Стабілізатор струму на lm317 з регулюванням. LM317 регульований стабілізатор напруги та струму. Характеристики, онлайн калькулятор, datasheet. Плюси і мінуси

Регульований трививідний стабілізатор позитивної напруги LM317 забезпечує струм навантаження 100 мА в діапазоні вихідної напруги від 1.2 до 37 В. Стабілізатор дуже зручний у застосуванні і вимагають лише два зовнішні резистори для забезпечення вихідної напруги. Крім того, нестабільність за напругою та струмом навантаження у стабілізатора LM317 має кращі показники, ніж у традиційних стабілізаторів з фіксованим значенням вихідної напруги.


Перевагою ІС ЛМ317 є також те, що вона випускається в стандартному транзисторному корпусі ТО-92, зручному для встановлення та монтажу. На додаток до покращених, у порівнянні з традиційними стабілізаторами, що мають фіксоване значення вихідної напруги, техніко-експлуатаційним показникам, стабілізатор LM317L має всі (доступні тільки для ІВ) засоби захисту від перевантаження, включаючи вбудовані схеми обмеження внутрішнього струму, від перегріву та корекції області безпечної роботи.

Всі засоби захисту від перевантаження стабілізатора функціонують також і у випадку, коли вивід керування (ADJ) від'єднаний. За нормальних умов роботи, стабілізатор LM317. He вимагає підключення додаткових конденсаторів, за винятком ситуації, коли ІС стабілізатора встановлено далеко від конденсатора первинного фільтра живлення; в такій ситуації потрібен вхідний конденсатор, що шунтує. Альтернативний вихідний конденсатор дозволяє поліпшити показники перехідних процесів у стабілізаторі, а шунтування конденсатором виводу керуючого ІС підвищує значення коефіцієнта згладжування пульсацій напруги, що важко досяжно в інших відомих трививідних стабілізаторах.

Крім заміни традиційних стабілізаторів з фіксованим значенням вихідної напруги, LM317 зручний для роботи у широкому діапазоні можливих варіантів застосування. Так, зокрема, "плаваючий" по реальному падінню вихідної напруги режим роботи стабілізатора, при якому на ІВ впливає тільки різниця між вхідною та вихідною напругою, дозволяє використовувати його у схемах з високовольтним стабілізованим харчуванням, причому робота стабілізатора в такій схемі може тривати невизначено довго , доки різниця між вхідною і вихідною напругою не перевищить гранично допустимого значення.

Крім того, LM317 зручний для створення дуже простих регульованих імпульсних стабілізаторів, стабілізаторів з програмованим виходом, або для створення прецизійного стабілізатора струму на базі ЛМ317 шляхом підключення постійного резистора між керуючим і вихідним висновками ІВ. Створення вторинних джерел живлення, які залишаються працездатними при епізодичних коротких замиканнях вихідних ланцюгів, можливе завдяки фіксації рівня напруги на керуючому виведенні ІВ щодо землі, що програмує утримання вихідної напруги на рівні 1.2 В (для такого рівня напруги, у переважної більшості типів навантажень струм досить малий ). ІС LM317 випускається в стандартному транзисторному корпусі ТО-92 і працює в температурному діапазоні -25 +125"С.

Схема зарядного пристроюна ЛМ317 наведено нижче. У ній використовується спосіб заряду постійним струмом. Струм заряду залежить від опору R1. Номінал опору має бути в межах від 0,8 Ом до 120 Ом, що дорівнює зарядному струму від 10 мА до 1,56 A:

Стабілізований блок живлення на 5 Вольт з електронним включенням:

Блок живлення на 15 вольт із плавним запуском. Необхідну плавність включення визначається рівнем ємності конденсатора С2:


Схема регульованого блока живлення на 2-30 Вольт на LM317

Вихідну напругу можна регулювати в діапазоні від 1,2 до 37 вольт.


