Микросхемы lm317t Характеристики

Регулируемый трехвыводный линейный стабилизатор напряжения и тока LM317t, характеристики которого позволяют используется его в схемах включения регулируемых блоков питания. Очень часто используется в светодиодных устройствах. В этой статье Вы узнаете основные возможности этой микросхемы, eё распиновку, технические параметры и принцип работы. Увидите, как используя всего несколько радиодеталей можно добиться получения необходимых выходных параметров.

Скачать: lm317-lm217-lm117-datasheet.pdf [596.26 Kb] (cкачиваний: 7)
Посмотреть: lm317-lm217-lm117-datasheet.pdf

Цоколевка микросхемы 

Изготовляется в универсальном транзисторном корпусе, позволяющем размещать его на плате или теплоотводе. Наиболее распространённая модель LM317 встречается в корпусе TO-220 с буквой «Т» в конце маркировки. Буква «t» обозначает тип корпуса.

Цоколевка стабилизатора LM317 производится по трем контактам. Если смотреть на устройство спереди, то первый контакт слева (Adj) — это регулируемый вывод, средний (Vout) – выход и последний справа (Vin) — вход. 

1) - Регулируемый (Adj) — это вывод, который позволяет регулировать выходное напряжение через подстрочный резистор. Встречается в различных видов корпусов.

2) - Vout — это вывод, на который выводится напряжение. Поверхность радиатора соединена с этим выводом микросхемы.

3) - Vin — это вывод, на него подается входное напряжение, которое нужно регулировать. Например, на него может подаваться 12 В, которое устройство будет понижать до 10 В на Vout.

Номера контактов разных типов корпусов микросхемы.

	Типов корпусов	Цоколевка корпусов
TO-220
TO-220FP
D2PAK (TO-263)
TO-3
SOT-23

Характеристики

 Технические параметры LM317 при температуре окружающей среды +25 °C: 

Физические:

1.  корпус TO-220, TO-220FP, TO-3, D2PAK, SOT-23; 
2.  материал корпуса — пластмасса;

Электрические:

1. диапазон от 1.25 до 37 В; 
2. сила тока на выходе не более 1.5 А; 
3. нестабильность на выходе до 0,1 %; 
4. опорное (Vref) от 0,1 до 1,3 В; 
5. ток вытекающий из вывода подстройки (Iadj) от 50 до 100 мкА (µA);

 Внутренняя защита:

1. от короткого замыкания (Internal Short-Circuit Current Limiting); 
2. от тепловой перегрузки (Thermal Overload Protection); 
3. ограничение по максимальной рассеиваемой мощности (Output Safe-Area Compensation); 

Все системы защиты от перегрузок остаются полностью работоспособными даже если вход регулирования отключен.

Схема включения

 Зная номера контактов и их назначение можно понизить напряжение, подаваемое на вход микросхемы до необходимого значения. Для этого надо изменить сопротивление R1, подключенного к регулируемому выводу Adj. Давайте посмотрим как это выглядит. 

Как видно на схеме включения lm317 к контакту Adj надо подключить два резистора R1 и R2. Они определяют напряжение, которое понижает стабилизатор и выдает на выход. Посмотрим следующую формулу выходного напряжения. 

Vout = 1.25* ( 1+R₂ / R₁ )   

Исходя из формулы видно, что величина Vout зависит от значения резистора R2.Чем больше увеличивается значение сопротивления R2, тем больше будет выходное напряжение.

Пример стабилизации напряжения на LM317 

Допустим надо подать на микросхему 12 вольт и отрегулировать его до 5. Исходя из формулы, приведенной выше, для того, чтобы LM317 выдал 5 вольт и выступал в роли регулятора напряжения, значение R2 должно быть 720 Ом. 

Соберите указанную выше схему. Затем с помощью мультиметра проверьте выходное напряжение, поместив его щупы на конденсатор емкостью 1 мкФ. Если схема собрана правильно, то на её выходе будет около 5 вольт. 

 Теперь замените резистор R2 и установите на его место номинал со значением 1,5 кОм. Теперь на выходе должно быть около 10 В. Это преимущество этих миросхем. Вы можете настроить их на любое напряжение в пределах диапазона, указанного в его характеристиках.

Принцип работы 

Соберем простой стабилизатор напряжения используя LM317 согласно схеме. 

Подключим на вход Vin источник постоянного питания. Как уже было написано ранее, к этим контактам надо подать входное напряжение, которое микросхема затем понизит в зависимости от нагрузки. Оно должно быть больше, чем на выходе. 

