Lm317t чем можно заменить

11

Характеристики LM317T

LM317T – трехвыводный регулируемый линейный стабилизатор напряжения, который может быть использован в схемах подключения регулируемых блоков питания. Изделие было впервые изготовлено Бобом Добкиным в 1976 году, когда он трудился в National Semiconductor. Микросхема может обеспечить плавную регулировку выходного напряжения со значениями от 1,2 В до 37 В с током нагрузки до 1,5 А.

Распиновка

Компоненты изделия совмещаются в универсальном транзисторном корпусе. Установить его можно на плату или теплоотвод. Самая популярная версия микросхемы производится в корпусе ТО-220 с маркировкой «Т» в конце названия. Последняя буква говорит о типе корпуса.

Расположение контактов стабилизатора разделено на три направления. Если разместить изделие передней частью перед собой, то цоколевка LM317T выглядит следующим образом (слева-направо):

• Первый контакт – настраиваемый вывод (Adj);
• Второй (по середине) – это выход (Vout);
• Последний (справа) – вход (Vin).

На вывод направляется входное напряжение, которое и поддается регулировки. Например, при использовании значения в 12 В изделие может его снизить до 10 В на выходе. Vout – это выход, на который приходится напряжение. С этой частью соединяется поверхность радиатора. Настраиваемый вывод необходим для настройки выходного напряжения при помощи подстрочного резистора. Может исполняться в разных форматах корпуса.

Характеристики

Стабилизатор продается в нескольких корпусных исполнениях. Все зависит от необходимых клиенту габаритов, нагрузки и других параметров, а также метода монтажа. Любой желающий может подобрать подходящую для него модификацию.

Самым популярным считается описанный ваше корпус TO-220. Это универсальное решение, которое применяется в навесном или поверхностном монтаже. Радиатор в таком исполнении способен отводить избыток энергии и выдерживает значительные нагрузки, если сравнивать с другими вариантами исполнения. Если требуется – его можно установить на большой радиатор.

Характеристики стабилизатора LM317T:

• Напряжение на входе – до 40 В;
• Рабочая температура перехода — 0 … +125 О С;
• На выходе – от 1,25 В;
• Опорное напряжение – от 1,2 до 1,3 В;
• Термическое сопротивление кристалл-воздух — 65 °С/Вт;
• Ток нагрузки – до 1,5 А;
• Процент нестабильности выходных показателей – 0,1%;
• Диапазон напряжений на выходе от 1,25 до 37 В;
• Ток настраиваемого вывода – от 50 до 100 мА.

Кроме TO-220 также встречаются и другие варианты корпуса: TO-92, TO-3, D2PAK.

Схемы подключения

Стандартный вариант подключения LM317T представлен в виде 2 резисторов сопротивления и 3 конденсаторов, соединённых по схеме. Учитывая параметры сопротивления определяется выходное напряжение.

У стабилизатора есть две базовые характеристики: опорное напряжение (Vref) и ток, уходящий на выводе подстройки. Vref – это напряжение, поддерживаемое устройством на сопротивлении R1. Оно изменчиво и отличается в вариантах на 0,1 В. Для расчетов лучше использовать стандартную цифру в 1.25 В.

Для более массивных решений рекомендуется измерить параметр для каждого применяемого экземпляра. При этом, исходя из схемы, если замкнуть резистор R2, то выходное напряжение будет равно 1.25 В. При повышении вольтажа на том же участке будет расти и показатель опорного напряжения. В итоге, стабилизатор все время сравнивает выходные показатели через резистивный делитель с опорным. Меняя сопротивление корректируется и выходное напряжение.

Ток, исходящий на подстройке, является паразитным. Как сообщают изготовители, его значение находится в диапазоне от 50 до 100 мкА. В реальности оно может доходить до 500 мкА. Учитывая это, для стабильности опорного напряжение сопротивление на R1 не должно превышать 240 Ом. Таким образом, на делитель не будет направляться ток ниже 5 мА.

