Muitas vezes é necessário um estabilizador de tensão simples. Este artigo fornece uma descrição e exemplos do uso de um estabilizador de tensão integrado barato (preços para LM317) LM317.

A lista de tarefas resolvidas por este estabilizador é bastante extensa - inclui alimentar vários circuitos eletrônicos, dispositivos de rádio, ventiladores, motores e outros dispositivos da rede elétrica ou de outras fontes de tensão, como uma bateria de carro. Os circuitos mais comuns são regulados por tensão.

Na prática, com a participação do LM317, é possível construir um estabilizador de tensão para uma tensão de saída arbitrária na faixa de 3...38 volts.

Especificações:

• Tensão de saída do estabilizador: 1,2...37 volts.
• Corrente de carga de até 1,5 amperes.
• Precisão de estabilização 0,1%.
• Existe proteção interna contra curto-circuito acidental.
• Excelente proteção do estabilizador integrado contra possível superaquecimento.

Dissipação de energia e tensão de entrada do estabilizador LM317

A tensão na entrada do estabilizador não deve exceder 40 volts, e há também mais uma condição - a tensão mínima de entrada deve exceder a tensão de saída desejada em 2 volts.

O microcircuito LM317 no pacote TO-220 é capaz de operação estável com uma corrente de carga máxima de até 1,5 amperes. Se você não utilizar um dissipador de calor de alta qualidade, esse valor será menor. A potência liberada pelo microcircuito durante sua operação pode ser determinada aproximadamente multiplicando a corrente de saída e a diferença entre o potencial de entrada e saída.

A dissipação de energia máxima permitida sem dissipador de calor é de aproximadamente 1,5 W a uma temperatura ambiente de 30 graus Celsius ou menos. Se for garantida uma boa dissipação de calor do gabinete LM317 (não mais que 60 g), a dissipação de energia pode ser de 20 watts.

Ao colocar um microcircuito em um radiador, é necessário isolar o corpo do microcircuito do radiador, por exemplo, com uma junta de mica. Também é aconselhável usar pasta condutora de calor para uma remoção eficaz do calor.

Seleção de resistência para estabilizador LM317

Para uma operação precisa do microcircuito, o valor total das resistências R1...R3 deve criar uma corrente de aproximadamente 8 mA na tensão de saída necessária (Vo), ou seja:

R1 + R2 + R3 = Vo/0,008

Este valor deve ser tomado como ideal. No processo de seleção de resistências é permitido um ligeiro desvio (8...10 mA).

O valor da resistência variável R2 está diretamente relacionado à faixa de tensão de saída. Normalmente, sua resistência deve ser de aproximadamente 10...15% da resistência total dos resistores restantes (R1 e R2), ou você pode selecionar sua resistência experimentalmente.

A localização dos resistores na placa pode ser arbitrária, mas para melhor estabilidade é aconselhável colocá-la longe do dissipador do chip LM317.

Estabilização e proteção de circuito

A capacitância C2 e o diodo D1 são opcionais. O diodo protege o estabilizador LM317 de possíveis tensões reversas que aparecem nos designs de vários dispositivos eletrônicos.

A capacitância C2 não apenas reduz ligeiramente a resposta do microcircuito LM317 às mudanças de tensão, mas também reduz a influência da interferência elétrica quando a placa estabilizadora é colocada perto de locais com poderosa radiação eletromagnética.

O regulador de corrente ajustável de três terminais LM317 fornece uma carga de 100 mA. A faixa de tensão de saída é de 1,2 a 37 V. O dispositivo é muito fácil de usar e requer apenas um par de resistores externos para fornecer a tensão de saída. Além disso, a instabilidade em termos de indicadores de desempenho tem parâmetros melhores do que modelos similares com alimentação de tensão de saída fixa.

Descrição

LM317 é um estabilizador de corrente e tensão que opera mesmo quando o pino de controle ADJ está desconectado. Durante a operação normal, o dispositivo não precisa ser conectado a capacitores adicionais. A exceção é quando o dispositivo está localizado a uma distância considerável da alimentação do filtro primário. Neste caso, você precisará instalar um capacitor shunt de entrada.

A saída analógica permite melhorar o desempenho do estabilizador de corrente LM317. Como resultado, a intensidade dos processos transitórios e o valor do coeficiente de suavização da pulsação aumentam. Esse indicador ideal é difícil de alcançar em outros análogos de três terminais.

