüsteemides.

Pinge stabiliseerimisvahemik 1,7–37 V tagab LED-i stabiilse heleduse, sõltumata mootori pöörlemiskiirusest;
Kuni 1,5 A väljundvoolu tugi võimaldab ühendada mitu fotokiirgurit;
Kõrge stabiilsus võimaldab väljundparameetrite kõikumist ainult 0,1% nimiväärtusest;
Sellel on sisseehitatud voolu piirav kaitse ja väljalülituskaskaad ülekuumenemise eest;
Mikroskeemi korpus on maandatud, nii et isekeermestava kruviga auto kere külge kinnitamisel väheneb kinnitusjuhtmete arv.

Kasutusala

LED-ide pinge- ja voolustabilisaator kodutingimustes (sh LED-ribadele);
Autode LED-ide pinge ja voolu stabilisaator;

LED-ide voolu stabilisaatori ahelad

Lihtsaima stabilisaatori vooluahel

Selle ahela abil saab kokku panna lihtsaima 12-voldise pingestabilisaatori. Takisti R1 piirab väljundvoolu, R2 piirab väljundpinget. Selles vooluringis kasutatavad kondensaatorid vähendavad pinge pulsatsiooni ja suurendavad töö stabiilsust.

Autojuhi vajadused rahuldab kõige lihtsam stabiliseerimismehhanism, kuna autovõrgu toitepinge on üsna stabiilne.

Autos dioodide stabilisaatori valmistamiseks vajate:

Kiip lm317;
Takisti LED-ide vooluregulaatorina;
Joote- ja paigaldustööriistad.

Kogume kokku vastavalt ülaltoodud skeemile

LED-draiveri takisti arvutamine

Takisti võimsus ja takistus arvutatakse toiteallika voolutugevuse ja voolutugevuse alusel nõutavad LED-id. 150 mA võimsusega auto LED-i puhul peaks takisti takistus olema 10–15 oomi ja arvutuslik võimsus 0,2–0,3 W.

Kuidas seda ise kokku panna, vaadake videot:

Juhi disaini kättesaadavus ja lihtsus lm317 kiibil võimaldab teil valutult ümber varustada mis tahes auto elektrivalgustussüsteemid.

Vool toiteallika väljundis võib suureneda koormuse takistuse vähenemise tõttu (lihtne näide, lühis) ja koormusvoolu muutus toimub selle toitepinge muutumise tõttu. Voolu stabilisaator lm317-l tagab ülalkirjeldatud juhtudel voolu stabiilsuse (voolupiirang) väljundis.

Seda stabilisaatorit saab kasutada LED-ide, laadijate, laboratoorsete toiteallikate jne toiteahelates.

Kui arvestada näiteks LED-e, siis tuleb arvestada asjaoluga, et nende jaoks on vaja piirata voolu, mitte pinget. Kristallile saab panna 12V ja see ei põle läbi, eeldusel, et vool on piiratud nimiväärtusega (olenevalt LED-i märgistusest ja tüübist).

Peamised tehnilised omadusedLM317

Maksimaalne väljundvool 1,5A

Maksimaalne sisendpinge 40V

Väljundpinge 1,2V kuni 37V

Rohkem üksikasjalikud omadused ja graafikuid saab vaadata stabilisaatoril.

Voolu stabilisaatori vooluring lm317 jaoks

Selle stabilisaatori eeliseks on see, et see on lineaarne ja ei tekita näiteks kõrgsageduslikke häireid nagu mõned lülitusstabilisaatorid. Negatiivne külg on madal efektiivsus (tänu lineaarsusele) ja seetõttu toimub kiibikristalli oluline kuumenemine. Nagu juba aru saite, peab mikrolülitus olema varustatud hea jahutusradiaatoriga.

Takisti R1 vastutab stabiliseeriva (piirava) voolu suuruse eest. Selle takisti abil saate määrata stabiliseerimisvoolu, näiteks 100 mA, siis isegi lühise korral voolab vooluahela väljundis vool 100 mA.

Takisti R1 takistus arvutatakse järgmise valemiga:

R1 = 1,2 / laadimine

Esialgu on vaja kindlaks määrata stabiliseerimisvoolu suurus. Näiteks pean piirama LED-ide voolutarbimist 100 mA-ni. Siis

R1 = 1,2/0,1 A = 12 oomi.

