Описание характеристик стабилизатора LM317T

Интегральные стабилизаторы серии 78xx прочно заняли сектор источников питания малой и средней мощности. Однако есть область, где их невозможно применить из-за дискретного набора выходных напряжений. Если требуемый уровень не попадает в существующий ряд, на помощь придут микросхемы серии LM317, в которую входит и линейный регулятор напряжения LM317T.

Особенности стабилизатора LM317T

Некоторые особенности микросхемы LM317T характерны для всей линейки LM317:

  • пределы выходного напряжения от 1,25 до 37 вольт (определяются внешним делителем);
  • точность стабилизации 0,1% во всем диапазоне входных напряжений и допустимых нагрузок;
  • набор встроенных защит (защита от сверхтока, тепловая защита, защита от выхода за пределы безопасной рабочей зоны).

Отличительными особенностями LM317T внутри серии является исполнение в корпусе TO-220. Микросхема имеет три вывода:

  1. Вход (input).
  2. Выход (output).
  3. Настройка (adjust).

Этот корпус предназначен для установки на внешний теплоотвод (для этого имеется теплоотводящий лепесток с отверстием для крепления винтом). В этом случае микросхема способна отдавать максимальный ток в 1,5 ампера (этот параметр также можно считать особенностью интегрального стабилизатора) и рассеивать предельную мощность.

Описание характеристик стабилизатора LM317T
Внешний вид корпуса микросхемы и распиновка

Теплоотводящий лепесток электрически соединен с выводом Output, поэтому при установке на радиатор надо предусмотреть меры по изоляции корпуса от теплоотвода. Сделать это можно с помощью теплопроводящих прокладок. Другой вариант – изолировать радиатор от общего провода устройства.

Описание характеристик стабилизатора LM317T
В стабилизаторе LM317T не изолирована от радиатора, но радиатор изолирован от цепей устройства

Параметры микросхемы

Предельные характеристики микросхемы LM317T, приведенные в таблице, измерены при температуре окружающей среды +25 град.С. Электрические параметры замерены при условиях:

  • Vi-Vo=5 вольт;
  • Io=0,5 ампер;
  • рабочая температура от 0 до +125 град.С;
  • рассеиваемая мощность – 20 ватт.

Если условия измерения отличались, это оговаривается в каждом случае отдельно.

Предельные характеристики
Параметр Значение Размерность
Разница между входным и выходным напряжением (Vi-Vo) 40 вольт
Температура пайки +230 град.С
Пределы рабочей температуры (Tj) 0..+125 град.С
Предельная рассеиваемая мощность (Pd) Ограничена внутренней схемой ватт
Температура хранения (Tstg) минус 65..+125 град.С
Электрические характеристики
Параметр Значение Размерность Условия тестирования
Выходное напряжение (Vo) 1,25..37 вольт
Зависимость выходного напряжения от изменения входного (Rline) не более 0,04 процентов от Vo 3 В ≤Vi-Vo≤ 40 В при Токр=+25 град.С
не более 0,07 процентов/вольт 3 В ≤Vi-Vo≤ 40 В
Зависимость выходного напряжения от изменения нагрузки (Rload) до 25 милливольт Vo<5 В Io от 10 мА до Io(max) при Токр=+25 град.С
до 0,5 процентов от Vo Vo≥5 В
до 70 милливольт Vo<5 В Io от 10 мА до Io(max)
до 1,5 процентов от Vo Vo≥5 В
Паразитный ок вывода ADJ (Iadj) до 100 (типовое значение 55) микроампер
Изменение тока покоя (ΔIadj) при изменении других параметров не более 5 микроампер 3 В ≤Vi-Vo≤ 40 В, Io от 10 мА до Io(max),

Pd≤Pdmax

Опорное напряжение (Vref) типовое значение 1,25 (не ьолее 1,3) вольт 3 В ≤Vi-Vo≤ 40 В, Io от 10 мА до Io(max),

Pd≤Pdmax

Коэффициент подавления пульсаций (RR) не менее 66 децибел Vo=10 В,

F=120 Hz,

Cadj=10 uF

(дополнительная ёмкость, подключается между выводом ADJ и общим проводом)

Минимальный ток нагрузки (Il(min) 3,5 (типовое значение) миллиампер Vi-Vo=40 В
Максимальный ток нагрузки (Io(max) не менее 1,5 ампер Vi-Vo≤ 15 В,

Pd≤Pdmax

Токр=+25 град.С
0,3 (типовое значение) ампер Vi-Vo≤ 40 В,

Pd≤Pdmax

Уровень шума (среднеквадратичное значение) не более 0,01 процентов от Vo Токр=+25 град.С, F=10 Гц..10 кГц
Мнение эксперта
Панков Алексей
Инженер-электрик.

