電気回路を設計する場合、低電力または中電力の電圧レギュレータを使用する必要があることがよくあります (最大1.5A）または基準電圧源。そのようなノードが、シングルチップの形で統合された設計で利用できると便利です。 5 ～ 24 V の 9 つの DC 電圧定格の範囲がスタビライザー シリーズをカバー 78XX. LM317 動作のニッチは、より高い電圧です (最大37V) 以下 (最大1.2V) この範囲、中間の電圧値、調整されたスタビライザー。
LM317 マイクロサーキットとは
これはリニア電圧レギュレータであり、その出力値を特定の制限内に設定したり、オンザフライで調整したりできます。いくつかの 3 ピン パッケージで入手できます。すべてのバリエーションの出力電圧範囲は同じですが、最大電流は異なる場合があります。
| 指定 | 最大電流、A | 場合 |
|---|---|---|
| LM317T | 1,5 | TO-220 |
| LM317LZ | 0,1 | TO-92 |
| LM317P | 1,5 | ISOWAT-220 |
| LM317D2T | 1,5 | D2PAK |
| LM317K | 0,1 | TO-3 |
| LM317LD | 1,5 | SO-8 |
LM317 リニア電圧レギュレータの基本仕様
LM317 電圧レギュレータのデータシートには完全な技術情報が含まれており、データシートを調べることで読み取ることができます。以下はパラメーターであり、コンプライアンス違反が最も重要であり、誤って使用すると、マイクロ回路が故障する可能性があります。まず、最大動作電流です。異なるバージョンについては、前のセクションで説明されています。 1.5 A の最大電流を得るには、マイクロ回路をヒートシンクに取り付ける必要があることを追加する必要があります。
LM317 ベースのレギュレータの出力の最大電圧は、最大 40V です。これで十分でない場合は、レギュレータの高電圧アナログを選択する必要があります。
最小出力電圧は 1.25 V です。この回路設計では、電圧は低くなりますが、過負荷保護が作動します。これは良いオプションではありません。このような保護は、他の統合レギュレータで機能するように、過電流出力から機能するはずです。したがって、実際には、Adjust ピンに負のバイアスが印加されたときにゼロから動作するレギュレータを取得することはできません。
最小入力電圧値はデータシートには記載されていませんが、次の考慮事項から決定できます。
- 最小出力電圧は 1.25 V です。
- Uoutput=37V の場合の最小電圧降下は 3 ボルトです。論理的には、最小出力の場合、これより小さくならないと仮定します。
これら 2 つの仮定に基づいて、最小出力値を得るには、入力が少なくとも 3.5V である必要があります。また、安定した動作のためには、分圧器を流れる電流を少なくとも 5 mA にする必要があります。これにより、ADJ ピンの寄生電流によって大きな電圧シフトが発生しなくなります (実際には、最大 0.5 mA に達する可能性があります)。
これは、有名なメーカー (Texas Instruments など) の古典的なデータシートからの情報を参照しています。東南アジアの企業 (Tiger Electronics など) の新しいタイプのデータシートでは、このパラメータは指定されていますが、暗示的に、入力電圧と出力電圧の差として指定されています。すべての電圧に対して少なくとも 3 ボルトである必要がありますが、これは前の推論と矛盾しません。
最大入力電圧は、設計出力電圧を 40V 以上超えてはなりません。これも回路設計の際に考慮する必要があります。
重要！ 記載されているパラメータは、チップが有名なメーカーによって製造されている場合の参考として使用できます。未知の企業の製品は通常、より低い特性を持っています
ピン配置と操作
LM317はリニアスタビライザーのクラスに属すると述べられました。これは、負荷と調整要素の間のエネルギーの再分配によって出力電圧が安定することを意味します。
トランジスタと負荷は 入力分圧器.負荷に設定された電圧が低下すると（電流の変化などにより）、トランジスタが少し開きます。増加すると-閉じ、分圧比が変化し、負荷の電圧は安定したままになります。この回路の欠点は次のとおりです。
- 入力電圧が出力電圧を超える必要があります。
- 調整トランジスタは大量の電力を消費します。
- 理論上でも、効率は Uout/Uin の比率を超えることはできません。
しかし、重大な利点があります (パルス回路に比べて):
- 比較的単純で安価なマイクロ回路。
- 最小限の外部パイプラインが必要です。
- 主な利点は、出力電圧に高周波の寄生成分がないことです (電力干渉が最小限に抑えられます)。
マイクロ回路の標準回路:
- 入力ピンに入力電圧が印加されます。
- 出力ピン - 出力電圧;
- on Ajust - 出力電圧が依存する基準電圧。
抵抗 R1 と R2 は出力電圧を設定します。次の式で計算されます。
U out=1,25·(1+R2/R1) +Iadj·R2.