Для точности требуется подставить используемое значение R1 в простую формулу, где R2 = R1 х ((Uo/Uref)-1).

При этом в любом случае требуется охлаждение. Из-за серьезной разницы между входящим и конечным током происходит нагрев микросхемы. Это может привести к проблемам с работой устройства. Характеристик, описанных в технической документации, можно добиться только при помощи дополнительного радиаторного охлаждения.

Варианты проверки

Микросхемы не проверяются мультиметром, поскольку это не транзистор. Конечно, между контактами можно произвести замеры, но это не будет свидетельствовать об исправности стабилизатора, так как в нем предусмотрено большое количество элементов, которые напрямую не подключены к выводу и не могут подойти к «прозвону».

Лучший вариант для проверки – подготовить элементарный стенд, использовав макетную плату для теста и подать питание от батарейки. Стенд должен быть представлен в виде обычного стабилизатора с несколькими конденсаторами и резисторами.

Аналоги

Полными аналогами стабилизатора LM317T являются модели:

• GL317;
• UPC317;
• SG317 и др.

Среди популярных альтернатив можно выделить KP142ЕН12. Это отечественное устройство с фиксированным напряжением. Если планируется использовать линейный стабилизатор, то можно использовать КРЕН12 с маркировкой «А» или «Б» в конце.

Datasheet

Производством этой микросхемы занимаются многие известные бренды. Среди предприятий можно выделить:

Также варианты этого стабилизатора изготавливает:

Скачать Datasheet на LM317T от каждого производителя можно в списке выше, просто кликните на название фирмы производителя.

Характеристики и схемы подключения LM317T

Сегодня разберём характеристики трехконтактного стабилизатора LM317T и его стандартные схемы подключения, драйверы тока и схему с регулируемым блоком питания. Данная микросхема очень популярна и не мудрено что на ней собирают множество различных устройств. Может выдавать напряжение на выходе от 1,2 до 37 В. Есть защита от больших значений токов и перегрева.

Цоколевка

Распиновку LM317T будем рассматривать в корпусе ТО-220. У большинства производителей выводы расположены в следующем порядке: слева управляющий, посередине выход и справа вход. Но в тех-документации от Micro Commercial Components выход и вход поменяны местами: слева управление, за ним идёт вход и последний выход. На рисунке ниже выходы представлены в том порядке, как и у большинства компаний.

Технические характеристики

Следует отметить что измерение всех параметров производились в лаборатории при температуре +25°С. И так, для стабилизатора LM317T характеристики равны:

• диапазон напряжений на выходе стабилизатора от 1,25 до 37 В;
• нестабильность выходного напряжения – 0,1%;
• опорное напряжение V_REF от 1,2 до 1,3 В;
• Максимальная разность между входным и выходным напряжением V_i — V_o = 40 В;
• выходной ток I_O = 1,5 А;
• регулируемый ток вывода I_ADJ от 50 до 100 мкА;
• термическое сопротивление кристалл-воздух R_thj-amb = 65 °С/Вт;
• тепловое сопротивление кристалл-корпус R_thj-case = 5 °С/Вт;
• рабочая температура перехода T_OPR = 0 … +125 О С;
• диапазон температур хранения T_STG = -65 …+150 О С.

Аналоги

Ели Вам нужен аналог LM317T, он у него есть и даже полностью идентичный, это KA317M. Так что смело используйте его.

Схемы включения

Сначала разберём стандартную схему, которую можно найти в технической документации на LM317T. На ней кроме самого стабилизатора находится два конденсатора, один из которых установлен на входе (ёмкостью 0,1 мФ), а второй на выходе (1,0 мФ). А также двух резисторов R1 и R1.

Как видно резисторы R1 и R2 подключены к управляющему выходу устройства по схеме делителя напряжения. Сопротивление R1 является постоянным и его величина, по рекомендациям производителя, должна быть равна 240 Ом. С помощью R2 можно регулировать выходное напряжение. Его можно найти по формуле:

В ней второе слагаемое мало, так как величина I_ADJ не может быть дольше 100 мА, поэтому его можно не учитывать в расчётах. Из формулы понятно, чем больше сопротивление R2, тем больше выходное напряжение.

