LM317 регулируемый стабилизатор напряжения: полный анализ параметров и характеристик по datasheet

LM317 - популярный и надежный регулируемый стабилизатор напряжения. Давайте разберем его подробные технические характеристики, схемы включения и области применения по официальному datasheet и опыту специалистов.

Основные параметры и особенности LM317

LM317 была разработана компанией National Semiconductor в 1970-х годах. За прошедшие десятилетия микросхема завоевала репутацию надежного и универсального регулятора напряжения.

Микросхема LM317 способна стабилизировать положительное напряжение с выходным током до 1,5 А в зависимости от корпуса. Встроенная схема ограничения тока позволяет использовать ее для стабилизации силы тока в нагрузке.

Основные параметры LM317:

• Входное напряжение: от 1,2 до 37 В
• Выходное напряжение: от 1,25 В до значения на 0,5 В меньше входного
• Ток нагрузки: до 1,5 A для корпуса TO-220 до 0,5 A для корпуса TO-92
• Температурный диапазон: от 0°С до 125°C для корпуса TO-220

datasheet lm317 декларирует наличие встроенных систем защиты LM317 от перенапряжения, перегрева и короткого замыкания. Это избавляет разработчика от необходимости монтировать внешние цепи защиты.

Среди аналогов LM317 стоит выделить микросхемы с улучшенными характеристиками:

• LM338 и LM350 с увеличенным максимальным током нагрузки
• LM317HV с расширенным диапазоном входного напряжения
• КР142ЕН12 - полный аналог от российского производителя

Типовые схемы включения LM317

Работа LM317 основана на принципе отрицательной обратной связи для стабилизации напряжения на выходе. Два внешних резистора R1 и R2 образуют делитель напряжения, значения сопротивлений которого определяют требуемый выходной уровень:

Vout = Vref (1 + R2/R1), где Vref = 1,25B

lm317 datasheet рекомендует использовать танталовые конденсаторы емкостью не менее 10 мкФ на входе и выходе для подавления пульсаций и шумов.

Классическая схема включения LM317

На основе этой схемы можно построить регулируемый блок питания, заменив R2 на переменный резистор. Добавление сетевого трансформатора, выпрямительного моста, сглаживающих конденсаторов и корпуса позволит получить полноценный источник стабилизированного напряжения.

Стабилизатор тока для светодиодов на LM317

Варьируя значение резистора Rs, можно ограничивать ток в нагрузке и использовать схему в качестве стабилизатора тока. Это удобно при работе со светодиодами, для которых важно строгое значение протекающего тока.

Еще одно распространенное применение LM317 - генерация опорного стабильного напряжения 1,25 В. Достаточно замкнуть вывод ADJ на выход для получения точного источника опорного напряжения с минимумом дополнительных элементов.

Помимо классических схем, LM317 может использоваться для создания различных устройств:

Зарядное устройство для батарей

Для заряда аккумуляторов небольшим током подойдет такая схема включения:

Зарядное устройство на LM317

Здесь резистор Rs определяет максимальную силу зарядного тока, а пара резисторов R1-R2 задает максимальное зарядное напряжение. Превышение выходного напряжения над этим значением прекратит процесс заряда.

Драйвер для мощной нагрузки

Благодаря встроенному ограничению тока, LM317 может управлять базой мощного транзистора, коммутирующего нагрузку:

Схема включения мощной нагрузки через транзистор

Здесь ток базы транзистора VT ограничен значением резистора R2, благодаря чему мощный транзистор будет работать в активном режиме как усилитель тока.

Плавный старт питания

Еще одной полезной функцией является плавный запуск напряжения при включении питания. Это позволяет избежать бросков тока в нагрузке.

Здесь конденсатор C1 через резистор R3 постепенно заряжается при подаче входного напряжения. Выход LM317 плавно выходит на рабочий уровень вслед за напряжением на конденсаторе.

Параллельное включение

Datasheet допускает параллельное соединение нескольких микросхем LM317 для увеличения максимально допустимого тока нагрузки. Однако на практике такое решение не всегда надежно из-за разброса характеристик отдельных чипов.

Более перспективным выглядит замена на более мощный корпус LM338 или LM350, которые изначально рассчитаны на ток до 5-6 А.