O objetivo do dispositivo em questão não é apenas substituir estabilizadores com indicador de saída fixo, mas também para uma ampla gama de aplicações. Por exemplo, o estabilizador de corrente LM317 pode ser usado em circuitos de alimentação de alta tensão. Neste caso, o sistema individual do dispositivo afeta a diferença entre a tensão de entrada e de saída. A operação do dispositivo neste modo pode continuar indefinidamente até que a diferença entre os dois indicadores (tensão de entrada e saída) ultrapasse o ponto máximo permitido.

Peculiaridades

É importante notar que o estabilizador de corrente LM317 é conveniente para criar dispositivos de pulso ajustáveis ​​​​simples. Eles podem ser usados ​​como estabilizador de precisão conectando um resistor fixo entre as duas saídas.

A criação de fontes de alimentação secundárias que operam durante curtos-circuitos de curta duração tornou-se possível graças à otimização do indicador de tensão na saída de controle do sistema. O programa mantém a entrada dentro de 1,2 volts, o que é muito baixo para a maioria das cargas. O estabilizador de corrente e tensão LM317 é fabricado em um núcleo de transistor TO-92 padrão, as temperaturas operacionais variam de -25 a +125 graus Celsius.

Características

O dispositivo em questão é excelente para projetar blocos regulados simples e fontes de alimentação. Neste caso, os parâmetros podem ser ajustados e especificados em termos de carga.

O estabilizador de corrente ajustável no LM317 possui as seguintes características técnicas:

• A faixa de tensão de saída é de 1,2 a 37 volts.
• A corrente máxima de carga é de 1,5 A.
• Há proteção contra possível curto-circuito.
• O circuito está protegido contra superaquecimento.
• O erro de tensão de saída não é superior a 0,1%.
• Carcaça de circuito integrado - tipo TO-220, TO-3 ou D2PAK.

Circuito estabilizador de corrente no LM317

O dispositivo em questão é mais frequentemente usado em fontes de alimentação LED. A seguir está um circuito simples que envolve um resistor e um microcircuito.

A tensão de entrada é fornecida pela fonte de alimentação e o contato principal é conectado à saída analógica por meio de um resistor. Em seguida, ocorre a agregação com o ânodo do LED. O circuito estabilizador de corrente mais popular, LM317, descrito acima, usa a seguinte fórmula: R = 1/25/I. Aqui I é a corrente de saída do dispositivo, sua faixa varia entre 0,01-1,5 A. A resistência do resistor é permitida nos tamanhos 0,8-120 Ohms. A potência dissipada pelo resistor é calculada pela fórmula: R = IxR (2).

As informações recebidas são arredondadas. Resistores fixos são produzidos com uma pequena variação de resistência final. Isso afeta o recebimento dos indicadores calculados. Para resolver este problema, um resistor estabilizador adicional com a potência necessária é conectado ao circuito.

Vantagens e desvantagens

Como mostra a prática, durante a operação é melhor aumentar a área de dispersão em 30% e no compartimento de baixa convecção - em 50%. Além de uma série de vantagens, o estabilizador de corrente LED LM317 tem várias desvantagens. Entre eles:

• Baixa eficiencia.
• A necessidade de remover o calor do sistema.
• Estabilização de corrente acima de 20% do valor limite.

O uso de estabilizadores de pulso ajudará a evitar problemas na operação do dispositivo.

É importante ressaltar que se você precisar conectar um poderoso elemento LED com potência de 700 miliamperes, será necessário calcular os valores usando a fórmula: R = 1,25/0,7 = 1,78 Ohm. A potência dissipada será, portanto, de 0,88 watts.

