Der ultimative Leitfaden zu LM317 -Transformatoren: Daten, Merkmale und ihre Anwendungen
2023-12-01 7445

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Der LM317 ist ein Spannungsreglerchip, der häufig in Schaltungen verwendet wird, die für seine variable Ausgangsspannung festgestellt wird.Dieser lineare Regler eignet sich für eine Vielzahl elektronischer Anwendungen wie Leistungsschaltungen, analoge Schaltkreise und Präzisionsinstrumente.Der LM317 liefert eine stabile Ausgangsspannung, indem die Differenz zwischen Eingang und Ausgabe verwaltet wird und lobenswerte Last- und Leitungsregulierung enthält.

Was ist LM317?

Der LM317 ist ein dreikundiger einstellbarer Regler, der eine feste interne Referenzspannung verwendet, die die Ausgangsspannungsanpassung über externe Widerstände ermöglicht.Es wird üblicherweise in verschiedenen Leistungsschaltungen als Regler verwendet, wodurch ein stabiler Spannungsausgang und die nachfolgenden Schaltkreise vor Eingangsspannungsschwankungen effektiv geschützt werden.

Pinout des LM317

Abbildung 1: LM317 Pinout

Wenn man sich den Spannungsregler von vorne ansieht, ist der erste Stift links adj, der mittlere ist vout und der letzte Stift rechts ist Vin.

Eingabe (VIN): Vin ist der Pin, der die Eingangsspannung empfängt, die auf eine bestimmte Spannung reguliert wird.

Ausgabe (VOUT): VOUT ist der Pin, der eine stabile Ausgabe liefert.Es liefert eine einstellbare Spannung, die typischerweise mit Schaltungen verbunden ist, die eine Spannungsregulation erfordern.

Einstellung (adj): adj ist der Stift, der die Steuerung über den Spannungsausgang ermöglicht.Dieser Stift ist normalerweise in Verbindung mit dem Ausgangsstift an einen Widerstand angeschlossen, um die gewünschte Ausgangsspannung einzustellen.

Eigenschaften des LM317

Ausgangsspannungsbereich: Einstellbar von 1,25 V bis 37 V.

Ausgangskapazität: In der Lage, 1,5a Ausgangsstrom liefern zu können.

Eingangs-Output-Spannungsdifferential: Maximal 40 V, ein empfohlenes Differential ist 3 V bis 15 V für eine optimale Regulierungsstabilität.

Maximaler Ausgangsstrom bei 15 V Differential: 2,2a.

Wärmestabilität: bleibt in einem Temperaturbereich von 0 bis 125 ° C stabil.

Verpackung: Unter anderem in bis-220, SOT223 und bis 263 erhältlich.

Lastregulierung: Typischerweise bei 0,1%.

Linienregulierung: Typischerweise bei 0,01%/V.

Ripple -Ablehnungsverhältnis: 80 dB.

Anpassungsstiftstrom: Die typischen Werte reichen von 50 & mgr; A bis 100 μA.

Übertemperaturschutz: Merkmale thermische Abschaltung, um Schäden durch Überhitzung zu vermeiden.

Kurzschlussschutz: Beinhaltet die interne Strombegrenzung für Kurzschlussbedingungen.

Operationsprinzip von LM317

Abbildung 2: LM317 Arbeitsprinzip

Das Arbeitsprinzip des LM317 dreht sich um die Aufrechterhaltung eines konstanten Spannungsabfalls über zwei Stifte.Es verfügt über eine feste interne Referenzspannung, typischerweise 1,25 Volt, die als Benchmark für die Einstellung der Ausgangsspannung des Reglers dient.Durch die Variation des Widerstandswerts von R2 kann die Spannung zwischen Vout und Adj Terminals geändert werden, wodurch die Ausgangsspannung bei VOUT geändert wird.Das Vorhandensein von Kondensatoren C1 und C2 stellt den stabilen Betrieb der Schaltung sicher, wodurch die Spannungsschwankungen und das Rauschen reduziert werden.Durch die genaue Auswahl der Werte für R1 und R2 können Benutzer die gewünschte Ausgangsspannung zwischen 1,25 Volt bis zu mehreren Zehns -Volt während der Nutzung festlegen.

Dies ist der Vorteil eines einstellbaren Spannungsreglers.Sie können es auf jede Spannung innerhalb des unterstützten Bereichs des Reglers einstellen.

HINWEIS: Die Kondensatoren C1 und C2 werden zur Reinigung von Stromleitungen verwendet.C1 ist optional und wird normalerweise zur vorübergehenden Reaktionsreinigung verwendet.C2 ist jedoch erforderlich, wenn das Gerät von Filterkondensatoren entfernt ist, da es bei aktuellen Spikes die Stromleitungen glättet.

Widerstands-/Spannungsberechnung für LM317

Abbildung 3: LM317 -Spannungsberechnungstabelle

Sie können die folgende Formel verwenden, um die Ausgangsspannung (VOUT) zu berechnen, die von den Werten der externen Widerstände R1 und R2 abhängt.

