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Guida approfondita a LM317: comprensione dei regolatori di tensione regolabile

LM317 è uno dei circuiti integrati di potenza più utilizzati.Non ha solo la forma più semplice di un circuito del regolatore a tre terminale fisso, ma ha anche le caratteristiche della tensione di uscita regolabile.Inoltre, presenta anche i vantaggi del basso rumore, ampio intervallo di regolazione della tensione, prestazioni di stabilizzazione di una buona tensione e elevato rapporto di soppressione dell'ondulazione.In questo articolo, discuteremo alcuni punti chiave relativi a LM317 in modo da poter avere una comprensione approfondita di questo dispositivo.Quindi iniziamo!

Catalogare

Introduzione a LM317

L'LM317 è un regolatore di tensione positiva regolabile a tre terminali IC del semiconduttore nazionale.L'LM317 ha un ampio intervallo di tensione di uscita da 1,2 V a 37 V e una corrente di carico fino a 1,5a.L'uso dell'LM317 è molto semplice, richiedendo solo due resistori esterni per impostare la tensione di uscita desiderata.Inoltre, LM317 offre una migliore regolazione di linearità e carico rispetto ai regolatori fissi standard e una varietà di circuiti di protezione sono integrati nell'LM317 per garantire un funzionamento stabile e affidabile, tra cui protezione da sovraccarico e protezione sicura delle zone.Normalmente, LM317 non richiede condensatori esterni, ma se la connessione dal condensatore del filtro di ingresso all'input LM317 è consigliabile più di 6 pollici (circa 15 cm), i condensatori esterni.L'uso di condensatori di uscita migliora anche la risposta transitoria.Se utilizziamo un condensatore del filtro sul lato della regolazione, possiamo ottenere un rapporto di rifiuto dell'ondulazione molto più alto di quello di un regolatore a tre terminali standard.

L'LM317 ha diversi usi speciali.Ad esempio, sospendendo il regolatore a una tensione più elevata, l'LM317 può regolare tensioni fino a diverse centinaia di volt, a condizione che la differenza di tensione di ingresso o uscita non superi i suoi limiti e che vengano evitati i cortometraggi alle uscite.Inoltre, possiamo collegare il terminale di regolazione a una tensione programmabile per la funzionalità di uscita di potenza programmabile.

Alternative ed equivalenti

• LM7905

• LM7809

• LM7912

• LT1086

La funzione di LM317 tensione regolabile a tensione stabilizzata Circuito di stabilizzazione della tensione

LM317 Il circuito del regolatore di tensione del regolatore di tensione regolabile è il ruolo principale della tensione di ingresso convertita nella tensione di uscita richiesta, in modo da fornire un alimentatore stabile e affidabile per il circuito o il dispositivo.In particolare, il ruolo del circuito del regolatore di tensione è il seguente:

Fornire affidabilità: la progettazione dei circuiti del regolatore di tensione di solito tiene conto della protezione eccessiva, della protezione eccessiva, della protezione del corto circuito e di altre funzioni per garantire il funzionamento sicuro di circuiti e attrezzature.Questi meccanismi di protezione garantiscono l'affidabilità e la stabilità dell'alimentazione regolamentata in situazioni impreviste.

Regolare la tensione di uscita: il circuito del regolatore di tensione consente all'utente di regolare la tensione di uscita in base alle necessità per soddisfare i diversi requisiti del circuito.Regolando semplicemente il potenziometro o la resistenza, la tensione di uscita desiderata può essere realizzata in un certo intervallo.

Proteggere i dispositivi di carico: un circuito del regolatore di tensione protegge i dispositivi di carico dalle variazioni di tensione di ingresso stabilizzando la tensione di uscita.Può resistere alle fluttuazioni di potenza e alle interferenze del rumore e prevenire danni alle apparecchiature di carico causate da tensione troppo alta o troppo bassa.