Conexão

O cálculo do estabilizador de corrente LM317 é baseado em vários métodos de conexão. Abaixo estão os diagramas básicos:

1. Se você usar um transistor poderoso como Q1, poderá obter uma corrente de saída de 100 mA sem um dissipador de calor de micromontagem. Isso é suficiente para controlar o transistor. Como rede de segurança contra excesso de carga, são utilizados diodos de proteção D1 e D2, e um capacitor eletrolítico paralelo desempenha a função de reduzir ruídos estranhos. Ao usar o transistor Q1, a potência máxima de saída do dispositivo será de 125 W.
2. Outro circuito garante limitação de corrente e operação estável do LED. Um driver especial permite alimentar elementos de 0,2 watts a 25 volts.
3. O próximo projeto utiliza um transformador abaixador de uma rede alternada de 220 W a 25 W. Usando uma ponte de diodos, a tensão alternada é transformada em um valor constante. Neste caso, todas as interrupções são atenuadas por um capacitor do tipo C1, que garante o funcionamento estável do regulador de tensão.
4. O diagrama de conexão a seguir é considerado um dos mais simples. A tensão vem do enrolamento secundário do transformador em 24 volts, é retificada ao passar pelo filtro e a saída é uma leitura constante de 80 volts. Isto evita exceder o limite máximo de alimentação de tensão.

Vale ressaltar que um carregador simples também pode ser montado com base no microcircuito do aparelho em questão. Você obterá um estabilizador linear padrão com tensão de saída ajustável. A micromontagem do dispositivo pode funcionar em função semelhante.

Análogos

O poderoso estabilizador do LM317 possui vários análogos nos mercados interno e externo. As mais famosas são as seguintes marcas:

• Modificações domésticas de KR142 EH12 e KR115 EH1.
• Modelo GL317.
• Variações de SG31 e SG317.
• UC317T.
• ECG1900.
• SP900.
• LM31MDT.

O microcircuito tem sido um sucesso entre os rádios amadores novatos há décadas devido à sua simplicidade e confiabilidade. Com base neste chip, você pode montar uma fonte de alimentação ajustável baseada em LM317, um estabilizador de corrente, um driver de LED e outras fontes de alimentação. Isso exigirá vários componentes de rádio externos; para o LM317, o circuito de comutação funciona imediatamente, nenhuma configuração é necessária;

Os microcircuitos da ficha técnica LM317 e LM317T são completamente idênticos, diferindo apenas no invólucro. Não há diferenças ou diferenças, de forma alguma.

Também escrevi análises e fichas técnicas de outros ICs populares. Com boas ilustrações, diagramas claros e simples.

• 1. Características
• 2. Análogos
• 3. Diagramas de conexão típicos
• 4. Calculadoras
• 5. Circuitos de conexão
• 6. Construtores de rádio
• 7. Folha de dados

Características

O objetivo principal é estabilizar a tensão positiva. O ajuste ocorre de forma linear, diferentemente dos conversores de pulso.

O LM317T também é popular, ainda não o encontrei, então tive que procurar muito tempo pela ficha técnica correta para ele. Descobriu-se que eles são completamente idênticos em parâmetros; a letra “T” no final da marcação indica a caixa TO-220 de 1,5 Ampere.

Baixe fichas técnicas:

1. completo ;

Características

Mesmo com sistemas de proteção integrados, não deve funcionar na sua capacidade máxima. Se falhar, não se sabe quantos volts estarão na saída, será possível queimar uma carga cara.

Darei as principais características elétricas da ficha técnica do LM317 em russo. Nem todo mundo conhece termos técnicos em inglês.

A folha de dados indica um enorme escopo de aplicação, é mais fácil escrever onde não é usado;

Análogos

Existem muitos microcircuitos que possuem quase a mesma funcionalidade, nacionais e estrangeiros. Adicionarei análogos mais poderosos à lista para evitar incluir vários em paralelo. O análogo mais famoso do LM317 é o doméstico KR142EN12.

1. LM117 LM217 – faixa estendida de temperatura operacional de -55° a +150°;
2. LM338, LM138, LM350 - análogos para 5A, 5A e 3A, respectivamente;
3. LM317HV, LM117HV - tensão de saída de até 60V, se o padrão 40V não for suficiente para você.

Análogos completos:

• GL317;
• SG317;
• UPC317;
• ECG1900.

Diagramas de conexão típicos

Regulador 1,25 - 20 Volts com corrente ajustável

Calculadoras

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Para tornar os cálculos o mais fáceis possível com base no LM317T, muitos programas de calculadora LM317 e calculadoras online foram desenvolvidos. Ao especificar os parâmetros iniciais, você pode calcular imediatamente várias opções e ver as características dos componentes de rádio necessários.

Um programa para calcular fontes de tensão e corrente levando em consideração as características do LM317T. Cálculo de circuitos para ligação de conversores potentes utilizando transistores, TL431, M5237. Também IC 7805, 7809, 7812.

