電気回路を開発する場合、低電力または中電力の電圧安定器を使用することが必要になることがよくあります（1.5Aまで）または基準電圧源。このようなノードが、単一のマイクロ回路の形で統合設計で利用できる場合は便利です。 5Vから24Vの範囲の9つのDC電圧定格の範囲は、直列レギュレータを閉じます 78XX。ニッチワークLM317-電圧が高い（最大37V）および以下（最大1.2V）この範囲の、中間電圧値、調整可能なスタビライザー。
LM317チップとは
マイクロ回路はリニア電圧レギュレータであり、その出力値は特定の制限内に設定することも、すばやく調整することもできます。 3本のリード線を備えたいくつかのハウジングオプションで利用できます。すべてのオプションの出力電圧範囲は同じであり、最大電流は異なる場合があります。
| 指定 | 最大電流、A | フレーム |
|---|---|---|
| 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主な機能
LM317スタビライザーのデータシートには、仕様を調べることで見つけることができる完全な技術情報が含まれています。以下はパラメータです。これらのパラメータを遵守しないことが最も重要であり、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。まず第一に、これは最大動作電流です。さまざまなタイプの実行について、前のセクションで説明しました。 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に基づいて構築されたレギュレータの出力の最大電圧は、40 Vを超えることはできません。これで十分でない場合は、スタビライザ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1.25Vです。この回路設計では、より少ない電圧を得ることができますが、過負荷保護は機能します。これは最良のオプションではありません。このような保護は、他の統合スタビライザーで機能するため、出力電流を超えないように機能するはずです。したがって、実際には、調整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不可能です。
入力電圧の最小値はデータシートに示されていませんが、次の考慮事項から決定できます。
- 最小出力電圧-1.25V;
- Uout = 37 Vの最小電圧降下は3ボルトに等しいので、最小出力の場合はそれ以上であると想定するのが論理的です。
これらの2つの前提に基づいて、最小出力値を取得するには、入力に少なくとも3.5Vを印加する必要があります。また、安定した動作のために、分周器を流れる電流は少なくとも5 mAである必要があります。これにより、ADJ出力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）の従来のデータシートの情報に適用されます。東南アジアの企業（Tiger Electronicsなど）からの新しいサンプルのデータシートでは、このパラメータが入力電圧と出力電圧の差として暗黙の形式で示されています。これは、すべての電圧で少なくとも3ボルトである必要があります。これは、前の推論と矛盾しません。
最大入力電圧は、設計された出力電圧を40 Vを超えて超えてはなりません。これは、回路を開発するときにも考慮する必要があります。
重要！ マイクロサーキットが有名なメーカーによってリリースされている場合は、宣言されたパラメータによってガイドすることができます。未知の企業の製品は通常、より低い特性を持っています
結論の目的と操作の原則
LM317は線形安定装置のクラスに属することが言及されました。これは、負荷と調整要素の間のエネルギーの再分配により、出力電圧の安定化が実行されることを意味します。
トランジスタと負荷が構成されます 入力分圧器。負荷に設定されている電圧が低下すると（電流の変化などにより）、トランジスタがわずかに開きます。増加すると閉じ、分周係数が変化し、負荷の電圧は安定したままになります。このようなスキームの欠点は次のとおりです。
- 入力電圧が出力を超える必要があります。
- 調整トランジスタで大きな電力が消費されます。
- 効率は、理論的にも、Uout/Uin比を超えることはできません。
しかし、（パルス回路と比較して）重大な利点があります。
- 比較的シンプルで安価なチップ。
- 最小限の外部配管が必要です。
- 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（電源の干渉が最小限に抑えられます）。
マイクロ回路をオンにするための標準スキーム：
- 入力電圧は入力ピンに印加されます。
- 出力する出力-出力;
- onAjust-出力が依存する基準電圧。
抵抗R1とR2が出力電圧を設定します。これは次の式で計算されます。
Uout =1.25⋅（1 + R2 / R1）+Iadj⋅R2。