Потужний Дарлінгтон транзистор Q1 необхідний збільшення струму ЛМ317, т.к без радіатора мікроскладання може видати на виході лише 100 мА струм, але його цілком достатньо управління транзистором. D1 та D2 захисні діоди від надмірного заряду ємностей. Паралельно електролітичним конденсаторам зниження ВЧ шумів встановлено 100 нФ конденсатори. Транзистор Q1 бажано поставити на радіатор, максимальна вихідна потужність БП - 125 ват.

Програмоване джерело живлення на LM317 схема

Наведена на малюнку нижче схема дозволяє змінювати вихідну напругу шляхом увімкнення та відключення транзисторів. При включенні транзистора опір R буде з'єднаний із землею, що впливає на U вих. Максимальна напруга схеми становить 27 Вольт при вхідному рівні 28 В.


Як біполярні транзистори T1-T4 можна використовувати 2N2222 або їх аналоги. У таблиці зліва показано вихідну напругу схеми і відповідний йому опір R при з'єднанні одного з контактів A-Dз U вхідним.

Дана схема обмежує струм та забезпечує нормальну роботу світлодіода. Цей драйвер може запитати світлодіоди потужністю 0,2-5 Вт від 9-25 Вольт.

Не без допомоги трансформатора напруга зі змінки 220 Вольт знижуємо і до 25 Вольт (можна використовувати трансформатор і на іншу зручну напругу), далі змінна напругаперетворюється на постійне за допомогою заклинання "діодний міст" і згладжується за рахунок конденсатора С1, потім на високостабільний регулятор напруги

Схема пристрою досить проста. Напруга, що надходить з вторинних обмоток трансформатора на 24 вольта, випрямляється і на виході фільтра виходить постійна напруга 80В, яка подається на стабілізатор напруги,його виходу виходить постійна напруга 52 Вольта, щоб не перевищити максимум порогової напруги на мікросхемі

У цьому електронному довіднику серед інших корисностей є розрахунок інтегрального стабілізатора напруги LM317

Досить просте ЗУ автоматичного типуможна зібрати на мікросхемі LM317, яка являє собою типовий лінійний стабілізатор напруги з регульованою вихідною напругою. Мікрозбір може також працювати в ролі стабілізатора струму.

Досить часто виникає потреба у простому стабілізаторі напруги. У цій статті наводиться опис та приклади застосування недорогого (ціни на LM317) інтегрального стабілізатора напруги LM317.

Список розв'язуваних завдань даного стабілізатора досить великий - це харчування різних електронних схем, радіотехнічних пристроїв, вентиляторів, двигунів та інших пристроїв від електромережі або інших джерел напруги, наприклад, акумулятора автомобіля. Найбільш поширені схеми з регулюванням напруги.

На практиці за участю LM317 можна побудувати стабілізатор напруги на довільну вихідну напругу, що знаходиться в діапазоні 3…38 вольт.

Технічні характеристики:

  • Напруга на виході стабілізатора: 1,2...37 вольт.
  • Струм витримує навантаження до 1,5 ампер.
  • Точність стабілізації – 0,1%.
  • Є внутрішній захист від випадкового короткого замикання.
  • Відмінний захист інтегрального стабілізатора від можливого перегріву.


Потужність розсіювання та вхідна напруга стабілізатора LM317

Напруга на вході стабілізатора не повинна перевищувати 40 вольт, а також є ще одна умова - мінімальна вхідна напруга має перевищувати бажану вихідну на 2 вольти.

Мікросхема LM317 в корпусі ТО-220 здатна стабільно працювати за максимального струму навантаження до 1,5 ампер. Якщо не застосовувати якісне тепловідведення, то це значення буде нижчим. Потужність, що виділяється мікросхемою в процесі її роботи, можна визначити приблизно шляхом множення сили струму на виході та різниці вхідного та вихідного потенціалу.

Максимально допустиме розсіювання потужності без тепловідведення приблизно 1,5 Вт при температурі навколишнього повітря не більше 30 градусів Цельсія. При забезпеченні хорошого відведення тепла від корпусу LM317 (не більше 60 гр.) потужність, що розсіюється, може становити 20 ват.

