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Eingehende Anleitung zu LM317: Verständnis einstellbarer Spannungsaufsichtsbehörden

LM317 ist eine der am häufigsten verwendeten integrierten Stromkreise.Es hat nicht nur die einfachste Form eines festen Drei-terminalen-Spannungsregler-Schaltkreises, sondern auch die Eigenschaften einer einstellbaren Ausgangsspannung.Darüber hinaus hat es die Vorteile von niedrigem Rauschen, breitem Spannungsregulationsbereich, guter Spannungsstabilisierungsleistung und hoher Ripple -Unterdrückungsverhältnis.In diesem Artikel werden wir einige wichtige Punkte mit LM317 besprechen, damit Sie dieses Gerät eingehend verstehen können.Also lass uns anfangen!

Katalog

Einführung in LM317

Der LM317 ist ein dreiterminal einstellbarer positiver Spannungsregler von National Semiconductor.Der LM317 hat einen breiten Ausgangsspannungsbereich von 1,2 V bis 37 V und einen Laststrom von bis zu 1,5A.Die Verwendung des LM317 ist sehr einfach und erfordert nur zwei externe Widerstände, um die gewünschte Ausgangsspannung einzustellen.Darüber hinaus bietet der LM317 eine bessere Linearität und Lastregulierung als Standardregulatoren, und eine Vielzahl von Schutzschaltungen werden in den LM317 integriert, um einen stabilen und zuverlässigen Betrieb zu gewährleisten, einschließlich Überlastschutz und Schutzzonenschutz.Normalerweise benötigt der LM317 keine externen Kondensatoren, aber wenn die Verbindung vom Eingangsfilterkondensator zum LM317 -Eingang mehr als 6 Zoll (ca. 15 cm) beträgt, werden externe Kondensatoren empfohlen.Die Verwendung von Ausgangskondensatoren verbessert auch die transiente Reaktion.Wenn wir einen Filterkondensator auf der Anpassungsseite verwenden, können wir ein Ripple-Abstoßungsverhältnis, das viel höher als das eines Standard-Drei-Terminal-Reglers ist, erhalten.

Der LM317 hat mehrere besondere Verwendungen.Durch die Aussetzung des Reglers bei einer höheren Spannung kann der LM317 Spannungen bis zu mehreren hundert Volt regulieren, vorausgesetzt, die Differenz der Eingangs- oder Ausgangsspannung überschreitet seine Grenzen nicht und dass Kurzschaltungen an den Ausgängen vermieden werden.Darüber hinaus können wir das Einstellanschluss an eine programmierbare Spannung für die programmierbare Funktionsfunktionalität anschließen.

Alternativen und Äquivalente

• LM7905

• LM7809

• LM7912

• LT1086

Die Funktion der stabilisierten Stabilisierungsschaltung der LM317 -Stabilisierungsspannungsspannung

LM317 Einstellbare Spannungsreglerspannungsreglerschaltung ist die Hauptaufgabe der Eingangsspannung, die stabil in die erforderliche Ausgangsspannung umgewandelt wird, um eine stabile und zuverlässige Stromversorgung für die Schaltung oder das Gerät bereitzustellen.Insbesondere ist die Rolle der Spannungsreglerschaltung wie folgt:

Zuverlässigkeit: Die Konstruktion von Spannungsregulierungsschaltungen berücksichtigt in der Regel einen Überstromschutz, den Schutz von Übertemperaturen, den Schutz von Kurzschluss und andere Funktionen, um den sicheren Betrieb von Schaltungen und Geräten sicherzustellen.Diese Schutzmechanismen gewährleisten die Zuverlässigkeit und Stabilität der regulierten Stromversorgung in unerwarteten Situationen.

Einstellen der Ausgangsspannung: Mit der Spannungsreglerschaltung kann der Benutzer die Ausgangsspannung nach Bedarf an unterschiedliche Schaltungsanforderungen einstellen.Durch einfaches Einstellen des Potentiometers oder des Widerstands kann die gewünschte Ausgangsspannung in einem bestimmten Bereich realisiert werden.

Schutzlastgeräte: Eine Spannungsreglerschaltung schützt Lastgeräte vor Eingangsspannungsschwankungen durch Stabilisierung der Ausgangsspannung.Es kann Stromschwankungen und Rauschmanteln widerstehen und die durch zu hohen oder zu niedrigen Spannungen verursachten Lastgeräte beschädigen.

Stabile Spannung bereitstellen: Die Spannungsreglerschaltung kann die Ausgangsspannung automatisch entsprechend den Änderungen der Eingangsspannung und des Laststroms durch den Rückkopplungsregelmechanismus einstellen und stabilisieren.Auf diese Weise kann die Spannungsreglerschaltung unter verschiedenen Lastbedingungen eine konstante Ausgangsspannung liefern, um den normalen Betrieb der angetriebenen Geräte sicherzustellen.