Iadj はチューニング出力の寄生電流で、メーカーによれば 5 μA の範囲にある可能性があります。実際には、1 桁または 2 桁高い値に到達できることが示されています。
コンデンサ C1 は、数百から数千マイクロファラッドの容量を持つことができます。ほとんどの場合、整流器の出力コンデンサとして機能します。 7cm以下のワイヤーでマイクロ回路に接続する必要があります。この整流コンデンサの条件が満たされない場合は、入力端子のすぐ近くに 100 µF 程度の追加のコンデンサを接続する必要があります。次の 2 つの理由から、コンデンサ C3 の静電容量は 100 ～ 200 μF を超えてはなりません。
- スタビライザーが自動振動モードに入らないようにします。
- 電源投入時の充電時の電流サージを排除します。
2 番目のケースでは、過負荷保護が作動する可能性があります。
電流が流れるとき、 抵抗器、それらは熱くなります（これは、周囲温度が上昇した場合にも可能です）。抵抗 R1 と R2 は変化しますが、それらが比例して変化するという保証はありません。したがって、出力電圧は温暖化または冷却によって変化する可能性があります。これが重要な場合は、抵抗の温度係数が正規化された抵抗器を使用できます。それらは、ハウジングに6本のストライプがあることで区別できます。しかし、そのような要素はより高価で、購入するのが難しい.別のオプションは、R2 の代わりに適切な電圧にストリトロンを使用することです。
どの類似体が存在するか
他の国の他の会社によって開発された同様のマイクロ回路があります。完全なアナログは次のとおりです。
- GL317;
- SG317;
- UPC317;
- ECG1900。
より電気特性の高いスタビライザーもご用意しております。高電流は以下を提供できます。
- LM338 - 5A;
- LM138 - 5A
- LM350 - 3A。
上限が 60V の安定化電圧源が必要な場合は、LM317HV、LM117HV スタビライザーを使用する必要があります。索引 HV は高電圧の略です。
国内のマイクロ回路の完全なアナログは KR142EN12 ですが、TO-220 パッケージでのみ入手可能です。これは、プリント回路基板を設計する際に考慮する必要があります。
LM317レギュレータのスイッチング回路例
マイクロ回路の典型的な回路図は、データシートに記載されています。標準的なアプリケーション - 固定電圧レギュレータ - は上で検討されています。
R2 の代わりに可変抵抗器を取り付ければ、レギュレータの出力電圧を即座に調整できます。ポテンショメータが回路の弱点になることを考慮する必要があります。高品質の可変抵抗器を使用しても、スライダと導電層との接触点では接続が不安定になります。実際には、これにより出力電圧がさらに不安定になります。
保護のために、メーカーは 2 つを含めることを推奨しています。 ダイオード D1 と D2。最初のダイオードは、出力電圧が入力電圧よりも高くなる状況から保護する必要があります。実際には、この状況は非常にまれであり、出力側に他の電圧源がある場合にのみ発生する可能性があります。メーカーは、このダイオードが入力での短絡からも保護することを指摘しています。この場合、コンデンサ C1 は逆極性の放電電流を生成し、チップの故障につながります。しかし、このダイオードと並列にチップ内にチェーンがあります 安定化ダイオードの まったく同じように機能する抵抗器。したがって、このダイオードの必要性には疑問があります。そして、この状況でのD2は、スタビライザーの入力をコンデンサC2の電流から保護します。
R2を並列に入れると トランジスタ、スタビライザーの動作を制御できます。トランジスタのベースに電圧が印加されると、R2 が開いてシャントします。出力電圧は 1.25V に低下します。ここで、入力電圧と出力電圧の差が 40V を超えないようにする必要があります。
出力電圧の安定性に対するポテンショメータの接点の悪影響は、可変抵抗に並列にコンデンサを接続することで軽減できます。この場合、保護ダイオード D1 は干渉しません。
安定器の出力電流が十分でない場合は、外部トランジスタで昇圧することができます。
この回路にLM317を含めることで、電圧レギュレータから電流レギュレータを得ることができます。出力電流は、式 I=1,25⋅R1 で計算されます。同様のインクルージョンがLEDのドライバーとしてよく使用されます-LEDは負荷としてオンになります。
最後に、リニアスタビライザーの異常な組み込み-それに基づく回路が作成されます スイッチング電源.発振の正帰還は C3R6 回路によって与えられます。
LM317 チップにはかなりの数の弱点があります。しかし、回路を作成する技術とは、スタビライザーの利点を利用し、欠点を回避することです。チップのすべての欠点が特定され、それらを中和する方法に関するヒントが示されています。そのため、LM317 はプロおよびアマチュア無線機器の作成者に人気があります。
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