O Guia Ultimate para Transformadores LM317: dados, características e seus aplicativos
2023-12-01 7427

Catálogo

O LM317 é um chip regulador de tensão freqüentemente usado em circuitos, observado por sua tensão de saída variável.Este regulador linear é adequado para uma vasta gama de aplicações eletrônicas, como circuitos de potência, circuitos analógicos e instrumentos de precisão.O LM317 fornece uma tensão de saída estável, gerenciando a diferença entre entrada e saída, com louvável carga e regulação de linha.

O que é LM317?

O LM317 é um regulador ajustável de três terminais que emprega uma tensão de referência interna fixa, permitindo o ajuste da tensão de saída por meio de resistores externos.É comumente utilizado em vários circuitos de potência como regulador, fornecendo uma saída de tensão estável e protegendo efetivamente os circuitos subsequentes das flutuações de tensão de entrada.

Pinout do LM317

Figura 1: LM317 PILOUT

Olhando para o regulador de tensão da frente, o primeiro pino à esquerda é adj, o do meio é VOUT e o último pino à direita é o VIN.

Entrada (VIN): VIN é o pino que recebe a tensão de entrada, que será regulada a uma tensão específica.

Saída (VOUT): VOUT é o pino que fornece uma saída estável.Ele fornece uma tensão ajustável, normalmente conectada a circuitos que requerem regulação de tensão.

Ajuste (adj): adj é o pino que permite o controle sobre a saída de tensão.Este pino é geralmente conectado a um resistor em conjunto com o pino de saída para definir a tensão de saída desejada.

Características do LM317

Faixa de tensão de saída: ajustável de 1,25V a 37V.

Capacidade de saída: capaz de fornecer 1,5a de corrente de saída.

Diferencial da tensão de entrada e saída: máximo de 40V, mas um diferencial recomendado é de 3V a 15V para a estabilidade ideal da regulação.

Corrente máxima de saída em 15V Diferencial: 2.2a.

Estabilidade térmica: permanece estável dentro de uma faixa de temperatura de 0 a 125 ° C.

Embalagem: comumente disponível em TO-220, SOT223 e TO-263, entre outros.

Regulação da carga: normalmente em 0,1%.

Regulação da linha: normalmente a 0,01%/v.

Razão de rejeição de ondulação: 80 dB.

Corrente do pino de ajuste: os valores típicos variam de 50μa a 100μA.

Proteção de excesso de temperatura: apresenta desligamento térmico para evitar danos devido ao superaquecimento.

Proteção de curto-circuito: inclui limitação de corrente interna para condições de curto-circuito.

Princípio da operação de LM317

Figura 2: LM317 Princípio de trabalho

O princípio de trabalho do LM317 gira em torno da manutenção de uma queda de tensão constante em dois pinos.Possui uma tensão de referência interna fixa, normalmente 1,25 volts, que serve como referência para ajustar a tensão de saída do regulador.Ao variar o valor de resistência de R2, a tensão entre os terminais VOUT e ADJ pode ser alterada, alterando assim a tensão de saída em VOUT.A presença de capacitores C1 e C2 garante a operação estável do circuito, reduzindo as flutuações e o ruído da tensão.Ao selecionar com precisão os valores para R1 e R2, os usuários podem definir a tensão de saída desejada entre 1,25 volts até várias dezenas de volts durante o uso.

Esta é a vantagem de um regulador de tensão ajustável;Você pode ajustá -lo a qualquer tensão dentro do intervalo suportado do regulador.

Nota: Os capacitores C1 e C2 são usados ​​para limpeza da linha de energia.C1 é opcional e normalmente usado para a limpeza de respostas transitórias.No entanto, C2 é necessário quando o dispositivo está distante de qualquer capacitor de filtragem, pois ajuda a suavizar as linhas de energia em caso de picos atuais.

Cálculo de resistência/tensão para LM317

Figura 3: LM317 Cálculo de cálculo de tensão

Você pode usar a seguinte fórmula para calcular a tensão de saída (VOUT), que depende dos valores dos resistores externos R1 e R2.

