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Guia aprofundado para LM317: Entendendo os reguladores de tensão ajustáveis

O LM317 é um dos circuitos integrados de potência mais amplamente utilizados.Ele não apenas tem a forma mais simples de um circuito fixo de regulador de tensão de três terminais, mas também possui as características da tensão de saída ajustável.Além disso, também tem as vantagens de baixo ruído, ampla faixa de regulação de tensão, bom desempenho de estabilização de tensão e alta taxa de supressão de ondulação.Neste artigo, discutiremos alguns pontos-chave relacionados ao LM317 para que você possa ter um entendimento profundo desse dispositivo.Então, vamos começar!

Catálogo

Introdução ao LM317

O LM317 é um regulador de tensão positivo ajustável de três terminais IC do semicondutor nacional.O LM317 possui uma ampla faixa de tensão de saída de 1,2V a 37V e uma corrente de carga de até 1,5a.O uso do LM317 é muito simples, exigindo apenas dois resistores externos para definir a tensão de saída desejada.Além disso, o LM317 oferece melhor regulação de linearidade e carga do que os reguladores fixos padrão, e uma variedade de circuitos de proteção é integrada ao LM317 para garantir uma operação estável e confiável, incluindo proteção contra sobrecarga e proteção de zona segura.Normalmente, o LM317 não requer capacitores externos, mas se a conexão do capacitor do filtro de entrada à entrada LM317 for superior a mais de 15 cm (cerca de 15 cm), os capacitores externos são recomendados.O uso de capacitores de saída também melhora a resposta transitória.Se usarmos um capacitor de filtro no lado do ajuste, podemos obter uma taxa de rejeição de ondulação muito maior que a de um regulador padrão de três terminais.

O LM317 tem vários usos especiais.Por exemplo, ao suspender o regulador em uma tensão mais alta, o LM317 pode regular tensões até várias centenas de volts, desde que a diferença de tensão de entrada ou saída não exceda seus limites e que os curtos circuitos nas saídas sejam evitados.Além disso, podemos conectar o terminal de ajuste a uma tensão programável para a funcionalidade de saída de energia programável.

Alternativas e equivalentes

• LM7905

• LM7809

• LM7912

• LT1086

A função do LM317 ajustável de tensão ajustável em circuito estabilizador de tensão de alimentação

O circuito de regulador de tensão de tensão ajustável LM317 é a principal função da tensão de entrada é estável convertida na tensão de saída necessária, de modo a fornecer uma fonte de alimentação estável e confiável para o circuito ou dispositivo.Especificamente, o papel do circuito do regulador de tensão é o seguinte:

Forneça confiabilidade: o projeto dos circuitos do regulador de tensão geralmente leva em consideração proteção contra corrente, proteção excessiva, proteção de curto-circuito e outras funções para garantir a operação segura de circuitos e equipamentos.Esses mecanismos de proteção garantem a confiabilidade e a estabilidade da fonte de alimentação regulada em situações inesperadas.

Ajuste a tensão de saída: o circuito do regulador de tensão permite ao usuário ajustar a tensão de saída conforme necessário para atender aos diferentes requisitos de circuito.Simplesmente ajustando o potenciômetro ou resistor, a tensão de saída desejada pode ser realizada dentro de um determinado intervalo.

Proteger dispositivos de carga: um circuito de regulador de tensão protege os dispositivos de carga das variações de tensão de entrada estabilizando a tensão de saída.Ele pode resistir a flutuações de energia e interferência de ruído e evitar danos ao equipamento de carga causado por tensão muito alta ou muito baixa.

Forneça tensão estável: o circuito do regulador de tensão é capaz de ajustar e estabilizar automaticamente a tensão de saída de acordo com as alterações da tensão de entrada e da corrente de carga através do mecanismo de controle de feedback.Dessa maneira, o circuito do regulador de tensão pode fornecer tensão de saída constante sob diferentes condições de carga para garantir a operação normal do equipamento alimentado.

Circuito de partida suave do LM317

A figura abaixo mostra um circuito de partida suave construída usando LM317.No momento do poder, uma vez que a tensão no CE1 não pode mudar de repente, o Q1 é saturado e ligado pelo efeito viés de R1 e R2.Esse estado de condução faz com que o RP1 seja curto, fazendo com que o terminal de ajuste do LM317.No momento, a tensão de saída da fonte de alimentação é de 1,25V.À medida que o tempo de carregamento do C2 aumenta, a tensão de saída aumenta gradualmente.A função do D1 é liberar rapidamente a carga em C2 depois que a energia é desligada para garantir que o início suave possa ser alcançado normalmente quando a energia é ligada na próxima vez.Além disso, deve -se notar que, se Q1 e R2 não estiverem conectados, mas um grande capacitor eletrolítico estiver conectado em paralelo às duas extremidades do RP1, o efeito de início suave também pode ser alcançado.

Corrente operacional estável mínima do LM317

O bloco regulador de tensão LM317 possui uma corrente operacional mínima estável, às vezes também chamada de corrente de saída mínima ou corrente de descarga mínima.Normalmente, o valor dessa corrente operacional mínima estável é de aproximadamente 1,5mA.Devido a diferenças nos fabricantes e modelos do bloco regulador de tensão LM317, o valor específico da corrente operacional mínima estável também pode ser diferente, mas geralmente não excede 5mA.Quando a corrente de saída do bloco regulador de tensão LM317 é menor que sua corrente operacional estável mínima, ele não funcionará corretamente.Pelo contrário, quando a corrente de saída excede esse limite, o bloco regulador de tensão LM317 pode gerar uma tensão CC estável.