Esquemas de conexão

O estabilizador LM317 provou ser um microcircuito universal capaz de estabilizar tensão e Amperes. Ao longo de décadas, centenas de circuitos de comutação LM317T para diversas aplicações foram desenvolvidos. O objetivo principal é um estabilizador de tensão em fontes de alimentação. Para aumentar o número de amperes na saída existem várias opções:

1. conexão em paralelo;
2. instalando transistores de potência na saída, chegamos a 20A;
3. substituição por poderosos análogos LM338 até 5A ou LM350 até 3A.

Para construir uma fonte de alimentação bipolar, são utilizados estabilizadores de tensão negativa LM337.

Acho que a conexão paralela não é a melhor opção devido à diferença nas características dos estabilizadores. É impossível definir várias peças exatamente com os mesmos parâmetros para distribuir a carga uniformemente. Devido ao spread, um sempre terá mais carga que os outros. A probabilidade de falha de um elemento carregado é maior; se ele queimar, a carga sobre outros, que podem não ser capazes de suportá-lo, aumentará drasticamente.

Para não conectar em paralelo, é melhor usar transistores na saída para a parte de alimentação do conversor de tensão DC-DC. Eles são projetados para altas correntes e possuem melhor dissipação de calor devido ao seu grande tamanho.

Os chips de pulso modernos são inferiores em popularidade, mas sua simplicidade é difícil de superar. O estabilizador de corrente lm317 para LEDs é fácil de configurar e calcular e atualmente ainda é usado na produção em pequena escala de componentes eletrônicos.

Fonte de alimentação bipolar LM317 e LM337, para obtenção de tensão positiva e negativa.

Construtores de rádio

Para rádios amadores iniciantes, posso recomendar designers de rádio chineses no Aliexpress. Tal construtor é a melhor forma de montar um dispositivo de acordo com o diagrama de comutação, não há necessidade de fazer uma placa e selecionar peças; Qualquer designer pode ser modificado a seu critério, o principal é que haja uma placa. O custo do designer começa em 100 rublos com entrega, o módulo pronto montado a partir de 50 rublos.

Ficha de dados

O microcircuito é muito popular, produzido por diversos fabricantes, inclusive chineses. Meus colegas encontraram o LM317 com parâmetros ruins que não consomem a corrente declarada. Compramos dos chineses, que gostam de falsificar e copiar tudo, piorando as características.

Recentemente, o interesse em circuitos estabilizadores de corrente cresceu significativamente. E, em primeiro lugar, isso se deve ao surgimento de fontes de iluminação artificial baseadas em LEDs como posições de liderança, para as quais um fornecimento de corrente estável é um ponto vital. O estabilizador de corrente mais simples, mais barato, mas ao mesmo tempo poderoso e confiável, pode ser construído com base em um dos circuitos integrados (IM): lm317, lm338 ou lm350.

Folha de dados para lm317, lm350, lm338

Antes de passar diretamente aos circuitos, vamos considerar os recursos e características técnicas dos estabilizadores lineares integrados (LIS) acima.

Todos os três IMs têm uma arquitetura semelhante e são projetados para construir em sua base circuitos simples de estabilização de corrente ou tensão, incluindo aqueles usados ​​com LEDs. As diferenças entre os microcircuitos estão nos parâmetros técnicos, que são apresentados na tabela comparativa abaixo.

	LM317	LM350	LM338
Faixa de tensão de saída ajustável	1,2…37V	1,2…33V	1,2…33V
Carga máxima de corrente	1,5A	3A	5A
Tensão de entrada máxima permitida	40V	35V	35V
Indicador de possível erro de estabilização	~0,1%	~0,1%	~0,1%
Dissipação máxima de energia*	15-20W	20-50 W	25-50W
Faixa de temperatura operacional	0° - 125°С	0° - 125°С	0° - 125°С
Ficha de dados	LM317.pdf	LM350.pdf	LM338.pdf

* - depende do fabricante do IM.

Todos os três microcircuitos possuem proteção integrada contra superaquecimento, sobrecarga e possível curto-circuito.