Рассчитаем какое напряжение будет на выходе, если величина сопротивления R2 равна 1,5 кОм.

Как видно и расчёта, на выходе будет напряжение 9 В. Но чтобы получить данную разность потенциалов на вход нужно подать напряжение большей величины.

Часто возникает задача найти R2 зная необходимое напряжение стабилизации. Для этого можно использовать формулу:

Чтобы вам не пришлось делать расчёты вручную приведём таблицу, в которой все необходимые значения уже посчитаны (сопротивление R1 = 240 Ом).

На LM317T легко собрать драйвер тока. Обычно такие схемы используются для питания отдельных светодиодов и светодиодных матриц. Производители рекомендуют использовать такую схему:

В этом примере выходной ток через светодиод устанавливается подбором сопротивления R1. Рассчитать его можно по формуле:

где I_out – ток на выходе стабилизатора, который равен току через светодиод.

Типичный ток через одиночный маломощный светодиод равен 0,02 А. Подставляем данное значение в формулу и получаем сопротивление R1 – 62,5 Ом. Чтобы резистор не перегорел нужно определить его мощность. Для этого используем формулу:

В нашем случае мощность резистора должна быть больше 0,02 2 *62,5=0,024 Вт, то есть подойдёт любой резистор, даже самый маленький.

После стандартных примеров перейдём к реальной конструкции. Рассмотрим регулируемый блок питания, в котором можно регулировать напряжение на выходе в диапазоне от 1,2 до 30 В и рассчитанный на максимальный выходной ток в 10 А. При этом БП имеет защиту от короткого замыкания.

Данное устройство сделано из минимального количества недорогих деталей. Так как стабилизатор LM317T способен выдержать ток не более 1,5 А, то в конструкции используется транзистор MJE13009, благодаря которому на выходе можно получить ток равный 10 А.

Регулировка выходного напряжения осуществляется с помощью переменного резистора Р1 номиналом 5 кОм. Кроме этого в схеме используются шунтирующие резистора R1 и R2 с одинаковым сопротивлением – 200 Ом. После отключения питания конденсатор С1 разряжается через резистор R3 сопротивлением 10 кОм. На выходе трансформатора напряжение может быть от 12 до 35 В. Диодный мост можно брать любой, способный выдержать ток от 10 А и выше, например, GBJ2510 рассчитанный на 25 А.

Транзистор MJE13009 можно заменить на MJE13007 или отечественные КТ805, КТ808, КТ819 или другие. При выборе транзистора важно обращать внимание на силу тока на выходе стабилизированного блока питания.

Используемый транзистор и LM317T нужно устанавливать на радиатор с достаточно большой для охлаждения площадью. Для этих целей можно использовать систему охлаждения компьютерного процессора. Не забудьте изолировать LM317T от радиатора теплопроводящей прокладкой. Также на радиатор желательно установить и диодный мост.

Производители и DataSheet

Перечислим основные компании, которые занимаются производством LM317T и приложим их datasheet:

KA317 аналог LM317T и LM317KCS

The LM317T is a positive adjustable voltage regulator designed to supply more than 1.5 A of load current with an output voltage adjustable over a 1.2 to 37 V range. The nominal output voltage is selected by means of only a resistive divider, making the device exceptionally easy to use and eliminating the stocking of many fixed regulators. . 0.1 % line and load regulation . Floating operation for high voltages . Current limiting, Thermal shutdown and SOA control

LM317KCS Обзор

The LM317KCS is a 3-terminal adjustable Positive Voltage Regulator capable of supplying more than 1.5A over an output-voltage range of 1.25V to 37V. It requires only two external resistors to set the output voltage. This voltage regulator features a typical line regulation of 0.01% and typical load regulation of 0.1%. It includes current limiting, thermal overload protection and safe operating area protection. Overload protection remains functional even if the ADJUST terminal is disconnected. . Internal short-circuit current limit . Thermal overload protection . Output safe-area compensation This device has limited built-in ESD protection, leads should be shorted together or the device placed in conductive foam during storage or handling to prevent electrostatic damage to the MOS gates.