Специальность: Проектирование и монтаж изделий электротехники.

Задать вопрос
LM317T является стабилизатором линейного типа, поэтому для его нормальной работы входное напряжение Vi должно на определенную величину превышать выходное напряжение Vo. В явном виде этот параметр в datasheet не указывается, но максимальное значение Vi не может быть больше 40 вольт, а максимальное значение Vo при этом не превышает 37. Можно ориентироваться на эти цифры – Vi-Vo должно составлять около 3 вольт.

Аналоги и варианты замены

Описание характеристик стабилизатора LM317T
Микросхема LM317P в корпусе TO-220FP

Без каких-либо оговорок микросхема LM317T может быть заменена на LM317P. Этот стабилизатор имеет те же параметры, но выпускается в более современном корпусе ISOWATT-220, имеющем схожие размеры и совпадающую цоколевку. Можно заменить стабилизатор полным аналогом от другого производителя (как правило, он имеет в индексе цифры 317):

  • GL317;
  • SG317;
  • UPC317;

Есть микросхемы, рассчитанные на больший ток и рассеиваемую мощность:

  • LM338 – 5 А;
  • LM138 – 5 А
  • LM350 – 3 А.

Они также подойдут на замену LM317T. А микросхемы LM317HV, LM117HV могут работать со входным напряжением до 60 вольт, в остальном их параметры схожи с LM317T.

Описание характеристик стабилизатора LM317T
КР142ЕН12А – отечественный аналог LM317

Из отечественных изделий аналогом является КР142ЕН12 (с индексом А или Б). Ее корпус и распиновка совпадают с TO-220, а параметры являются близкими.

Применение и практические схемы включения

Описание характеристик стабилизатора LM317T
Типовая схема включения – базовый стабилизатор напряжения

Производители микросхемы в datasheet указывают приведенную схему подключения LM317T, как типовую или базовую. Она содержит несколько дополнительных элементов:

  • конденсаторы С1, С3 — обеспечивают стабильность работы микросхемы;
  • резисторы R1 и R2 образуют делитель, задающий выходной уровень стабилизатора.

Конденсатор С1 может иметь ёмкость порядка сотен или тысяч пикофарад. Его роль может выполнять выходной конденсатор выпрямителя при соблюдении условий:

  • длина проводников между конденсатором и микросхемой не должна превышать 70 мм;
  • между конденсатором и входом не должно быть коммутационных элементов.

Если эти условия не выполняются, придется использовать отдельную емкость.

Выходной конденсатор не должен иметь ёмкость более нескольких сотен микрофарад (обычно устанавливают 100..200 мкФ). В противном случае бросок тока на его заряд может вызвать срабатывание внутренней защиты стабилизатора.

Выходное напряжение схемы определяется соотношением резисторов R1 и R2. Микросхема старается удержать падение напряжения на R1 равным Vref, для этого она уменьшает или увеличивает выходной уровень, который определяется по формуле:

Uвых=Vref*(1+R2/R1) +Iadj*R2, где:

  • Vref – опорное напряжение, равное 1,25 вольт;
  • Iadj – паразитный ток вывода ADJ.

Заявляется, что ток Iadj не превышает 5 мкА. В реальности он может быть на порядок или два выше. По этой причине надо выбирать номиналы резисторов делителя так, чтобы ток через них был более 5 мА – чтобы паразитный ток меньше влиял на выходной уровень.

Производитель рекомендует использовать R1 номиналом 240 Ом, и R2 рассчитывать, исходя из этого значения.

Эту схему можно использовать, чтобы проверить LM317T на исправность. Надо собрать схему, подать напряжение на вход и проверить уровень на выходе. Напряжение должно соответствовать соотношению плеч делителя (еще можно измерить падение на R1 – оно должно быть равным 1,25 вольта). Это единственный способ достоверно выяснить состояние стабилизатора – мультиметром продиагностировать микросхему не получится (разве что выявить устойчивое КЗ между выводами).

Описание характеристик стабилизатора LM317T
Схема источника стабильного тока на LM317

Приведенной схемой применение микросхемы LM317T не ограничивается. В datasheet показаны и другие включения — в качестве стабилизатора тока, регулируемого или управляемого источника и т.д. А описание готовых устройств (с номиналами элементов, чертежами печатных плат и т.п.) можно найти в технической литературе или в интернете.

Фото аватара
Панков Алексей

Инженер-электрик. Специалист по проектированию и эксплуатации электротехнических изделий.

Оцените автора
( Пока оценок нет )
Светилов
Добавить комментарий