الدليل النهائي لمحولات LM317: البيانات والخصائص وتطبيقاتها
2023-12-01 7418

كتالوج

ال LM317 هي رقاقة منظم الجهد تستخدم بشكل متكرر في الدوائر ، كما لوحظ لجهد الخرج المتغير.هذا المنظم الخطي مناسب لمجموعة واسعة من التطبيقات الإلكترونية ، مثل دوائر الطاقة ، والدوائر التناظرية ، وأدوات الدقة.يوفر LM317 جهد إخراج مستقر من خلال إدارة الفرق بين المدخلات والإخراج ، ويتميز بتنظيم الحمل والخط.

ما هو LM317؟

LM317 عبارة عن منظم قابل للتعديل ثلاثي الطرفي يستخدم جهد مرجعي داخلي ثابت ، مما يتيح ضبط جهد الخرج عبر المقاومات الخارجية.يتم استخدامه بشكل شائع في دوائر الطاقة المختلفة كمنظم ، مما يوفر ناتجًا مستقرًا للجهد وحماية الدوائر اللاحقة بشكل فعال من تقلبات جهد المدخلات.

pinout من LM317

الشكل 1: LM317 pinout

بالنظر إلى منظم الجهد من الأمام ، فإن الدبوس الأول على اليسار هو adj ، والوسط هو Vout ، وآخر دبوس على اليمين هو vin.

المدخلات (VIN): VIN هو الدبوس الذي يتلقى جهد الإدخال ، والذي سيتم تنظيمه لجهد محدد.

الإخراج (Vout): Vout هو رقم التعريف الشخصي الذي يوفر إخراج مستقر.يوفر جهدًا قابل للتعديل ، متصل عادةً بالدوائر التي تتطلب تنظيم الجهد.

التعديل (adj): adj هو الدبوس الذي يسمح بالتحكم في إخراج الجهد.عادة ما يتم توصيل هذا الدبوس بمقاوم بالتزامن مع دبوس الإخراج لضبط جهد الخرج المطلوب.

خصائص LM317

نطاق جهد الخرج: قابل للتعديل من 1.25 فولت إلى 37 فولت.

سعة الإخراج: قادرة على توصيل 1.5A من التيار الناتج.

الفرق الجهد الإدخال والمخرجات: الحد الأقصى 40 فولت ، ولكن الفرق الموصى به هو 3V إلى 15V لاستقرار التنظيم الأمثل.

الحد الأقصى لتيار الناتج في 15 فولت الفرق: 2.2a.

الاستقرار الحراري: لا يزال مستقرًا في نطاق درجة حرارة من 0 إلى 125 درجة مئوية.

التغليف: متاح بشكل شائع في TO-220 و SOT223 و TO-263 ، من بين أمور أخرى.

تنظيم الحمل: عادة في 0.1 ٪.

تنظيم الخط: عادة في 0.01 ٪/v.

نسبة رفض التموج: 80 ديسيبل.

دبوس الضبط الحالي: تتراوح القيم النموذجية من 50μA إلى 100μA.

حماية درجة الحرارة المفرطة: تتميز بالإغلاق الحراري لمنع الضرر بسبب ارتفاع درجة الحرارة.

حماية الدائرة القصيرة: يشمل الحد الداخلي للتيار لظروف الدائرة القصيرة.

مبدأ تشغيل LM317

الشكل 2: مبدأ العمل LM317

يدور مبدأ العمل في LM317 حول الحفاظ على انخفاض جهد ثابت عبر دبابيس.يحتوي على جهد مرجعي داخلي ثابت ، وعادة ما يكون 1.25 فولت ، والذي يعمل كمعيار لضبط جهد الخرج للمنظم.من خلال تغيير قيمة المقاومة لـ R2 ، يمكن تغيير الجهد بين المحطات المحطات والمحطات ADD ، وبالتالي تغيير جهد الخرج عند Vout.يضمن وجود المكثفات C1 و C2 العملية المستقرة للدائرة ، مما يقلل من تقلبات الجهد والضوضاء.من خلال تحديد قيم R1 و R2 بدقة ، يمكن للمستخدمين تعيين جهد الإخراج المطلوب في أي مكان من 1.25 فولت إلى عدة عشرات من فولت أثناء الاستخدام.

هذه هي ميزة منظم الجهد القابل للتعديل ؛يمكنك ضبطه على أي جهد داخل النطاق المدعوم بالمنظم.

ملاحظة: يتم استخدام المكثفات C1 و C2 لتنظيف خط الطاقة.C1 اختياري ويستخدم عادة لتنظيف الاستجابة العابرة.ومع ذلك ، يعد C2 ضروريًا عندما يكون الجهاز بعيدًا عن أي مكثفات تصفية ، لأنه يساعد على تسهيل خطوط الطاقة في حالة وجود طفرات حالية.

حساب المقاومة/الجهد ل LM317

الشكل 3: مخطط حساب الجهد LM317

يمكنك استخدام الصيغة التالية لحساب جهد الخرج (VOUT) ، والتي تعتمد على قيم المقاومات الخارجية R1 و R2.