LM317: Характеристики, виды и схемы

LM317 – это регулируемый стабилизатор напряжения. Он может служить для создания различных блоков питания. Он способен быть основой для стабилизатора тока, зарядного устройства, лабораторного блока питания и даже звукового усилителя. Для того, чтобы им воспользоваться, достаточно подключить его к одной их схем обвязки, обозначенных ниже.

Эта микросхема является одной из самых популярных в мире – все из-за простоты ее устройства и работы с ней, ее дешевизны и надежности. Последнее обеспечивается наличием защит короткого замыкания выводов и перегрева микросхемы. LM317 не требует множества компонентов в качестве обвязки. Наибольшую популярность микросхема приобрела в среде радиолюбителей.

LM317 регулирует напряжение линейно, что является ее преимуществом относительно импульсных преобразователей. Микросхема продается в нескольких вариантах корпуса, наибольшей популярностью пользуется версия LM317T в корпусе TO-220. Она была разработана Бобом Добкиным в 1976 году, когда он работал в National Semiconductor, и с тех пор является бессменным хитом в кругах радиолюбителей.

Схема LM317

Все внутреннее устройство стабилизатора можно видеть на его схеме, взятой в datasheet. На ней изображены три вывода схемы: вход (на этот вход подается питание), регулировка и выход. На пине регулировки вольтаж сигнала сначала понижается на одностороннем ограничителе до стабильных 1.25В и служит опорным источником, а ток, вместе с током питания идут на компаратор, основанный на операционном усилителе.

Также на схеме можно видеть выходной каскад на базе биполярного транзистора, который усиливает ток, и блок защиты от перегрева и превышения по току.

Справа от блока защиты находится датчик тока, падение на котором и отслеживается защитой с целью предупреждения повреждений от КЗ.

Характеристики LM317

• Максимальное входное напряжение LM317 – 40В
• Диапазон напряжений выхода LM317 – 1.2-37В
• Максимальный выходной ток для LM317 – 1.5А
• Опорное напряжение микросхемы – 0.1-1.3В
• Минимальный ток нагрузки – 3.5mA
• Погрешность напряжения на выходе – 0.1%
• Рассеиваемая мощность – 20Вт
• Рабочий температурный диапазон – 0-125C
• Температурный диапазон хранения – -65-150C
• Температурный диапазон хранения – -65-150°C

Виды LM317

Микросхема продается в нескольких варианта корпуса, в зависимости от потребности в размерах, нагрузки и подключении, а также типу монтажа схемы — каждый может выбрать наиболее подходящий ему вариант.

Наиболее популярна LM317T в корпусе TO-220 на 1.5 Ампер. Это считается универсальным вариантом, так как может использоваться в навесном монтаже, а также поверхностном. Радиатор в таком корпусе позволяет отводить излишнее тепло и испытывать более серьезные нагрузки, чем его собратья, а при необходимости его можно прикрепить к большему радиатору.

Подключение LM317

LM317 имеет следующую конфигурацию выводов в разных корпусах:

Минимальная схема подключения представляет собой два резистора сопротивления и три конденсатора, подключенных согласно схеме. В соответствии с характеристиками сопротивления и будет определяться напряжение на выходе.