Fornire una tensione stabile: il circuito del regolatore di tensione è in grado di regolare e stabilizzare automaticamente la tensione di uscita in base alle variazioni della tensione di ingresso e della corrente di carico attraverso il meccanismo di controllo del feedback.In questo modo, il circuito del regolatore di tensione può fornire una tensione di uscita costante in diverse condizioni di carico per garantire il normale funzionamento dell'apparecchiatura alimentare.

Circuito di parto softt di LM317

La figura seguente mostra un circuito di parto morbido costruito utilizzando LM317.Al momento dell'alimentazione, poiché la tensione su CE1 non può cambiare improvvisamente, il Q1 è saturo e acceso attraverso l'effetto di polarizzazione di R1 e R2.Questo stato di conduzione fa in cortocircuire RP1, causando terra il terminale di regolazione dell'LM317.Al momento, la tensione di uscita dell'alimentazione è 1,25 V.All'aumentare del tempo di ricarica di C2, la tensione di uscita aumenterà gradualmente.La funzione di D1 è quella di rilasciare rapidamente la carica su C2 dopo che la potenza è stata spenta per garantire che l'inizio soft possa essere raggiunto normalmente quando la potenza verrà attivata la prossima volta.Inoltre, va notato che se Q1 e R2 non sono collegati, ma un grande condensatore elettrolitico è collegato in parallelo ad entrambe le estremità di RP1, è possibile ottenere anche l'effetto di avvio soft.

Corrente operativa stabile minima di LM317

Il blocco del regolatore di tensione LM317 ha una corrente operativa minima stabile, a volte chiamata anche la corrente di uscita minima o la corrente di scarica minima.In genere, il valore di questa corrente operativa stabile minima è di circa 1,5 mA.A causa delle differenze nei produttori e nei modelli del blocco del regolatore di tensione LM317, anche il valore specifico della corrente operativa stabile minima può essere diverso, ma generalmente non supera 5 mA.Quando la corrente di uscita del blocco del regolatore di tensione LM317 è inferiore alla sua corrente operativa stabile minima, non funzionerà correttamente.Al contrario, quando la corrente di uscita supera questa soglia, il blocco del regolatore di tensione LM317 può produrre una tensione CC stabile.

Quando si effettua un'alimentazione regolamentata in base al blocco del regolatore di tensione LM317 (come mostrato nella figura), assicurarsi di prestare attenzione alla sua corrente operativa stabile minima.Se questo punto viene ignorato, possono verificarsi i seguenti fenomeni anormali nell'alimentazione regolata che produciamo.

Calcolo della tensione di uscita LM317 e selezione del resistore di regolazione della tensione

Il vout di tensione di uscita di LM317 è determinato congiuntamente dai resistori R1 e RP1.La formula specifica è VOUT = 1,25 × (1+RP1/R1).Poiché esiste una tensione fissa di 1,25 V tra il terminale VOUT e il terminale ADD (terminale di regolazione) di LM317, se la resistenza di R1 rimane invariata, la corrente che scorre attraverso R1 sarà un valore costante.Poiché RP1 e R1 sono collegati in serie, la tensione di uscita può essere modificata semplicemente regolando la resistenza di RP1.Va notato che la corrente operativa del circuito interno di LM317 viene emessa dal terminale VOUT e questa corrente è di circa 5 mA.Pertanto, la resistenza massima di R1 non dovrebbe superare i 240Ω.Se il valore di R1 è troppo grande, la corrente operativa del circuito interno di LM317 non sarà completamente uscita, il che causerà l'alta tensione di uscita e la stabilità.In applicazioni pratiche, per ottenere prestazioni migliori, è meglio scegliere una resistenza di film in metallo con una buona stabilità della temperatura per R1.Se la stabilità della temperatura di resistenza di R1 non è buona, la tensione di uscita di LM317 può andare alla deriva.

Valutazioni massime assolute di LM317

Perché la tensione di uscita di LM317 cambia con la tensione di ingresso?