VOUT = 1,25V (1 + R2/R1)

Normalmente, o valor de R1 é fixado em 240 ohms (recomendado), mas também pode ser definido entre 100 e 1000 ohms.Em seguida, você deve inserir o valor de R2 para executar o cálculo da tensão de saída.Nesse caso, se o R2 estiver usando 1000 ohms, a fórmula será concluída da seguinte forma:

VOUT = 1,25X (1+1000/240) = 6,453V

Da mesma forma, você pode calcular o valor de R2 usando a mesma fórmula.Se você definiu sua tensão de saída para 10V, pode calcular o valor de R2 da seguinte forma:

10 = 1,25x (1 + r2/240) => r2 = 1680Ω

Agora, vejamos um exemplo de uso do LM317:

A imagem abaixo mostra o regulador LM317 conectado a um circuito, com o objetivo de fornecer uma saída estável de tensão CC para o circuito.

Figura 4: Circuito de caixa LM317

Neste circuito, adicionamos uma fonte de tensão CC ao pino VIN do regulador.Este pino mais uma vez recebe a tensão de entrada, que o chip regulamentará.A tensão que entra neste pino deve ser maior que a tensão que produz.No entanto, observe que o regulador ajusta apenas a tensão para um determinado nível;Não é e não pode gerar tensão por conta própria.Assim, para obter uma tensão de saída VOUT, o VIN deve ser maior que o VOUT.

Nesse circuito, precisamos de um 5VDC estável como a saída, portanto, o VIN deve ser superior a 5 V. Normalmente, a menos que seja um regulador de baixo queda, você deseja que a tensão de entrada seja cerca de 2V maior.Portanto, para uma saída de 5V, alimentaríamos 7 V no regulador.

Tendo lidado com o pino de entrada, agora passamos para o pino ajustável (adj).Como desejamos uma saída de 5 V, devemos calcular qual valor de R2 produzirá uma saída de 5 V.

Usando a fórmula de tensão de saída:

VOUT = 1,25V (1 + R2/R1)

Como R1 é de 240 ohms, então:

5V = 1,25V (1 + r2/2402), então r2 = 720Ω

Portanto, com um valor de R2 a 720 ohms, se você fornecer uma tensão de entrada superior a 5 V, o LM317 será lançado 5V.

Figura 5: Diagrama de fiação LM317

O último pino do LM317 é o pino de saída e, para fornecer ao circuito os 5 volts regulados, simplesmente o conectamos ao pino de saída.

Como usar o LM317

O componente LM317 regula uma diferença de 1,25V entre os pinos de saída e de ajuste.Você pode alterar a saída usando dois resistores conectados entre os pinos de saída e de entrada.

Além disso, dois capacitores de desacoplamento podem ser integrados ao circuito.Essa configuração ajuda a eliminar o acoplamento desnecessário e evita ruído.

Um capacitor 1UF conectado à saída melhora a resposta transitória.Além disso, você pode utilizá -lo como um regulador variável clicando em um potenciômetro no pino ajustável.

Resistores e potenciômetros trabalham juntos para criar a diferença de potencial necessária para a saída regulamentada.

Figura 6: Diagrama do circuito vivo LM317

ICS equivalente a LM317

Os modelos alternativos para LM317 incluem: LM7805, LM7806, LM7809, LM7812, LM7905, LM7912, LM117V33 e XC6206P332MR.

Modelos equivalentes a LM317: LT1086, LM1117 (SMD), PB137 e LM337 (um regulador de tensão variável negativo).

Como proteger o circuito LM317

Proteger um circuito LM317 é crucial para evitar danos.Devido ao aumento do consumo de energia, os componentes podem superaquecer durante a operação.Por esse motivo, os dissipadores de calor são comumente usados ​​para proteger o IC do superaquecimento.Além disso, devido à baixa corrente do transformador, os capacitores externos podem descarregar.Portanto, os diodos são adicionados em algumas aplicações para evitar a descarga do capacitor.

O diodo D1 protege o capacitor da descarga durante os curtos circuitos de entrada, enquanto o diodo D2 é usado para fornecer um caminho de descarga de baixa impedância para proteger o CADJ durante os curtos circuitos de saída.Para obter uma alta taxa de supressão de ondulação, ignore o terminal de ajuste.

Figura 7: Diagrama de Circuito de Proteção LM317

Em resumo, o LM317 é um chip regulador de tensão comumente usado que fornece tensão de saída estável, controlando a diferença entre entrada e saída.Seus parâmetros e parâmetros ajudam os engenheiros a aplicar e configurar corretamente este chip para alcançar a estabilidade e a confiabilidade desejadas de energia.