У LM317 два главных параметра: это его опорное напряжение, а также ток, истекающий на выводе подстройки. Опорное напряжение (Vref) — напряжение, которое стабилизатор поддерживает на сопротивлении R1. Оно нестабильно и разнится от партии к партии в среднем на 0.1В, поэтому для расчетов лучше держать в уме усредненное значение – 1.25В. Для серьезных же проектов стоит измерить его для каждого используемого экземпляра. Соответственно, следуя схеме, если замкнуть резистор R2, то на выходе мы получим опорное напряжение – 1.25В, а с увеличением вольтажа на R2 будет увеличиваться и выходное напряжение. Таким образом, LM317 постоянно сравнивает напряжение на выходе через резистивный делитель с опорным, поэтому, меняя сопротивление, мы меняем выходное напряжение.

Ток, утекающий на подстройке (Iadj) – паразитный. По заявлению производителей он составляет от 50 до 100 мкА, но на деле же может достигать и 500 мкА. Из-за этого для стабильности выходного напряжения сопротивление R1 не должно быть выше 240 Ом, чтобы через делитель не проходил ток менее 5 мА.

Все, что вам нужно – это подставить ваше значение R1 в это формулу R2=R1*((Uo/Uref)-1).

Типовые схемы LM317

Как было указано, в LM317 используется при создании регулируемых и нерегулируемых блоков питания, однако, также может быть использован в качестве основы стабилизатора тока при создании светодиодных драйверов, которые поддерживают ток в цепи вне зависимости от входного напряжения. Только описанных в datasheet применений хватит на отдельную книгу, поэтому разберем несколько самых популярных схем на этом стабилизаторе.

Регулируемый блок питания (1.2-37В)

Все, что понадобится для его создания, это заменить R2 на переменный резистор, а также добавить трансформатор с диодным мостом на вход. При использовании стоит учитывать, что микросхема обладает опорным напряжением в 1.25В, поэтому оно и будет минимальным для данной схемы.

Регулируемый блок питания (0-37В)

Если вам необходима полная регулировка с 0В, то производители схем предлагают подключить к схеме источник отрицательного напряжения на 10В.

Вы можете намотать дополнительную катушку на трансформатор блока питания и подключить его выводы после диодного моста следующим образом:

Либо вы можете использовать источник отрицательного напряжения, который будет питаться от основной обмотки.

Таким образом, вы получите простейший лабораторный блок питания.

Светодиодный драйвер (Стабилизатор тока)

С помощью этой схемы вы можете запитывать достаточно мощные светодиоды и светодиодные ленты. Все, что нужно — это знать потребляемый ток и, исходя из него, подобрать сопротивление по формуле.

В нем используется тот же принцип, что и в самой простой схеме, но вместо резистивного делителя установлен датчик тока. Чем больший ток потребляет нагрузка на выходе, тем большее падение напряжения будет наблюдаться на датчике. Оно отслеживается микросхемой, и она увеличивает или уменьшает напряжение для поддержания стабильного тока. Даже при коротком замыкании ток будет держаться на стабильном уровне, который был выставлен.

Зарядное устройство

Схема данного зарядного устройства взята из datasheet и имеет напряжение на выходе 6В с ограничением 0.6А. С помощью изменения сопротивления резисторов R1 и R2 возможно регулировать напряжение под ваши нужды, а при помощи резистора R3 – ток. Оно подойдет для питания аккумуляторов телефонов, инструментов и бытовой техники.

Регулирование переменного напряжение

Так как два LM317 могут регулировать не только положительные, но и отрицательные колебания синусоиды, то с помощью них можно создать AC регулятор. Можно видеть, что схема довольно не сложная и не требует множества компонентов:

Как проверить LM317?

В отличие от транзисторов, данную микросхему невозможно проверить мультиметром. Такой способ никак не гарантирует правильную работу из-за большого количества внутренних элементов, не соединенных с выводами. Поэтому, если какой-то из них выйдет из строя, то проверить это мультиметром будет проблематично. Самый простой способ проверки работы LM317 — это создать простейший стенд на макетной плате, а запитать его можно будет всего лишь от батарейки.

Таким образом, вы сможете быстро убедиться в полностью рабочем состоянии элемента, даже если необходимо проверить несколько штук.

