El LM317 es un popular regulador de voltaje lineal positivo ajustable . Fue diseñado por Bob Dobkin en 1976 mientras trabajaba en National Semiconductor .
El LM337 es el complemento negativo del LM317, que regula los voltajes por debajo de una referencia. Fue diseñado por Bob Pease , quien también trabajó para National Semiconductor .
Especificaciones
Símbolo | Parámetro | Valor | Unidad |
---|---|---|---|
V fuera | Rango de voltaje de salida | 1,25 - 37 | V |
V en - V a cabo | Diferencial de voltaje | 3-40 | V |
T J | Rango de temperatura de la unión operativa | 0 - 125 | ° C [1] |
I O (MAX) | Corriente máxima de salida | 1,5 | A |
YO L (MIN) | Corriente de carga mínima | 3,5 mA típico, 12 mA máximo | [1] |
P D | Disipación de potencia | Limitado internamente | W [1] |
R θJA | Resistencia térmica, empalme al ambiente | 80 | ° C / W [1] |
R θJC | Resistencia térmica, unión a caja | 5 | ° C / W [1] |
Sin un disipador de calor con una temperatura ambiente de 50 ° C, como en un día caluroso de verano dentro de una caja, una disipación de potencia máxima de (T J -T A ) / R θJA = ((125-50) / 80) = 0,98 Se puede permitir W. (Una pieza de chapa brillante de aluminio con las dimensiones de 6 x 6 cm y 1,5 mm de espesor, da como resultado una resistencia térmica que permite 4,7 W de disipación de calor [2] [3] ).
En un modo de voltaje constante con una fuente de voltaje de entrada en V IN a 34 V y un voltaje de salida deseado de 5 V, la corriente de salida máxima será P MAX / (V I -V O ) = 0.98 / (34-5) = 32 mA.
Para un modo de corriente constante con una fuente de voltaje de entrada en V IN a 12 V y una caída de voltaje directo de V F = 3.6 V, la corriente de salida máxima será P MAX / (V I - V F ) = 0.98 / (12- 3,6) = 117 mA.
Operación
Como reguladores lineales, el LM317 y el LM337 se utilizan en aplicaciones de convertidores de CC a CC .
Los reguladores lineales desperdician energía de forma inherente; la potencia disipada es la corriente que pasa multiplicada por la diferencia de voltaje entre la entrada y la salida. Un LM317 normalmente requiere un disipador de calor para evitar que la temperatura de funcionamiento suba demasiado. Para grandes diferencias de voltaje, la potencia perdida como calor puede ser, en última instancia, mayor que la proporcionada al circuito. Esta es la compensación por el uso de reguladores lineales, que son una forma sencilla de proporcionar un voltaje estable con pocos componentes adicionales. La alternativa es usar un regulador de voltaje de conmutación , que generalmente es más eficiente, pero tiene una huella más grande y requiere una mayor cantidad de componentes asociados.
En paquetes con una lengüeta de montaje disipadora de calor, como TO-220 , la lengüeta se conecta internamente al pin de salida, lo que puede hacer necesario aislar eléctricamente la lengüeta o el disipador de calor de otras partes del circuito de aplicación. Si no lo hace, puede provocar un cortocircuito en el circuito.
Regulador de voltaje
El LM317 tiene tres pines: ENTRADA, SALIDA y AJUSTE. Internamente, el dispositivo tiene una referencia de voltaje de banda prohibida que produce un voltaje de referencia estable de V ref = 1.25 V seguido de un amplificador estabilizado por retroalimentación con una capacidad de corriente de salida relativamente alta. La forma en que se conecta el pin de ajuste determina el voltaje de salida de la siguiente manera.
Si el pin de ajuste está conectado a tierra, el pin de salida entrega un voltaje regulado de 1.25 V a corrientes hasta el máximo. Los voltajes regulados más altos se obtienen conectando el pin de ajuste a un divisor de voltaje resistivo entre la salida y tierra. Luego
V salida = V ref (1 + R L / R H )
V ref es la diferencia de voltaje entre el pin OUT y el pin ADJ. [4] V ref es típicamente 1,25 V durante el funcionamiento normal.
