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Guide approfondi de LM317: Compréhension des régulateurs de tension réglables

LM317 est l'un des circuits intégrés de puissance les plus utilisés.Il a non seulement la forme la plus simple d'un circuit de régulateur de tension à trois terminal fixes, mais a également les caractéristiques de la tension de sortie réglable.De plus, il présente également les avantages de faible bruit, de plage de régulation à large tension, de bonnes performances de stabilisation de tension et de rapport de suppression des ondulations élevé.Dans cet article, nous discuterons de certains points clés liés au LM317 afin que vous puissiez avoir une compréhension approfondie de cet appareil.Alors commençons!

Catalogue

Introduction à LM317

Le LM317 est un IC de régulateur de tension positif réglable à trois terminaux du semi-conducteur national.Le LM317 a une large plage de tension de sortie de 1,2 V à 37 V et un courant de charge allant jusqu'à 1,5 A.L'utilisation du LM317 est très simple, ne nécessitant que deux résistances externes pour définir la tension de sortie souhaitée.En outre, le LM317 offre une meilleure rémunération de linéarité et de charge que les régulateurs fixes standard, et une variété de circuits de protection sont intégrés dans le LM317 pour assurer un fonctionnement stable et fiable, y compris la protection contre les surcharges et la protection des zones sûres.Normalement, le LM317 ne nécessite pas de condensateurs externes, mais si la connexion du condensateur du filtre d'entrée à l'entrée LM317 est supérieure à 6 pouces (environ 15 cm), des condensateurs externes sont recommandés.L'utilisation de condensateurs de sortie améliore également la réponse transitoire.Si nous utilisons un condensateur de filtre du côté de réglage, nous pouvons obtenir un rapport de rejet d'ondulation beaucoup plus élevé que celui d'un régulateur à trois terminal standard.

Le LM317 a plusieurs utilisations spéciales.Par exemple, en suspendant le régulateur à une tension plus élevée, le LM317 peut réguler les tensions jusqu'à plusieurs centaines de volts, à condition que la différence de tension d'entrée ou de sortie ne dépasse pas ses limites et que les courts circuits aux sorties sont évités.De plus, nous pouvons connecter la borne de réglage à une tension programmable pour la fonctionnalité de sortie de sortie programmable.

Alternatives et équivalents

• LM7905

• LM7809

• LM7912

• LT1086

La fonction de LM317 Circuit de stabilisation de tension d'alimentation stabilisée à tension réglable

LM317 Tension réglable du régulateur de tension du régulateur de tension est le rôle principal de la tension d'entrée est converti de manière stable en tension de sortie requise, afin de fournir une alimentation stable et fiable pour le circuit ou le dispositif.Plus précisément, le rôle du circuit de régulateur de tension est le suivant:

Fournir une fiabilité: La conception des circuits du régulateur de tension prend généralement en compte la protection sur les courants, la protection excessive, la protection de court-circuit et d'autres fonctions pour assurer le fonctionnement sûr des circuits et de l'équipement.Ces mécanismes de protection garantissent la fiabilité et la stabilité de l'alimentation électrique réglementée dans des situations inattendues.

Réglez la tension de sortie: le circuit de régulateur de tension permet à l'utilisateur de régler la tension de sortie selon les besoins en fonction des différents exigences du circuit.En ajustant simplement le potentiomètre ou la résistance, la tension de sortie souhaitée peut être réalisée dans une certaine plage.

Protéger les dispositifs de charge: un circuit de régulateur de tension protège les périphériques de charge des variations de tension d'entrée en stabilisant la tension de sortie.Il peut résister aux fluctuations de puissance et à l'interférence du bruit et éviter les dommages à l'équipement de charge causée par une tension trop élevée ou trop faible.