Os estabilizadores integrados (IS) são produzidos em um pacote monolítico de diversas variantes, sendo a mais comum o TO-220. O microcircuito possui três saídas:

1. AJUSTAR. Pino para definir (ajustar) a tensão de saída. No modo de estabilização de corrente, está conectado ao positivo do contato de saída.
2. SAÍDA. Um pino com baixa resistência interna para gerar tensão de saída.
3. ENTRADA. Saída para tensão de alimentação.

Esquemas e cálculos

O maior uso de CIs é encontrado em fontes de alimentação para LEDs. Consideremos o circuito estabilizador de corrente (driver) mais simples, composto por apenas dois componentes: um microcircuito e um resistor.
A tensão da fonte de alimentação é fornecida à entrada do MI, o contato de controle é conectado ao contato de saída através de um resistor (R) e o contato de saída do microcircuito é conectado ao ânodo do LED.

Se considerarmos o IM mais popular, Lm317t, então a resistência do resistor é calculada usando a fórmula: R = 1,25/I 0 (1), onde I 0 é a corrente de saída do estabilizador, cujo valor é regulado pelo passaporte dados para LM317 e devem estar na faixa de 0,01 a 1,5 A. Segue-se que a resistência do resistor pode estar na faixa de 0,8 a 120 Ohms. A potência dissipada pelo resistor é calculada pela fórmula: P R =I 0 2 ×R (2). Ligar e calcular IM lm350, lm338 são completamente semelhantes.

Os dados calculados resultantes para o resistor são arredondados, de acordo com a série nominal.

Os resistores fixos são fabricados com pequena variação no valor da resistência, portanto nem sempre é possível obter o valor desejado da corrente de saída. Para este propósito, um resistor de corte adicional de potência apropriada é instalado no circuito.
Isso aumenta um pouco o custo de montagem do estabilizador, mas garante que seja obtida a corrente necessária para alimentar o LED. Quando a corrente de saída se estabiliza em mais de 20% do valor máximo, muito calor é gerado no microcircuito, por isso deve ser equipado com dissipador de calor.

Calculadora online lm317, lm350 e lm338

Tensão de saída necessária (V):

Classificação R1 (Ohm): 240 330 470 510 680 750 820 910 1000

Adicionalmente

Corrente de carga (A):

Tensão de entrada (V):

O LM317 é mais adequado do que nunca para o projeto de fontes e eletrônicos simples e regulados com uma variedade de características de saída, tanto tensão de saída variável quanto saída de tensão fixa. choque elétrico cargas.

Para facilitar o cálculo dos parâmetros de saída necessários, existe uma calculadora LM317 especializada, que pode ser baixada no link no final do artigo junto com a ficha técnica do LM317.

Características técnicas do estabilizador LM317:

• Fornecendo tensão de saída de 1,2 a 37 V.
• Corrente de carga de até 1,5 A.
• Disponibilidade de proteção contra possível curto-circuito.
• Proteção confiável do microcircuito contra superaquecimento.
• Erro de tensão de saída 0,1%.

Este circuito integrado barato está disponível nos pacotes TO-220, ISOWATT220, TO-3 e também D2PAK.

Finalidade dos pinos do microcircuito:

Calculadora on-line LM317

Abaixo está uma calculadora online para calcular um estabilizador de tensão baseado no LM317. No primeiro caso, com base na tensão de saída necessária e na resistência do resistor R1, o resistor R2 é calculado. No segundo caso, conhecendo as resistências de ambos os resistores (R1 e R2), é possível calcular a tensão na saída do estabilizador.

Para uma calculadora para calcular o estabilizador de corrente no LM317, consulte.

Exemplos de aplicação do estabilizador LM317 (circuitos de conexão)

Estabilizador de corrente

O estabilizador de corrente pode ser usado em circuitos de vários carregadores de bateria ou regulamentado suprimentos de energia. O circuito do carregador padrão é mostrado abaixo.

Este circuito de conexão usa um método de carregamento de corrente contínua. Como pode ser visto no diagrama, a corrente de carga depende da resistência do resistor R1. O valor desta resistência varia de 0,8 Ohm a 120 Ohm, o que corresponde a uma corrente de carga de 10 mA a 1,56 A:

Fonte de alimentação de 5 Volts com comutação eletrônica

Abaixo está um diagrama de uma fonte de alimentação de 15 volts com partida suave. A suavidade necessária para ligar o estabilizador é definida pela capacitância do capacitor C2:

Circuito de comutação com saída ajustável tensão