See tähendab, et voolu piiramiseks 0,1A-ni on vaja paigaldada takisti R1 = 12 oomi. Kontrollime seda riistvara pealt... Testimiseks panin vooluringi leivaplaadile kokku. Olin liiga laisk, et 12-oomist takistit otsida, nii et ühendasin kaks 22-oomilist paralleelselt (need olid meil käepärast).

Tühikäigupingeks seadsin 12V (saate seada mis tahes pingele). Pärast seda lühistasin väljundi maandusega ja LM317 stabilisaator piiras voolu 0,1 A-ni. Arvutused said kinnitust.

Pinge kasvades või vähenedes jääb vool stabiilseks.

Takisti saab joota mikrolülituse klemmide külge, kuid ärge unustage, et kogu koormusvool voolab läbi takisti, seega on suurte voolude korral vaja suurema võimsusega takistit.

Kui kasutate seda praegust stabilisaatorit LM317 in laboriplokk toiteallikas, on vaja paigaldada traat-muutuva takisti, lihtne muutuvtakisti ei pea seda läbivatele koormusvooludele vastu.

Laiskade jaoks esitan takisti R1 väärtuste tabeli, mis sõltub vajalikust stabiliseerimisvoolust.

Praegune	R1 (standardne)
0.025	51 oomi
0.05	24 oomi
0.075	16 oomi
0.1	13 oomi
0.15	8,2 oomi
0.2	6,2 oomi
0.25	5,1 oomi
0.3	4,3 oomi
0.35	3,6 oomi
0.4	3 oomi
0.45	2,7 oomi
0.5	2,4 oomi
0.55	2,2 oomi
0.6	2 oomi
0.65	2 oomi
0.7	1,8 oomi
0.75	1,6 oomi
0.8	1,6 oomi
0.85	1,5 oomi
0.9	1,3 oomi
0.95	1,3 oomi
1	1,3 oomi

Seega saate biskviitlüliti ja mitme takisti abil kokku panna fikseeritud väärtustega reguleeritava voolu stabilisaatori ahela.

Reguleeritav pingestabilisaator LM317 on saadaval monoliitsetes pakendites TO-220, TO-220FP, TO-3, D 2 PAK. Mikroskeem on ette nähtud väljundvooluks 1,5 A, reguleeritava väljundpingega vahemikus 1,2 kuni 37 V. Nimiväljundpinge valimine toimub takistusjaguri abil.

LM317 peamised omadused

Maksimaalne sisendpinge 40V
Väljundpinge vahemik 1,2 kuni 37V
Väljundvool 1,5 A
Koormuse ebastabiilsus 0,1%
Praegune piirang
Termiline väljalülitamine
Töötemperatuur 0 kuni 125 o C
Säilitustemperatuur -65 kuni 150 o C

Analoog LM317

LM317 kodumaine analoog on kiip KP142EH12A.

Pin Configuration

Skeem reguleeritav plokk LM317 toiteallikas näeb välja selline:

Trafo võimsus 40-50 W, sekundaarmähise pinge 20-25 volti. Dioodsild 2-3 A, kondensaatorid 50 volti. C4 - tantaal, kui see pole saadaval, võite kasutada 25 uF elektrolüüti. Muutuv takisti R2 võimaldab reguleerida väljundpinget alates 1,3 voltist, väljundpinge ülempiir sõltub trafo sekundaarmähise pingest. Stabilisaatori LM317 sisend ei tohiks olla suurem kui 40 volti; maksimaalne väljundpinge on sisendist 3 volti väiksem. Dioodid VD1 ja VD2 kaitsevad teatud olukordades LM317.

Kui on vaja fikseeritud pingega toiteallikat, siis tuleb muutuvtakisti R2 asendada konstantse takistiga, mille väärtust saab arvutada kalkulaatori LM317 või LM317 andmelehe valemi abil.

Kiibile LM317 saate kokku panna voolu stabilisaatori, takisti R1 väärtus ja võimsus arvutatakse kalkulaatori LM317 abil. Seda vooluahelat kasutatakse suure võimsusega LED-ide toiteallikana.

Laadija LM317 jaoks (vooluahel andmelehelt)

See laadimisahel on mõeldud 6-voldiste akude jaoks, kuid valides R2, saate määrata teistele akudele soovitud väljundpinge. Kui nimiväärtus R3 on 1 oomi, siis piirang laadimisvool on 0,6 A.