Fournir une tension stable: le circuit de régulateur de tension est capable de régler et de stabiliser automatiquement la tension de sortie en fonction des modifications de tension d'entrée et de courant de charge via le mécanisme de contrôle de rétroaction.De cette façon, le circuit de régulateur de tension peut fournir une tension de sortie constante dans différentes conditions de charge pour assurer le fonctionnement normal de l'équipement alimenté.

Circuit de démarrage doux de LM317

La figure ci-dessous montre un circuit de démarrage doux construit à l'aide de LM317.Au moment de la mise sous tension, car la tension sur CE1 ne peut pas changer soudainement, Q1 est saturée et activée par l'effet de biais de R1 et R2.Cet état de conduction entraîne une court-circuit de RP1, provoquant la brèche de la borne de réglage du LM317.À l'heure actuelle, la tension de sortie de l'alimentation est de 1,25 V.À mesure que le temps de charge de C2 augmente, la tension de sortie augmentera progressivement.La fonction de D1 est de libérer rapidement la charge sur C2 une fois la puissance désactivée pour s'assurer que le démarrage doux peut être réalisé normalement lorsque l'alimentation est activée la prochaine fois.De plus, il convient de noter que si Q1 et R2 ne sont pas connectés, mais un grand condensateur électrolytique est connecté en parallèle aux deux extrémités de RP1, l'effet de démarrage doux peut également être obtenu.

Courant de fonctionnement stable minimum de LM317

Le bloc de régulateur de tension LM317 a un courant de fonctionnement stable minimum, parfois également appelé courant de sortie minimum ou courant de décharge minimum.En règle générale, la valeur de ce courant de fonctionnement stable minimum est d'environ 1,5 mA.En raison des différences dans les fabricants et les modèles du bloc de régulateur de tension LM317, la valeur spécifique du courant de fonctionnement stable minimum peut également être différente, mais elle ne dépasse généralement pas 5mA.Lorsque le courant de sortie du bloc de régulateur de tension LM317 est inférieur à son courant de fonctionnement stable minimum, il ne fonctionnera pas correctement.Au contraire, lorsque le courant de sortie dépasse ce seuil, le bloc de régulateur de tension LM317 peut sortir une tension cc stable.

Lors de la fabrication d'une alimentation régulée en fonction du bloc de régulateur de tension LM317 (comme indiqué sur la figure), assurez-vous de faire attention à son courant de fonctionnement stable minimum.Si ce point est ignoré, les phénomènes anormaux suivants peuvent se produire dans l'alimentation réglementée que nous produisons.

Calcul de la tension de sortie LM317 et sélection de la résistance de régulation de tension

La tension de sortie Vout de LM317 est déterminée conjointement par les résistances R1 et RP1.La formule spécifique est Vout = 1,25 × (1 + RP1 / R1).Puisqu'il y a une tension fixe de 1,25 V entre la borne Vout et la borne adj (borne de réglage) de LM317, si la résistance de R1 reste inchangée, le courant circulant à travers R1 sera une valeur constante.Étant donné que RP1 et R1 sont connectés en série, la tension de sortie peut être modifiée en ajustant simplement la résistance de RP1.Il convient de noter que le courant de fonctionnement du circuit interne de LM317 est sorti de la borne Vout, et ce courant est d'environ 5 mA.Par conséquent, la résistance maximale de R1 ne doit pas dépasser 240Ω.Si la valeur de R1 est trop grande, le courant de fonctionnement du circuit interne de LM317 ne sera pas entièrement sorti, ce qui entraînera une diminution de la tension de sortie et la stabilité.Dans les applications pratiques, afin d'obtenir de meilleures performances, il est préférable de choisir une résistance de film métallique avec une bonne stabilité de la température pour R1.Si la stabilité de la température de résistance de R1 n'est pas bonne, la tension de sortie de LM317 peut dériver.

Notes maximales absolues de LM317

Pourquoi la tension de sortie de LM317 change-t-elle avec la tension d'entrée?