При розміщенні мікросхеми на радіаторі необхідно ізолювати корпус мікросхеми від радіатора, наприклад, слюдяною прокладкою. Також для ефективного відведення тепла бажано використовувати теплопровідну пасту.

Підбір опору для стабілізатора LM317

Для точної роботи мікросхеми сумарна величина опорів R1 ... R3 повинна створювати струм приблизно 8 мА при необхідному вихідному напрузі (Vo), тобто:

R1 + R2 + R3 = Vo / 0,008

Це значення слід сприймати як ідеальне. У процесі добору опорів допускається невелике відхилення (8...10 мА).

Величина опору змінного R2 безпосередньо з діапазоном напруги на виході. Зазвичай його опір має бути приблизно 10 ... 15% від сумарного опору резисторів, що залишилися (R1 і R2) або ж можна підібрати його опір експериментально.

Розташування резисторів на платі може бути довільним, але бажано для кращої стабільності розташовувати подалі від радіатора мікросхеми LM317.

Стабілізація та захист схеми

Місткість С2 і діод D1 не обов'язкові. Діод забезпечує захист стабілізатора LM317 від можливої ​​зворотної напруги, що з'являється у конструкціях різних електронних пристроїв.

Місткість С2 не тільки злегка зменшує відгук мікросхеми LM317 на зміни напруги, але й знижує вплив електричних наведень, при розміщенні плати стабілізатора поблизу місць, що мають потужне електромагнітне випромінювання.

LM317 – це недорога мікросхема стабілізатор напругиз вбудованим захистом від короткого замикання на виході і від перегріву, на LM317 може бути виготовлений простий у складанні лінійний стабілізатор постійної напруги м.б. регульованим. Такі мікросхеми бувають у різних корпусах наприклад у ТО-220 або ТО-92. Якщо корпус ТО-92 останні дві літери назви будуть LZ тобто. так: LM317LZ, цоколівки цієї мікросхеми в різних корпусах різняться тому потрібно бути уважнішими, також існують такі мікросхеми в smd корпусах. Замовити LM317LZ оптом невеликою партією можна за посиланням: LM317LZ (10шт.), LM317T за посиланням: LM317T (10шт.). Розглянемо схему стабілізатора:

Рисунок 1 – Стабілізатор постійної напруги на мікросхемі LM317LZ


Цей стабілізатор крім мікросхеми містить ще 4 деталі, резистором R2 регулюється напруга на виході стабілізатора. Для простоти складання можна скористатися схемою:

Рисунок 2 – Стабілізатор постійної напруги на мікросхемі LM317LZ


Всі стабілізатори постійної напруги поділяються на 2 типи:
1) лінійні (як наприклад у нашому випадку тобто на LM317),
2) імпульсні (з великими ККД і більш потужних навантажень).
Принцип роботи лінійних (не всіх) стабілізаторів можна зрозуміти з малюнка:

Рисунок 3 – Принцип роботи лінійного стабілізатора


З малюнка 3 видно те що такий стабілізатор є дільником нижнім плечем якого є навантаження а верхнім сама мікросхема. Напруга на вході змінюється і мікросхема змінює свій опір так, щоб на виході напруга була незмінною. Такі стабілізатори мають низький ККД т.к. частина енергії губиться на мікросхемі. Імпульсні стабілізатори теж являють собою дільник тільки у них верхнє (або нижнє) плече може мати дуже низький опір (відкритий ключ) або дуже високе (закритий ключ), чергуванням таких станів створюється ШІМ з високою частотою а на навантаженні напруга згладжується конденсатором (і/ або струм згладжується дроселем), таким чином створюється високе ККД але через високу частоту ШИМа імпульсні стабілізатори створюють електромагнітні перешкоди. Існують також лінійні стабілізатори в яких елемент здійснює стабілізацію ставитися паралельно навантаженню - у таких випадках цим елементом зазвичай є стабілітрон і для того, щоб здійснювалася стабілізація на це паралельне з'єднання подається струм від джерела струму, джерело струму робиться шляхом установки послідовно з джерелом напруги резистора з великим опором якщо напруга подавати на такий стабілізатор безпосередньо то стабілізації не буде а стабілітрон швидше за все перегорить.