Ao fazer uma fonte de alimentação regulada com base no bloco regulador de tensão LM317 (como mostrado na figura), certifique -se de prestar atenção à sua corrente operacional mínima estável.Se esse ponto for ignorado, os seguintes fenômenos anormais podem ocorrer na fonte de alimentação regulada que produzimos.

Cálculo da tensão de saída LM317 e seleção de resistor de regulação de tensão

A tensão de saída VOUT de LM317 é determinada em conjunto pelos resistores R1 e Rp1.A fórmula específica é VOUT = 1,25 × (1+RP1/R1).Como existe uma tensão fixa de 1,25V entre o terminal VOUT e o terminal adj (terminal de ajuste) de LM317, se a resistência de R1 permanecer inalterada, a corrente que flui através de R1 será um valor constante.Como Rp1 e R1 estão conectados em série, a tensão de saída pode ser alterada simplesmente ajustando a resistência do RP1.Deve -se notar que a corrente operacional do circuito interno do LM317 é emitida do terminal VOUT e essa corrente é de aproximadamente 5mA.Portanto, a resistência máxima de R1 não deve exceder 240Ω.Se o valor de R1 for muito grande, a corrente operacional do circuito interno do LM317 não será totalmente em saída, o que fará com que a tensão de saída seja alta e a estabilidade de diminuir.Em aplicações práticas, para obter melhor desempenho, é melhor escolher um resistor de filmes de metal com boa estabilidade de temperatura para R1.Se a estabilidade da temperatura de resistência de R1 não for boa, a tensão de saída do LM317 poderá desviar.

Classificações máximas absolutas de LM317

Por que a tensão de saída do LM317 altera com a tensão de entrada?

A queda de tensão no LM317 é determinada por sua resistência interna e a quantidade de corrente que flui através dela.A resistência interna do LM317 é tipicamente entre 0,2 e 0,6 ohms, esse valor variará dependendo do fabricante e do dispositivo específico.Quando a corrente flui através do LM317, ocorrerá uma queda de tensão em sua resistência interna, o que afetará a tensão de saída.Além disso, a tensão de entrada do LM317 também afetará sua tensão de saída.Especificamente, à medida que a tensão de entrada aumenta, a queda de tensão na resistência interna aumentará de acordo, resultando em uma diminuição na tensão de saída.Pelo contrário, se a tensão de entrada diminuir, a queda de tensão na resistência interna também diminuirá, fazendo com que a tensão de saída aumente.Além da tensão de entrada, a tensão de saída do LM317 também é afetada pelas alterações de temperatura.À medida que a temperatura aumenta, a resistência interna do LM317 aumenta, o que reduz sua tensão de saída.Pelo contrário, quando a temperatura diminui, a resistência interna do LM317 diminui, aumentando assim sua tensão de saída.

O efeito das alterações de tensão de entrada na tensão de saída do LM317 pode ser minimizado por dois métodos.O primeiro método é usar um pré -condicionador.O pré-regulador é um regulador de tensão localizado antes do LM317.Sua função é fornecer uma tensão estável à entrada do LM317.Existem muitos tipos de pré -reguladores, que podem ser reguladores lineares, reguladores de troca ou diodos zener.Ao fornecer uma tensão regulada ao LM317, o pré -regulador pode efetivamente reduzir as flutuações de tensão na entrada do LM317.Ao selecionar um pré -regulador, precisamos fazer uma correspondência razoável com base na faixa de tensão de entrada do LM317 e na tensão de saída esperada.O segundo método é usar um capacitor de desvio.O capacitor de desvio está conectado entre a entrada e a saída do LM317 e atua como um filtro passa-baixo.Ele pode efetivamente filtrar o ruído de alta frequência e as alterações de tensão, o que afetará a tensão de saída do LM317.O capacitor de desvio fornece um caminho de baixa impedância para sinais de alta frequência, impedindo que as alterações de tensão atuem diretamente no LM317.Ao selecionar o valor do capacitor de desvio, precisamos considerar a ondulação da tensão de entrada e o tamanho da corrente de saída.Normalmente, o valor típico do capacitor de desvio está entre 1UF e 10UF.

Perguntas frequentes [FAQ]

1. O LM317 é um amplificador op?

O LM 317 é três reguladores de tensão positiva ajustável terminais e não um amplificador operacional e a saída mínima é de 1,2 volts.

2. Para que é usado um LM317?

O LM317 serve uma ampla variedade de aplicações, incluindo local, na regulamentação do cartão.Este dispositivo também pode ser usado para criar um regulador de saída programável ou, conectando um resistor fixo entre o ajuste e a saída, o LM317 pode ser usado como um regulador de corrente de precisão.

3. LM317 é um LDO?

O regulador de tensão linear LM317 Low Dropout (LDO) é um regulador de tensão de LDO positivo de 3 terminais ajustável capaz de fornecer mais de 1,5 a uma faixa de tensão de saída de 1,2 V a 37 V. Este regulador de tensão é excepcionalmente fácil de usar e requer requerApenas dois resistores externos para definir a tensão de saída.

4. Qual é a diferença entre LM1117 e LM317?

A principal diferença é a tensão de abandono.É 1,2V para o LM1117 e cerca de 3V para o LM317, por isso depende da tensão de alimentação que alimenta o regulador para o qual você pode usar.O LM1117 exigiria um mínimo de tensão de alimentação de 4,5V (permitindo a operação de uma fonte de 5V padrão).