Iadjはチューニングピンの寄生電流であり、メーカーによると5 µA以内である可能性があります。練習では、1桁または2桁高い値に達する可能性があ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、これは整流器の出力コンデンサです。 7cm以下の導体でマイクロ回路に接続する必要があります。整流コンデンサでこの条件を満たせない場合は、入力端子のすぐ近くに約100マイクロファラッドの追加容量を接続する必要があります。コンデンサC3は、次の2つの理由から、100〜200マイクロファラッドを超える静電容量を持つべきではありません。
- スタビライザーの自励発振モードへの移行を回避するため。
- 電力が供給されたときに充電する突入電流を排除します。
2番目のケースでは、過負荷保護が機能する場合があります。
電流が流れるときは忘れないでください 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ときにも可能です）。抵抗R1とR2は変化し、比例して変化するという保証はありません。したがって、ウォーミングアップまたはクールダウンに伴う出力の電圧が変化する可能性があります。これが重要な場合は、温度係数が正規化された抵抗を使用できます。それらは、体に6本の縞模様があることで区別できます。しかし、そのようなアイテムはより高価であり、それらを購入することはより困難です。別のオプションは、R2の代わりに適切な電圧にツェナーダイオードを使用することです。
アナログは何ですか
他の国の他の会社で開発された同様のマイクロ回路があります。完全な類似体は次のとおりです。
- GL317;
- SG317;
- UPC317;
- ECG1900。
電気的特性を高めた安定剤も製造されています。より多くの電流を与えることができます：
- LM338-5 A;
- LM138-5 A
- LM350-3A。
上限が60Vの調整可能な電圧源が必要な場合は、スタビライザーLM317HV、LM117HVを使用する必要があります。インデックスHVは高電圧を意味します-高電圧。
国内のマイクロ回路のうち、KR142EN12は完全なアナログですが、TO-220パッケージでのみ製造されています。プリント回路基板を設計するときは、これを考慮に入れる必要があります。
LM317スタビライザーのスイッチング回路の例
マイクロ回路をオンにするための一般的なスキームは、データシートに記載されています。典型的なアプリケーションは、前述の固定電圧安定器です。
R2の代わりに可変抵抗器を取り付けると、レギュレータの出力電圧をすばやく調整できます。ポテンショメータは回路の弱点になることに注意する必要があります。高品質の可変抵抗器を使用しても、エンジンと導電層の接触点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つを有効にす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、出力電圧が入力よりも高い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、出力側から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。製造元は、このダイオードが入力での短絡のイベントからも保護することに注意しています。この場合、コンデンサC1は反対の極性の放電電流を生成し、マイクロ回路の故障につながります。しかし、マイクロ回路の内部には、このダイオードと平行して、 ツェナーダイオード 抵抗器も同じように機能します。したがって、このダイオードを取り付ける必要性は疑わしいです。そして、そのような状況でのD2は、コンデンサC2の電流からスタビライザーの入力を保護します。
R2と並列の場合 トランジスタ、その後、スタビライザーの動作を制御することができます。トランジスタのベースに電圧が印加されると、トランジスタはR2を開いてシャントします。出力電圧は1.25Vに低下します。ここでは、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。
可変抵抗と並列にコンデンサを接続することにより、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を減らすことができます。この場合、保護ダイオードD1は干渉しません。
スタビライザーの出力電流が十分でない場合は、外部トランジスタでブーストすることができます。
この方式に従ってLM317をオンにすると、電圧レギュレータから電流スタビライザーを取得できます。出力電流は式I=1.25⋅R1で計算されます。このようなインクルージョンは、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、線形スタビライザーの珍しい包含-回路はそれに基づいて作成されました スイッチング電源。発振の発生に対する正のフィードバックは、回路C3R6を設定します。
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は、スタビライザーの利点を利用して欠点を回避することです。マイクロ回路のすべてのマイナス点が明らかになり、それらを中和する方法についてアドバイスが与えられます。したがって、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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