Вітаю. Пропоную до уваги огляд інтегрального лінійного регульованого стабілізатора напруги (або струму) LM317 за ціною 18 центів за штуку. У місцевому магазині такий стабілізатор коштує значно більше, тому мене й зацікавив цей лот. Вирішив перевірити, що продається за такою ціною і виявилося, що стабілізатор цілком якісний, але нижче.
В огляді тестування у режимі стабілізатора напруги та струму, а також перевірка захисту від перегріву.
Тих, хто зацікавився, прошу…

Трохи теорії:

Стабілізатори бувають лінійніі імпульсні.
Лінійний стабілізаторє дільником напруги, на вхід якого подається вхідна (нестабільна) напруга, а вихідна (стабілізована) напруга знімається з нижнього плеча дільника. Стабілізація здійснюється шляхом зміни опору одного з плечі дільника: опір постійно підтримується таким, щоб напруга на виході стабілізатора знаходилася у встановлених межах. При великому відношенні величин вхідної/вихідної напруги лінійний стабілізатор має низький ККД, так як більша частина потужності Pрасс = (Uin - Uout) * It розсіюється у вигляді тепла на регулюючому елементі. Тому регулюючий елемент повинен мати можливість розсіювати достатню потужність, тобто встановлений на радіатор потрібної площі.
Перевагалінійного стабілізатора - простота, відсутність перешкод та невелика кількість використовуваних деталей.
Нестача- Низький ККД, велике тепловиділення.
Імпульсний стабілізаторнапруги - це стабілізатор напруги, в якому регулюючий елемент працює в ключовому режимі, тобто більшу частину часу він знаходиться або в режимі відсікання, коли його опір максимально, або в режимі насичення - з мінімальним опором, а значить, може розглядатися як ключ. Плавна зміна напруги відбувається завдяки наявності інтегруючого елемента: напруга підвищується в міру накопичення ним енергії та знижується в міру віддачі їх у навантаження. Такий режим роботи дозволяє значно знизити втрату енергії, а також покращити масогабаритні показники, проте має свої особливості.
Перевагаімпульсного стабілізатора – високий ККД, низьке тепловиділення.
Нестача- Велика кількість елементів, наявність перешкод.

Герой огляду:

Лот складається з 10 мікросхем у корпусі ТО-220. Стабілізатори прийшли у поліетиленовому пакеті, обмотаному спіненим поліетиленом.






Порівняння з найбільш відомим лінійним стабілізатором 7805 на 5 вольт в такому ж корпусі.

Тестування:
Подібні стабілізатори випускаються багатьма виробниками, ось .
Розташування ніжок таке:
1 – регулювання;
2 – вихід;
3 – вхід.
Збираємо найпростіший стабілізатор напруги за схемою з керівництва:


Ось що вдалося отримати при 3 положеннях змінного резистора:
Результати, скажемо так, не дуже. Стабілізатором це назвати мову не повертається.
Далі я навантажив стабілізатор 25 Омним резистором і картина повністю змінилася:

Далі я вирішив перевірити залежність вихідної напруги від струму навантаження, для чого поставив вхідну напругу 15В, підстроювальним резистором виставив вихідну напругу близько 5В, і вихід навантажив змінним 100 Омним дротяним резистором. Ось що вийшло:
Струм більше 0,8А отримати не вдалося, т.к. почало падати вхідну напругу (БП слабкий). В результаті цього тестування стабілізатор з радіатором нагрівся до 65 градусів:

Для перевірки роботи стабілізатора струму, було зібрано таку схему:


Замість змінного резистора я використав постійний, ось результати тестування:
Стабілізація струму теж хороша.
Ну як огляд може бути без спалювання героя? І тому зібрав знову стабілізатор напруги, на вхід подав 15В, вихід налаштував на 5В, тобто. на стабілізаторі впало 10В і навантажив на 0,8А, тобто. на стабілізаторі виділялося 8Вт потужності. Радіатор прибрав.
Результат продемонстрував на наступному відео:


Так, захист від перегріву також працює, спалити стабілізатор не вдалося.