Weichstartschaltung von LM317

Die folgende Abbildung zeigt einen mit LM317 erstellten Soft-Start-Schaltkreis.Im Moment des Einschusses, da sich die Spannung auf CE1 nicht plötzlich ändern kann, ist Q1 gesättigt und durch den Vorspannungseffekt von R1 und R2 eingeschaltet.Dieser Leitungszustand bewirkt, dass RP1 kurzgeschlossen wird, wodurch das Einstellungsanschluss des LM317 gemahlen wird.Zu diesem Zeitpunkt beträgt die Ausgangsspannung der Stromversorgung 1,25 V.Mit zunehmender Ladezeit von C2 erhöht sich die Ausgangsspannung allmählich.Die Funktion von D1 besteht darin, die Ladung auf C2 schnell freizulassen, nachdem der Strom ausgeschaltet wurde, um sicherzustellen, dass der Softstart normalerweise bei Einschalten der Leistung das nächste Mal erreicht werden kann.Darüber hinaus sollte beachtet werden, dass, wenn Q1 und R2 nicht angeschlossen sind, aber ein großer Elektrolytkondensator parallel zu beiden Enden von RP1 angeschlossen ist, auch der weiche Startffekt erreicht werden kann.

Minimaler stabiler Betriebsstrom von LM317

Der LM317 -Spannungsregler -Block hat einen minimalen stabilen Betriebsstrom, der manchmal auch als Mindestausgangsstrom oder Mindestabflussstrom bezeichnet wird.Typischerweise beträgt der Wert dieses minimalen stabilen Betriebsstroms ungefähr 1,5 mA.Aufgrund von Unterschieden in Herstellern und Modellen des LM317 -Spannungsreglerblocks kann der spezifische Wert des minimalen stabilen Betriebsstroms auch unterschiedlich sein, aber im Allgemeinen nicht über 5 mA überschreitet.Wenn der Ausgangsstrom des LM317 -Spannungsreglerblocks niedriger ist als der minimale stabile Betriebsstrom, funktioniert er nicht ordnungsgemäß.Im Gegenteil, wenn der Ausgangsstrom diesen Schwellenwert überschreitet, kann der LM317 -Spannungsreglerblock eine stabile Gleichspannung ausgeben.

Wenn Sie eine regulierte Stromversorgung auf der Grundlage des LM317 -Spannungsreglerblocks basieren (wie in der Abbildung gezeigt), achten Sie darauf, dass der minimale stabile Betriebsstrom aufmerksam ist.Wenn dieser Punkt ignoriert wird, können die folgenden abnormalen Phänomene in der von uns hergestellten regulierten Stromversorgung auftreten.

Berechnung der LM317 -Ausgangsspannung und Auswahl des Spannungsresistenzresistenzes

Die Ausgangsspannung von LM317 wird gemeinsam durch Widerstände R1 und RP1 bestimmt.Die spezifische Formel ist vout = 1,25 × (1+rp1/r1).Da zwischen dem Vout -Klemme und dem Adj -Anschluss (Einstellanschluss) von LM317 eine feste Spannung von 1,25 V besteht, ist der Strom, der durch R1 fließt, ein konstanter Wert, wenn der Widerstand von R1 unverändert bleibt.Da RP1 und R1 in Reihe angeschlossen sind, kann die Ausgangsspannung durch einfaches Einstellen des Widerstands von RP1 geändert werden.Es ist zu beachten, dass der Betriebsstrom des internen Schaltkreises von LM317 aus dem Vout -Terminal ausgegeben wird und dieser Strom ungefähr 5 mA beträgt.Daher sollte der maximale Widerstand von R1 240 Ω nicht überschreiten.Wenn der Wert von R1 zu groß ist, wird der Betriebsstrom des Innenkreises von LM317 nicht vollständig ausgegeben, wodurch die Ausgangsspannung hoch ist und die Stabilität abnimmt.In praktischen Anwendungen, um eine bessere Leistung zu erzielen, wählen Sie am besten einen Metallfilmwiderstand mit einer guten Temperaturstabilität für R1 aus.Wenn die Widerstandstemperaturstabilität von R1 nicht gut ist, kann die Ausgangsspannung von LM317 driften.

Absolute maximale Bewertungen von LM317

Warum ändert sich die Ausgangsspannung von LM317 mit der Eingangsspannung?

