Стабилизатор LM317 является очень популярным компонентом в построении стабилизированных источников питания. Чаще всего его называют регулятором напряжения, потому что выходное напряжение LM317 можно задавать в широком диапазоне. И все-таки, правильнее называть регулируемый линейный стабилизатор напряжения.
Помимо стабилизации напряжения, LM317 может включаться как стабилизатор тока, этому посвящена целая статья «Стабилизатор тока на LM317«.
Как говорилось выше, элемент является линейным, а это важное преимущество, в плане качества питания, перед импульсными стабилизаторами, но увы, линейные компоненты уступают импульсным по КПД.
Стабилизатор выполняется в разных корпусах, соответственно характеристики у всех разные. Я преимущественно буду писать про исполнение в корпусе TO-220.
Основные технические характеристики LM317
Входное напряжение….. до +40В
Выходное напряжение….. от +1.25В до +37В
Разница Vin-Vout….. от 3В до 40В
Максимальный выходной ток при:
(Vin-Vout)<15В ….. 2.2А
(Vin-Vout)=40В ….. 0.4А
Другие характеристики и графики можно посмотреть в технических описаниях разных производителей (Datasheet).
Хочу обратить внимание, что максимально допустимый выходной ток стабилизатора будет зависеть от разницы входного и выходного напряжений. Таким образом, если на вход LM317 подано 40В, а на выходе будет установлено 3В, то максимально допустимый ток не должен превышать 400мА, при условии установки на фланец LM317 теплоотвода с большой охлаждающей поверхностью. Смысл в том, что чем больше разница входного и выходного напряжений, тем больше рассеивается на регуляторе тепла, так как эта разница падает именно на нем. Минимальная разница не должна быть меньше 3В.
Ниже представлен график зависимости тока на выходе, от разницы напряжений.
Схема стабилизатора напряжения на LM317
Как видно из схемы, за установку напряжения стабилизации отвечает делитель напряжения R1R2, средняя точка которого соединена с выводом обратной связи (регулировки).
Сопротивление резистора R1 постоянно и равняется 240Ом.
Подставляя в нижеприведенную формулу определенное значение сопротивления R2, можно посчитать напряжение стабилизации LM317. И наоборот, зная напряжение стабилизации можно рассчитать значение резистора R2.
Вот небольшая табличка (памятка) с уже посчитанными номиналами элементов.
Для наглядного опыта я собрал схему навесным монтажом, без емкостей, чтобы они не отвлекали. Резистора на 240Ом у меня не было, поэтому я установил на 220Ом. Соответственно, для выходного напряжения 15В сопротивление R2 должно быть примерно 2.4кОм.
При изменении входного напряжения, выходное остается стабильным.
Нагрузив выход резистором с сопротивлением 6.2Ома, ток нагрузки составил чуть более 2А.
Установив вместо постоянного резистора R2 подстроечный, получим схему регулируемого стабилизатора напряжения на LM317.
Схема регулируемого стабилизатора напряжения на LM317 с защитными диодами.
Данная схема применяется при выходном напряжении более 25В и выходных емкостей более 10мкФ.
При замыкании входа заряды емкостей могут вывести из строя LM317. Защитные диоды позволяют разрядить эти емкости, обеспечив протекание тока разряда, минуя линейный регулятор.
При замыкании входа на землю, конденсатор Co разрядится через диод D1, а Cadj через D2 и D1.
При выходном напряжении менее 25В и конденсаторов менее 10мкФ, при замыкании входа, разряд конденсаторов происходит через встроенный резистор сопротивлением 50Ом.
Datasheet на LM317 СКАЧАТЬ