La chute de tension à travers le LM317 est déterminée par sa résistance interne et la quantité de courant qui le traverse.La résistance interne du LM317 se situe généralement entre 0,2 et 0,6 ohms, cette valeur variera en fonction du fabricant et de l'appareil spécifique.Lorsque le courant traverse LM317, une chute de tension se produira sur sa résistance interne, ce qui affectera la tension de sortie.De plus, la tension d'entrée de LM317 affectera également sa tension de sortie.Plus précisément, à mesure que la tension d'entrée augmente, la chute de tension à travers la résistance interne augmentera en conséquence, entraînant une diminution de la tension de sortie.Au contraire, si la tension d'entrée diminue, la chute de tension à travers la résistance interne diminuera également, provoquant une augmentation de la tension de sortie.En plus de la tension d'entrée, la tension de sortie du LM317 est également affectée par les changements de température.À mesure que la température augmente, la résistance interne du LM317 augmente, ce qui réduit sa tension de sortie.Au contraire, lorsque la température diminue, la résistance interne de LM317 diminuera, augmentant ainsi sa tension de sortie.

L'effet des changements de tension d'entrée sur la tension de sortie du LM317 peut être minimisé par deux méthodes.La première méthode consiste à utiliser un préconditionneur.Le pré-régulateur est un régulateur de tension situé avant le LM317.Sa fonction est de fournir une tension stable à l'entrée du LM317.Il existe de nombreux types de préregulateurs, qui peuvent être des régulateurs linéaires, de changer de régulateur ou de diodes Zener.En fournissant une tension réglementée au LM317, le préreculteur peut réduire efficacement les fluctuations de tension à l'entrée du LM317.Lors de la sélection d'un préinscripteur, nous devons faire une correspondance raisonnable en fonction de la plage de tension d'entrée du LM317 et de la tension de sortie attendue.La deuxième méthode consiste à utiliser un condensateur de contournement.Le condensateur de dérivation est connecté entre l'entrée et la sortie du LM317 et agit comme un filtre passe-bas.Il peut filtrer efficacement les changements de bruit et de tension à haute fréquence, ce qui affectera la tension de sortie de LM317.Le condensateur de pontage fournit un chemin à faible impédance pour les signaux à haute fréquence, empêchant les changements de tension d'agir directement sur le LM317.Lors de la sélection de la valeur du condensateur de contournement, nous devons considérer l'ondulation de la tension d'entrée et la taille du courant de sortie.En règle générale, la valeur typique du condensateur de dérivation se situe entre 1uf et 10uf.

Questions fréquemment posées [FAQ]

1. LM317 est-il un ampli op?

LM 317 est un régulateur de tension positif réglable à trois bornes et non un amplificateur opérationnel et la sortie minimale est de 1,2 volts.

2. À quoi sert un LM317?

Le LM317 dessert une grande variété d'applications, y compris la réglementation locale, sur les cartes.Cet appareil peut également être utilisé pour fabriquer un régulateur de sortie programmable, ou en connectant une résistance fixe entre le réglage et la sortie, le LM317 peut être utilisé comme régulateur de courant de précision.

3. LM317 est-il un LDO?

Le régulateur de tension linéaire LM317 Low Dropout (LDO) est un régulateur de tension LDO positif à 3 terminal réglable capable de fournir plus de 1,5 A sur une plage de tension de sortie de 1,2 V à 37 V. Ce régulateur de tension est exceptionnellement facile à utiliser et nécessiteSeulement deux résistances externes pour définir la tension de sortie.

4. Quelle est la différence entre LM1117 et LM317?

La principale différence est la tension de dépôt.Il est de 1,2 V pour le LM1117 et environ 3V pour le LM317, donc cela dépend de la tension d'alimentation qui alimente le régulateur sur lequel vous pouvez utiliser.Le LM1117 nécessiterait une tension d'alimentation minimale de 4,5 V (permettant le fonctionnement à partir d'une alimentation standard de 5 V).