Der Spannungsabfall über den LM317 wird durch seinen inneren Widerstand und die durch sie fließende Strommenge bestimmt.Der interne Widerstand des LM317 liegt typischerweise zwischen 0,2 und 0,6 Ohm. Dieser Wert variiert je nach Hersteller und spezifischem Gerät.Wenn der Strom durch LM317 fließt, tritt ein Spannungsabfall auf seinem internen Widerstand auf, der die Ausgangsspannung beeinflusst.Darüber hinaus wirkt sich die Eingangsspannung von LM317 auch die Ausgangsspannung aus.Insbesondere mit zunehmender Eingangsspannung steigt der Spannungsabfall über den internen Widerstand entsprechend, was zu einer Abnahme der Ausgangsspannung führt.Im Gegenteil, wenn die Eingangsspannung abnimmt, nimmt der Spannungsabfall über den Innenwiderstand ebenfalls ab, wodurch die Ausgangsspannung zunimmt.Zusätzlich zur Eingangsspannung wird die Ausgangsspannung des LM317 auch durch Temperaturänderungen beeinflusst.Mit zunehmender Temperatur steigt der Innenwiderstand des LM317, wodurch die Ausgangsspannung verringert wird.Im Gegenteil, wenn die Temperatur abnimmt, nimmt der interne Widerstand von LM317 ab, wodurch die Ausgangsspannung erhöht wird.

Der Effekt von Eingangsspannungsänderungen auf die Ausgangsspannung des LM317 kann durch zwei Methoden minimiert werden.Die erste Methode besteht darin, einen Vorkonditionierer zu verwenden.Der Vorregulator ist ein Spannungsregler, der sich vor dem LM317 befindet.Seine Funktion besteht darin, dem Eingang des LM317 eine stabile Spannung bereitzustellen.Es gibt viele Arten von Vorlagen, die lineare Regulatoren, Schaltregulatoren oder Zenerdioden sein können.Durch die Bereitstellung einer regulierten Spannung für den LM317 kann der Preregulator die Spannungsschwankungen am Eingang des LM317 effektiv reduzieren.Bei der Auswahl eines Preregulators müssen wir basierend auf dem Eingangsspannungsbereich des LM317 und der erwarteten Ausgangsspannung eine angemessene Übereinstimmung vornehmen.Die zweite Methode besteht darin, einen Bypass -Kondensator zu verwenden.Der Bypass-Kondensator ist zwischen Eingang und Ausgabe des LM317 angeschlossen und wirkt als Tiefpassfilter.Es kann effektiv hochfrequente Rauschen und Spannungsänderungen herausfiltern, was die Ausgangsspannung von LM317 beeinflusst.Der Bypass-Kondensator bietet einen niedrigen Impedanzweg für Hochfrequenzsignale und verhindern, dass Spannungsänderungen direkt auf dem LM317 wirken.Bei der Auswahl des Werts des Bypass -Kondensators müssen wir die Wellenspannung und die Größe des Ausgangsstroms berücksichtigen.Typischerweise liegt der typische Wert des Bypass -Kondensators zwischen 1UF und 10UF.

Häufig gestellte Fragen [FAQ]

1. Ist LM317 ein OP -Verstärker?

LM 317 ist drei terminal einstellbare positive Spannungsregler und kein operativer Verstärker, und der Mindestausgang beträgt 1,2 Volt.

2. Wofür wird ein LM317 verwendet?

Der LM317 dient einer Vielzahl von Anwendungen, einschließlich lokaler Kartenregulierung.Dieses Gerät kann auch verwendet werden, um einen programmierbaren Ausgangsregler zu erstellen, oder indem ein fester Widerstand zwischen Einstellung und Ausgabe angeschlossen wird, kann der LM317 als Präzisionsstromregler verwendet werden.

3. Ist LM317 ein LDO?

Der lineare Spannungsregler von LM317 Low Dropout (LDO) ist ein einstellbarer 3-terminaler positiver LDO-Spannungsregler, der über 1,5 A über einen Ausgangsspannungsbereich von 1,2 V bis 37 V liefern kann. Dieser Spannungsregler ist außergewöhnlich einfach zu bedienen und benötigt und benötigtNur zwei externe Widerstände, um die Ausgangsspannung einzustellen.

4. Was ist der Unterschied zwischen LM1117 und LM317?

Der Hauptunterschied ist die Ausfallspannung.Es ist 1,2 V für den LM1117 und ungefähr 3 V für den LM317, sodass es von der Versorgungsspannung abhängt, die den Regulierungsbehörde mit dem Versorgung des Regulators mitwirkt.Der LM1117 würde eine mindestens 4,5 -V -Versorgungsspannung erfordern (damit der Betrieb von einer Standard -5 -V -Versorgung den Betrieb ermöglicht).