Допустим используя эту схему надо получить 5 В нагрузке. Следовательно, на вход Vin надо подать больше чем 5 вольт. Как правило, если микросхема LM317, не является регулятором с малым падением надо, чтобы входное напряжение примерно на 2 вольта было выше выходного. Поскольку мы хотим 5 вольт на выходе, мы подадим к регулятору 7 вольт. 

Контакт Adj позволяет отрегулировать напряжение на выходе до уровня, который мы хотим.Рассчитаем, какое значение сопротивления R2 даст на выходе устройства 5 вольт. Используя формулу для выходного напряжения можно узнать значение сопротивления R2. 

5 ( B ) = 1.25* ( 1 + R₂ / 240 Om )

Так как сопротивление R1 равно 240 Ом, а выходное напряжение равно 5 В, то R2 согласно формуле будет равно 720 Ом.  Таким образом, при значении R2 =720 Ом, LM317 будет выдавать 5 В, при подаче на её вход более 5 Вольт.

Драйвер тока 

Драйвер тока (LED Driver) поддерживает ток и напряжение в цепи нагрузки в независимости от поданного на него постоянного питания. Известно, что светодиод является полупроводниковым прибором, который следует запитать током, указанным в характеристиках светодиода. 

Используя схему стабилизации как показано в DataSheet  можно собрать на LM317 простую схему драйвера тока. 

Для ее работы зная потребляемый светодиодом ток, необходимо подобрать сопротивление подстроечного резистора R1. У маломощных светодиодов ток потребления составляет порядка 20 мА или 0,02 А. Для подбора необходимого сопротивления используют формулу, где Iout это ток на выходе микросхемы, необходимый для питания светодиодов. 

R₁ ( Oм ) = 1.25 / I_out ( A )   

Используя формулу, получаем значение номинала резистора с сопротивлением 62.5 Ома. Для избежания перегрева микросхемы подбирают необходимую мощности резистора по формуле. 

P ( Bт ) = I_out ² ( A )* R₁ ( Oм )   

Собрав схему и подав питание, получают простейший драйвер стабилизации тока для светодиодов.  Светодиод будет включаться, с требуемой яркостью, которая не будет зависеть от поданного постоянного питания на вход микросхемы. 

Номинал необходимого резистора R1, можно подобрать, используя обычный подстроечный проволочный резистор на сопротивление 0.5 кОм. Для этого сначала проверяют его сопротивление между среднем и любым из крайних выводов. С помощью мультиметра, вращая регулирующий стержень,  добиваемся значения сопротивления 500 Ом, чтобы не сжечь подключенный светодиод при включении. 

Затем подключают в схему со светодиодом. Чтобы  выбрать подходящий номинал резистора, после подачи питания изменяют сопротивление подстроечного резистора до требуемого тока светодиода.

Онлайн-калькулятор 

Для расчета параметров радиоэлементов в схемах с LM317 в сети интернет существует множество онлайн-калькуляторов: 

•  для расчета резистора R2, при известном выходном напряжении и сопротивлении резистора R1; 
•  для вычисления напряжения на выходе стабилизатора, при известном сопротивлении двух резисторов (R1 и R2); 
•  для расчета сопротивления и мощности резистора, при известном значении силы тока на выходе микросхемы и др.

Зарубежные и российские аналоги 

Чем можно заменить lm317 ? Полными аналогами микросхемы являются GL317, SG317, UPC317, ECG1900.  Очень известным отечественным аналогом lm317t c фиксированным напряжением является микросхема KP142ЕН12. Если нужен регулируемый линейный стабилизатор, то подойдет КРЕН12А (можно и Б).

Безопасность при эксплуатации 

Максимальное напряжение между входом и выходом не должно превышать 40 В. Мощность рассеивания не более 20 Вт. Температура пайки не должна превышать 260 °С, при соблюдении расстоянии от корпуса микросхемы более 1,6 мм и времени нагревания до 10 секунд. Температура хранения устройства должна находится в пределах от -65 до + 150 °С, рабочая температура не более + 150 °С. 

Это максимальные значения, которые могут привести к повреждению устройства или повлиять на стабильность его работы. Микросхема хорошо защищена от тепловой перегрузки и короткого замыкания контактов. Однако не стоит превышать допустимые параметры при эксплуатации, для избежания выхода её из строя и достижения максимально надежной работы.

Производители 

LM317t выпускают многие именитые производители, ниже представим их вместе с DataSheet: 

• Texas Instruments Incorporated; 
• ON Semiconductor; 
• ST Microelectronics.

Как проверить lm317