Підсумок:

Стабілізатор цілком працездатний і може бути використаний як стабілізатор напруги (за умови наявності навантаження), так і стабілізатор струму. Також є безліч різних схемзастосування для збільшення вихідної потужності, використання в якості зарядного пристрою для акумуляторів та ін. Вартість сабжа цілком прийнятна, враховуючи, що в офлайні я можу купити такий мінімум за 30 рублів, а за 19 рублів, що істотно дорожче за огляданий.

На сім дозвольте відкланятися, удачі!

Товар надано для написання огляду магазином. Огляд опубліковано відповідно до п.18 Правил сайту.

Планую купити +37 Додати в обране Огляд сподобався +59 +88

Vin (вхідна напруга): 3-40 Вольт
Vout (вихідна напруга): 1,25-37 Вольт
Вихідний струм: до 1,5 Ампер
Максимальна потужність, що розсіюється: 20 Ватт
Формула для розрахунку вихідної (Vout) напруги: Vout = 1,25*(1+R2/R1)
*Опору в Омах
*Значення напруги отримуємо у Вольтах

Дана проста схемадозволяє випрямити змінну напругу в постійну завдяки діодному мосту з діодів VD1-VD4, а потім точним підрядковим резистором типу СП-3 виставити потрібну напругу в межах допустимих інтегральної мікросхеми-стабілізатора.

Як випрямляючі діоди взяв старі FR3002, які колись давно випаяли з найдавнішого комп'ютера 98-го року. При значних розмірах (корпус DO-201AD) їх характеристики (U зворотне: 100 Вольт; Iпрямий: 3 Ампера) не вражають, але мені і цього вистачає з головою. Для них навіть довелося розширювати отвори в платі, аж надто висновки у них товсті (1,3мм). Якщо трохи змінити плату в лейоті можна впаяти одразу готовий діодний міст.

Радіатор для відведення тепла від мікросхеми 317 є обов'язковим, навіть краще поставити невеликий вентилятор. Ще, в місці з'єднання підкладки корпусу TO-220 мікросхеми з радіатором капніть трохи термопасти. Ступінь нагрівання залежатиме від того, скільки потужності розсіює мікросхема, а також від самого навантаження.

Мікросхему LM317Tя не встановлював прямо на плату, а вивів від неї три дроти, за допомогою яких і поєднав цей компонент з рештою. Це було зроблено для того, щоб ніжки не розхитувалися і внаслідок чого не були переламані, адже ця деталь буде прикріплена до розсіювача тепла.

Підрядковий резистор для можливості використання повного вольтажу мікросхеми, тобто регулювання від 1,25 і аж до 37 Вольт встановлюємо з максимальним опором 3432 кому (у магазині найближчий номінал 3,3 кім.). Тип резистора R2, що рекомендується: підрядковий багатооборотний (3296).

Саму мікросхему-стабілізатор LM317T і подібні до неї випускає безліч, якщо не всі компанії з виробництва електронних компонентів. Купуйте тільки у перевірених продавців, тому що трапляються китайські підробки, особливо часто мікросхеми LM317HV, яка розрахована на вхідну напругу аж до 57 Вольт. Упізнати несправжню мікросхему можна за залізною підкладкою, у фейці вона має безліч подряпин і неприємний сірий колір, також неправильне маркування. Ще треба сказати, що мікросхема має захист від короткого замикання, а також перегріву, але на них не розраховуйте.

Не забуваймо, що даний (LM317Т) інтегральний стабілізатор здатний розсіювати потужність з радіатором лише до 20 Ватт. Плюсами цієї поширеної мікросхеми є її невелика вартість, обмеження внутрішнього струму короткого замикання, внутрішній тепловий захист

Хустку можна намалювати якісно навіть звичайним пергаментним маркером, а потім витравити в розчині мідного купоросу/хлорного заліза.

Фото готової плати.