Debido a que parte de la corriente de reposo fluye desde el pin de ajuste del dispositivo, se agrega un término de error:
- V salida = V ref (1 + R L / R H ) + I Q R L
Para hacer que la salida sea más estable, el dispositivo está diseñado para mantener la corriente de reposo en o por debajo de 100 µA, lo que hace posible ignorar el término de error en casi todos los casos prácticos. [5]
Regulador de corriente
El dispositivo se puede configurar para regular la corriente a una carga, en lugar del voltaje, reemplazando la resistencia del lado bajo del divisor con la carga en sí. La corriente de salida es la resultante de dejar caer el voltaje de referencia a través de la resistencia. Idealmente, esto es:
- Yo fuera = V ref / R H
Teniendo en cuenta la corriente de reposo, esto se convierte en:
- Yo fuera = (V ref / R H ) + I Q
El LM317 también se puede utilizar para diseñar varios otros circuitos como circuito regulador de 0 V a 30 V, circuito regulador ajustable con rechazo de ondulación mejorado , circuito limitador de corriente de precisión, circuito prerregulador de seguimiento, circuito regulador de 1,25 V a 20 V con corriente de programa mínima reguladores múltiples ajustables en tarjeta con un solo control, circuito del cargador de batería, circuito del cargador de batería de corriente constante de 50 mA, circuito regulador de 15 V de encendido lento, circuito regulador de voltaje de CA, circuito del cargador de 6 V con limitación de corriente, circuito regulador de 4 V ajustable, circuito regulador ajustable de alta corriente y muchos más. [4]
Comparado con 78xx / 79xx
El LM317 es un análogo ajustable a los populares reguladores fijos 78xx . Al igual que el LM317, cada uno de los reguladores 78xx está diseñado para ajustar el voltaje de salida hasta que haya un voltaje fijo por encima del pin de ajuste (que en este caso está etiquetado como " tierra ").
El mecanismo utilizado es lo suficientemente similar como para que se pueda utilizar un divisor de tensión de la misma forma que con el LM317 y la salida sigue la misma fórmula, utilizando la tensión fija del regulador para V ref (por ejemplo, 5 V para 7805). Sin embargo, la corriente de reposo del dispositivo 78xx es sustancialmente más alta y menos estable. Debido a esto, el término de error en la fórmula no se puede ignorar y el valor de la resistencia del lado bajo se vuelve más crítico. [6] Se pueden realizar ajustes más estables al proporcionar un voltaje de referencia que sea menos sensible que un divisor resistivo a las fluctuaciones de corriente, como una caída de diodo o un búfer de voltaje . El LM317 está diseñado para compensar estas fluctuaciones internamente, haciendo que tales medidas sean innecesarias.
El LM337 se relaciona de la misma manera con los reguladores fijos 79xx .
Segundas fuentes del Bloque del Este
El LM317 tiene un equivalente en Europa del Este, el B3170V, que fue fabricado en la República Democrática Alemana (Alemania del Este) por HFO (parte de Kombinat Mikroelektronik Erfurt ). Además, en la URSS se fabricaron los circuitos integrados más populares K142EN12A y KR142EN12A. Estos circuitos integrados son análogos funcionales del LM317
Ver también
Referencias
- ^ a b c d e "Regulador ajustable positivo de 3 terminales KA317 / LM317" (PDF) . Archivado desde el original el 17 de diciembre de 2013 . Consultado el 17 de diciembre de 2013 .CS1 maint: bot: estado de URL original desconocido ( enlace )
- ^ "Cálculo de disipadores de calor" . Noviembre de 2013 . Consultado el 16 de abril de 2016 .
- ^ Nuova Elettronica. Accidenti come scotta questo transistor. 1978, volumen 11, páginas 58-102
- ^ a b "Regulador ajustable de 3 terminales LM317" (PDF) . Texas Instruments . Octubre de 2014. págs. 11–16. Archivado desde el original (PDF) el 31 de marzo de 2015 . Consultado el 31 de marzo de 2015 .
- ^ "Regulador ajustable de 3 terminales LM117 / LM317A / LM317-N" (PDF) . Agosto de 2013 . Consultado el 28 de agosto de 2017 .
- ^ "Reguladores positivos de 3 terminales de la serie LM340-N / LM78XX" (PDF) . Marzo de 2013. Archivado desde el original (PDF) el 18 de abril de 2016 . Consultado el 28 de agosto de 2017 .
enlaces externos
- Esquemas y pines del circuito LM317
- Calculadora en línea para elegir resistencias para el circuito LM317
- Band-Gap
- El diseño de circuitos de referencia con intervalo de banda: ensayos y tribulaciones - Robert Pease , National Semiconductor (muestra el diseño del LM317 en la Figura 4: LM117)
- Ejemplo de referencia de voltaje de banda prohibida del LM317 (ECE 327) : breve explicación del circuito de referencia de banda prohibida independiente de la temperatura dentro del LM317.
- Hojas de datos / Libros de datos
- Libro de datos del regulador de voltaje (histórico 1980) , National Semiconductor
- LM317 (positivo) , LM350 (3 A) , Texas Instruments (TI adquirió National Semiconductor)
- LM317 (positivo) , LM350 (3 A) , ON Semiconductor
- LM317 (positivo) , STMicroelectronics
- LM337 (negativo) , Texas Instruments