Vout = 1.25V (1 + R2/R1)

عادةً ما يتم إصلاح قيمة R1 عند 240 أوم (موصى بها) ، ولكن يمكن أيضًا تعيينها بين 100 و 1000 أوم.ثم ، يجب عليك إدخال قيمة R2 لإجراء حساب جهد الإخراج.في هذه الحالة ، إذا كان R2 يستخدم 1000 أوم ، فإن الصيغة تكمل كما يلي:

vout = 1.25x (1+1000/240) = 6.453V

وبالمثل ، يمكنك حساب قيمة R2 باستخدام نفس الصيغة.إذا قمت بتعيين جهد الإخراج الخاص بك على 10 فولت ، فيمكنك حساب قيمة R2 على النحو التالي:

10 = 1.25x (1 + R2/240) => R2 = 1680Ω

الآن دعونا نلقي نظرة على مثال على استخدام LM317:

تُظهر الصورة أدناه منظم LM317 متصلاً بالدائرة ، بهدف توفير إخراج جهد DC مستقر للدائرة.

الشكل 4: دائرة الحالة LM317

في هذه الدائرة ، نضيف مصدر جهد التيار المستمر إلى دبوس VIN من المنظم.يستقبل هذا الدبوس مرة أخرى جهد الإدخال ، والذي ستنظمه الرقاقة.يجب أن يكون الجهد الذي يدخل هذا الدبوس أعلى من جهده.ومع ذلك ، لاحظ أن المنظم يضبط الجهد فقط إلى مستوى معين ؛لا يمكن ولا يمكن أن يولد الجهد من تلقاء نفسه.وبالتالي ، لتحقيق VOUT جهد الخرج ، يجب أن يكون VIN أكبر من VOUT.

في هذه الدائرة ، نحتاج إلى 5VDC مستقرة كمخرجات ، لذلك يجب أن يكون VIN أكثر من 5 V. عادةً ، ما لم يكن منظمًا منخفضًا ، فأنت تريد أن يكون جهد الإدخال أعلى بنحو 2 فولت.لذلك ، بالنسبة لإخراج 5V ، سنقوم بتغذية 7 فولت في المنظم.

بعد التعامل مع دبوس الإدخال ، ننتقل الآن إلى دبوس قابل للتعديل (adj).نظرًا لأننا نرغب في الحصول على 5 فولت ، يجب علينا حساب قيمة R2 التي ستنتج إخراج 5 فولت.

باستخدام صيغة جهد الخرج:

Vout = 1.25V (1 + R2/R1)

منذ R1 هو 240 أوم ، هكذا:

5V = 1.25V (1 + R2/2402) ، لذلك R2 = 720Ω

لذلك ، مع قيمة R2 في 720 أوم ، إذا قمت بتزويد جهد إدخال أكبر من 5 فولت ، فإن LM317 ستخرج 5V.

الشكل 5: مخطط الأسلاك LM317

آخر دبوس من LM317 هو دبوس الإخراج ، ولتوفير الدائرة مع 5 فولت المنظمة ، نقوم ببساطة بتوصيله بدبوس الإخراج.

كيفية استخدام LM317

ينظم مكون LM317 فرقًا 1.25 فولت بين دبابيس الإخراج والتعديل.يمكنك تغيير الإخراج باستخدام مقاومتين متصلين بين دبابيس الإخراج ودخول الإدخال.

بالإضافة إلى ذلك ، يمكن دمج اثنين من المكثفات فك الارتباط في الدائرة.يساعد هذا الإعداد على التخلص من الاقتران غير الضروري ويمنع الضوضاء.

يعمل مكثف 1UF متصل بالإخراج على تحسين الاستجابة العابرة.علاوة على ذلك ، يمكنك استخدامه كمنظم متغير من خلال النقر فوق مقياس الجهد على دبوس قابل للتعديل.

تعمل المقاومات ومقاييس الجهد معًا لخلق الاختلاف المحتمل اللازم للإخراج الخاضع للتنظيم.

الشكل 6: LM317 مخطط الدائرة الحية

مكافئ ICS إلى LM317

تشمل النماذج البديلة لـ LM317: LM7805 ، LM7806 ، LM7809 ، LM7812 ، LM7905 ، LM7912 ، LM117V33 ، و XC6206P332MR.

نماذج مكافئة لـ LM317: LT1086 ، LM1117 (SMD) ، PB137 ، و LM337 (منظم الجهد المتغير السلبي).

كيفية حماية دائرة LM317

حماية دائرة LM317 أمر بالغ الأهمية لمنع الضرر.بسبب زيادة استهلاك الطاقة ، قد ترتفع المكونات أثناء التشغيل.لهذا السبب ، يتم استخدام أحواض الحرارة عادة لحماية IC من ارتفاع درجة الحرارة.بالإضافة إلى ذلك ، بسبب انخفاض التيار للمحول ، يمكن للمكثفات الخارجية التفريغ.لذلك ، تتم إضافة الثنائيات في بعض التطبيقات لمنع تصريف المكثف.

يحمي DIODE D1 المكثف من التفريغ أثناء الدوائر القصيرة للإدخال ، بينما يتم استخدام DIODE D2 لتوفير مسار تفريغ منخفض القنوات لحماية CADJ أثناء الدوائر القصيرة للإخراج.لتحقيق نسبة قمع تموج عالية ، تجاوز محطة ضبط.

الشكل 7: مخطط دائرة الحماية LM317

باختصار ، تعد LM317 رقاقة منظم الجهد الشائع التي توفر جهد إخراج مستقر عن طريق التحكم في الفرق بين الإدخال والمخرجات.تساعد Pinout والمعلمات المهندسين على تطبيق وتكوين هذه الشريحة بشكل صحيح لتحقيق استقرار الطاقة المطلوب وموثوقيته.