La caduta di tensione attraverso l'LM317 è determinata dalla sua resistenza interna e dalla quantità di corrente che scorre attraverso di essa.La resistenza interna dell'LM317 è in genere compresa tra 0,2 e 0,6 ohm, questo valore varierà a seconda del produttore e del dispositivo specifico.Quando la corrente scorre attraverso LM317, si verificherà una caduta di tensione sulla sua resistenza interna, che influenzerà la tensione di uscita.Inoltre, la tensione di ingresso di LM317 influenzerà anche la sua tensione di uscita.In particolare, all'aumentare della tensione di ingresso, la caduta di tensione attraverso la resistenza interna aumenterà di conseguenza, con conseguente riduzione della tensione di uscita.Al contrario, se la tensione di ingresso diminuisce, la caduta di tensione attraverso la resistenza interna diminuirà, causando l'aumento della tensione di uscita.Oltre alla tensione di ingresso, la tensione di uscita dell'LM317 è influenzata anche dalle variazioni di temperatura.All'aumentare della temperatura, aumenta la resistenza interna dell'LM317, che riduce la sua tensione di uscita.Al contrario, quando la temperatura diminuisce, la resistenza interna di LM317 diminuirà, aumentando così la sua tensione di uscita.

L'effetto delle variazioni di tensione di ingresso sulla tensione di uscita dell'LM317 può essere minimizzato con due metodi.Il primo metodo è utilizzare un precondizionatore.Il pre-regolatore è un regolatore di tensione situato prima dell'LM317.La sua funzione è quella di fornire una tensione stabile all'ingresso di LM317.Esistono molti tipi di preregolatori, che possono essere regolatori lineari, regolatori di commutazione o diodi Zener.Fornendo una tensione regolata all'LM317, il preregolatore può effettivamente ridurre le fluttuazioni di tensione all'ingresso dell'LM317.Quando si seleziona un preregolatore, dobbiamo fare una corrispondenza ragionevole in base all'intervallo di tensione di ingresso dell'LM317 e alla tensione di uscita prevista.Il secondo metodo consiste nell'utilizzare un condensatore di bypass.Il condensatore di bypass è collegato tra l'ingresso e l'uscita di LM317 e funge da filtro passa-basso.Può filtrare efficacemente le variazioni di rumore e tensione ad alta frequenza, che influiranno sulla tensione di uscita di LM317.Il condensatore di bypass fornisce un percorso a bassa impedenza per i segnali ad alta frequenza, impedendo alle variazioni di tensione di agire direttamente sull'LM317.Quando si selezionano il valore del condensatore di bypass, dobbiamo considerare l'increspatura della tensione di ingresso e la dimensione della corrente di uscita.In genere, il valore tipico del condensatore di bypass è compreso tra 1uf e 10uf.

Domande frequenti [FAQ]

1. LM317 è un amplificatore operazionale?

LM 317 è a tre regolatori di tensione positiva regolabile al terminale e non un amplificatore operativo e la uscita minima è di 1,2 volt.

2. A cosa serve un LM317?

L'LM317 serve un'ampia varietà di applicazioni tra cui il regolamento locale, sulla carta.Questo dispositivo può anche essere utilizzato per creare un regolatore di uscita programmabile o collegando una resistenza fissa tra la regolazione e l'uscita, l'LM317 può essere utilizzato come regolatore di corrente di precisione.

3. LM317 è un LDO?

Il regolatore di tensione lineare LM317 a basso dropout (LDO) è un regolatore di tensione LDO positivo positivo regolabile in grado di fornire un eccesso di 1,5 a un intervallo di tensione di uscita da 1,2 V a 37 V. Questo regolatore di tensione è eccezionalmente facile da utilizzare e richiedeSolo due resistori esterni per impostare la tensione di uscita.

4. Qual è la differenza tra LM1117 e LM317?

La differenza principale è la tensione di abbandono.È 1,2 V per LM1117 e circa 3 V per LM317, quindi dipende dalla tensione di alimentazione che alimenta il regolatore su quale si può usare.L'LM1117 richiederebbe un minimo della tensione di alimentazione di 4,5 V (che consente il funzionamento da una fornitura standard da 5 V).