Применение LM317

Схемы, приведенные выше – лишь малая часть, основа, по сравнению с тем, что возможно сделать на этом стабилизаторе. Он может использоваться почти во всех схемах, которые требуют постоянного питания до 40 В. Вот некоторые сферы применения, описанные в официальном техническом документе данной микросхемы:

• Персональные компьютеры
• Цифровые камеры
• ЭКГ
• Интернет свитчи
• Биометрические датчики
• Драйверы электромоторов
• Портативные зарядки
• PoE
• RFID считыватели
• Бытовая техника
• Рентгеновские аппараты

Как можно видеть, даже сам производитель рассчитывает на максимально широкое использования данного элемента, что уж говорить о самодельщиках, готовых представить самые необычные схемы с использованием LM317.

Повышение максимального выходного тока

Существует два способа повышения максимального выходного тока. Если вам необходимо получить больше 1.5А, то вы можете либо подключить несколько микросхем параллельно, либо подключить силовой транзистор.

В первом случае достаточно подключить на выход стабилизаторов резисторы с низким сопротивлением. Они нужны для выравнивания токов.

Однако не всегда рационально использовать несколько микросхем. Поэтому нам на помощь приходит транзистор. В таком случае будет достаточно добавить его и резистор в качестве обвязки к нему.

Если нагрузка потребляет небольшой ток, то он будет проходить через микросхему, не затрагивая транзистор. А при повышении, почти весь ток будет проходить через транзистор, оставляя малую его часть стабилизатору. Но при использовании этой схемы внутренняя защита внутри LM317 от КЗ.

Аналоги LM317

Что делать, если нет возможности использовать LM317? Можно воспользоваться ее аналогами. Братьями-близнецами данного компонента являются UPC317, GL317, ECG1900 и SG317. Отечественный же аналог — это KP142EH12A, а также существует KP142ЕН12 с фиксированным напряжением.

Если LM317 не хватает мощности для вашего проекта, то можно воспользоваться более мощными вариантами:

• LM350AT и LM350T – максимальный выходной ток 3А и мощность 25Вт
• LM350K – ток 3 А и мощность 30 Вт
• LM338T и LM338K – ток 5 А

Все эти микросхемы имеют одинаковые выводы, поэтому схемы не придется никак менять.

Безопасная эксплуатация LM317

Стоит помнить об эксплуатационных характеристиках радиокомпонента и не использовать его в критических условиях. Мощность рассеивания по официальной информации – 20 Вт, а разница входного и выходного напряжений не должна превышать 40 В. Во время пайки температура должна не превышать 260 C. Использовать можно при температуре от 0C до 125C, а хранить от -65C до 150C. Все это официально заявленные характеристики, в реальности они могут расходиться от экземпляра к экземпляру и быть заниженными.

Не стоит использовать элемент при максимальных и минимальных обозначенных значениях. При такой эксплуатации уровень стабильности и надежности значительно упадет. А также крайне желательно использовать радиатор для отвода тепла, так как иначе заявленные характеристики могут не совпадать с реальными.

Datasheet, даташит

Datasheet на данный стабилизатор проще всего найти на сайте производителя Texas Instruments. Или по ссылке.

В даташите вы сможете найти наиболее точные характеристики и спецификации, а также графики, отражающие работу микросхемы. Помимо этого, там описаны некоторые из типовых схем, использования и подробное описание их настройки под различные нужды. А также рекомендации по использованию.

Производители LM317

Так как LM317 является самым популярным стабилизатором напряжения, то ее выпускают крупнейшие предприятия по производству микросхем:

• Texas Instruments
• STMicroelectronics
• ONS
• UTC

Где купить LM317?

Стабилизатор применяется крайне широко, поэтому проблем с покупкой не возникает, он доступен почти во всех интернет-магазинах радиоэлектронных компонентов. Но к нам этот товар, как и другие радиоэлектронные компоненты, попадает по крайне завышенной цене, поэтому выгоднее всего купить его на AliExpress по этой ссылке .