VOUT = 1,25 V (1 + R2/R1)

Typischerweise ist der Wert von R1 auf 240 Ohm (empfohlen) festgelegt, kann jedoch auch zwischen 100 und 1000 Ohm festgelegt werden.Anschließend müssen Sie den Wert von R2 eingeben, um die Ausgangsspannungsberechnung durchzuführen.In diesem Fall wird die Formel wie folgt abgeschlossen, wenn R2 1000 Ohm verwendet:

Vout = 1,25x (1+1000/240) = 6,453V

In ähnlicher Weise können Sie den Wert von R2 unter Verwendung derselben Formel berechnen.Wenn Sie Ihre Ausgangsspannung auf 10 V eingestellt haben, können Sie den Wert von R2 wie folgt berechnen:

10 = 1,25x (1 + R2/240) => R2 = 1680 Ω

Schauen wir uns nun ein Beispiel für die Verwendung des LM317 an:

Das Bild unten zeigt den mit einer Schaltung angeschlossenen LM317 -Regler, der einen stabilen Gleichspannungsausgang für die Schaltung bereitstellen soll.

Abbildung 4: LM317 -Fallschaltung

In dieser Schaltung fügen wir dem Vin -Stift des Reglers eine Gleichspannungsquelle hinzu.Dieser Stift empfängt erneut die Eingangsspannung, die der Chip reguliert.Die Spannung, die in diesen Stift eintritt, muss höher sein als die Spannung, die sie ausgibt.Beachten Sie jedoch, dass der Regler die Spannung nur auf ein bestimmtes Niveau anpasst.Es erzeugt und kann keine Spannung alleine erzeugen.Um eine Ausgangsspannung zu erreichen, muss Vin größer als vout sein.

In dieser Schaltung benötigen wir einen stabilen 5VDC als Ausgang, sodass Vin mehr als 5 V sein muss. Normalerweise möchten Sie, dass die Eingangsspannung etwa 2 V höher ist.Daher würden wir für eine 5 -V -Ausgabe 7 V in den Regler einspeisen.

Nachdem wir uns mit dem Eingabestift befasst haben, gehen wir nun zum einstellbaren Stift (adj).Da wir eine 5 -V -Ausgabe wünschen, müssen wir berechnen, welcher Wert von R2 eine 5 -V -Ausgabe erzeugt.

Verwenden der Ausgangsspannungsformel:

VOUT = 1,25 V (1 + R2/R1)

Da R1 240 Ohm ist, also:

5 V = 1,25 V (1 + R2/2402), also r2 = 720 Ω

Wenn Sie bei einem Wert von R2 bei 720 Ohm eine Eingangsspannung von mehr als 5 V liefern, gibt LM317 also 5 V aus.

Abbildung 5: LM317 -Schaltplan

Der letzte Stift von LM317 ist der Ausgangsstift. Um die Schaltung mit den regulierten 5 Volt zu liefern, verbinden wir ihn einfach an den Ausgangsstift.

So verwenden Sie LM317

Die LM317 -Komponente reguliert eine Differenz von 1,25 V zwischen den Ausgangs- und Einstellstiften.Sie können den Ausgang mit zwei zwischen den Ausgangs- und Eingangsstiften verbundenen Widerständen ändern.

Zusätzlich können zwei Entkopplungskondensatoren in die Schaltung integriert werden.Dieses Setup hilft bei der Beseitigung unnötiger Kopplung und verhindert Geräusche.

Ein mit dem Ausgang angeschlossener 1UF -Kondensator verbessert die transiente Reaktion.Darüber hinaus können Sie es als variabler Regler verwenden, indem Sie auf ein Potentiometer auf den einstellbaren Stift klicken.

Widerstände und Potentiometer arbeiten zusammen, um die für die regulierte Leistung erforderliche Potentialdifferenz zu schaffen.

Abbildung 6: LM317 Live Circuit Diagramm

Äquivalente ICs zu LM317

Zu den alternativen Modellen zu LM317 gehören: LM7805, LM7806, LM7809, LM7812, LM7905, LM7912, LM117V33 und XC6206P332MR.

Äquivalente Modelle zu LM317: LT1086, LM1117 (SMD), PB137 und LM337 (ein negativer variabler Spannungsregler).

Wie man die LM317 -Schaltung schützt

Der Schutz einer LM317 -Schaltung ist entscheidend, um Schäden zu vermeiden.Aufgrund des erhöhten Stromverbrauchs können Komponenten während des Betriebs überhitzt.Aus diesem Grund werden Kühlkörper üblicherweise verwendet, um den IC vor Überhitzung zu schützen.Zusätzlich können externe Kondensatoren aufgrund des niedrigen Stroms des Transformators entladen.Daher werden Dioden in einigen Anwendungen hinzugefügt, um die Entladung von Kondensatoren zu verhindern.

Die Diode D1 schützt den Kondensator vor Eingang während der Kurzschaltungen in Eingang, während Diode D2 verwendet wird, um einen Entladungsweg mit niedrigem Impedanz zu liefern, um CADJ während der Ausgangskandidaten zu schützen.Um ein hohes Ripple -Unterdrückungsverhältnis zu erzielen, umgehen Sie das Einstellanschluss.

Abbildung 7: LM317 Schutzschaltungsdiagramm

Zusammenfassend ist der LM317 ein häufig verwendeter Spannungsregler -Chip, der eine stabile Ausgangsspannung liefert, indem die Differenz zwischen Eingang und Ausgang gesteuert wird.Seine Pinout und Parameter helfen den Ingenieuren, diesen Chip korrekt anzuwenden und zu konfigurieren, um die gewünschte Leistungsstabilität und Zuverlässigkeit zu erreichen.