Le guide ultime des transformateurs LM317: données, caractéristiques et leurs applications
2023-12-01 7469

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Le LM317 est une puce de régulateur de tension fréquemment utilisée dans les circuits, notée pour sa tension de sortie variable.Ce régulateur linéaire est approprié pour une vaste gamme d'applications électroniques, telles que les circuits de puissance, les circuits analogiques et les instruments de précision.Le LM317 offre une tension de sortie stable en gérant la différence entre l'entrée et la sortie, avec une régulation louable de charge et de ligne.

Qu'est-ce que LM317?

Le LM317 est un régulateur réglable à trois terminal utilisant une tension de référence interne fixe, permettant un réglage de la tension de sortie via des résistances externes.Il est généralement utilisé dans divers circuits de puissance en tant que régulateur, fournissant une sortie de tension stable et protégeant efficacement les circuits ultérieurs des fluctuations de tension d'entrée.

Pinout du LM317

Figure 1: Pinout LM317

En regardant le régulateur de tension de l'avant, la première broche à gauche est adj, celle du milieu est Vout, et la dernière broche à droite est VIN.

Entrée (VIN): VIN est la broche qui reçoit la tension d'entrée, qui sera régulée à une tension spécifique.

Sortie (Vout): Vout est la broche qui fournit une sortie stable.Il offre une tension réglable, généralement connectée à des circuits qui nécessitent une régulation de tension.

Réglage (adj): adj est la broche qui permet de contrôler la sortie de tension.Cette broche est généralement connectée à une résistance en conjonction avec la broche de sortie pour définir la tension de sortie souhaitée.

Caractéristiques du LM317

Plage de tension de sortie: réglable de 1,25 V à 37 V.

Capacité de sortie: capable de fournir 1,5 A de courant de sortie.

Différentiel de tension d'entrée-sortie: maximum de 40V, mais un différentiel recommandé est de 3V à 15V pour une stabilité optimale de régulation.

Courant de sortie maximal à 15V Différentiel: 2.2a.

Stabilité thermique: reste stable dans une plage de température de 0 à 125 ° C.

Emballage: couramment disponible en 220, SOT223 et TO-263, entre autres.

Régulation de la charge: généralement à 0,1%.

Régulation de la ligne: généralement à 0,01% / v.

Ratio de rejet de l'ondulation: 80 dB.

Courant de la broche de réglage: Les valeurs typiques varient de 50 μA à 100 μA.

Protection sur-température: dispose d'arrêt thermique pour éviter les dommages dus à la surchauffe.

Protection de court-circuit: comprend la limitation du courant interne pour les conditions de court-circuit.

Principe de fonctionnement de LM317

Figure 2: Principe de travail LM317

Le principe de travail du LM317 tourne autour du maintien d'une baisse de tension constante sur deux broches.Il a une tension de référence interne fixe, généralement 1,25 volts, qui sert de référence pour ajuster la tension de sortie du régulateur.En faisant varier la valeur de résistance de R2, la tension entre les bornes Vout et adj peut être modifiée, modifiant ainsi la tension de sortie à Vout.La présence de condensateurs C1 et C2 assure le fonctionnement stable du circuit, réduisant les fluctuations de tension et le bruit.En sélectionnant précisément les valeurs pour R1 et R2, les utilisateurs peuvent définir la tension de sortie souhaitée de 1,25 volts à plusieurs dizaines de volts pendant l'utilisation.

Il s'agit de l'avantage d'un régulateur de tension réglable;Vous pouvez le régler sur n'importe quelle tension dans la plage prise en charge du régulateur.

Remarque: les condensateurs C1 et C2 sont utilisés pour le nettoyage de la ligne électrique.C1 est facultatif et généralement utilisé pour le nettoyage de la réponse transitoire.Cependant, C2 est nécessaire lorsque l'appareil est éloigné de tous les condensateurs de filtrage, car il aide à lisser les lignes électriques en cas de pointes actuelles.

Calcul de résistance / tension pour LM317

Figure 3: Tableau de calcul de tension LM317

Vous pouvez utiliser la formule suivante pour calculer la tension de sortie (Vout), qui dépend des valeurs des résistances externes R1 et R2.

Vout = 1,25 V (1 + R2 / R1)

En règle générale, la valeur de R1 est fixée à 240 ohms (recommandée), mais elle peut également être réglée entre 100 et 1000 ohms.Ensuite, vous devez saisir la valeur de R2 pour effectuer le calcul de tension de sortie.Dans ce cas, si R2 utilise 1000 ohms, la formule se termine comme suit:

Vout = 1,25x (1 + 1000/240) = 6,453 V

De même, vous pouvez calculer la valeur de R2 en utilisant la même formule.Si vous avez réglé votre tension de sortie sur 10V, vous pouvez calculer la valeur de R2 comme suit:

10 = 1,25x (1 + R2 / 240) => R2 = 1680Ω

Voyons maintenant un exemple d'utilisation du LM317:

L'image ci-dessous montre le régulateur LM317 connecté à un circuit, visant à fournir une sortie de tension CC stable pour le circuit.

Figure 4: circuit de boîtier LM317

Dans ce circuit, nous ajoutons une source de tension CC à la broche VIN du régulateur.Cette broche reçoit une fois de plus la tension d'entrée, que la puce régulera.La tension entrant dans cette broche doit être supérieure à la tension qu'elle étend.Cependant, notez que le régulateur ajuste uniquement la tension à un certain niveau;Il ne peut pas et ne peut pas générer de tension en soi.Ainsi, pour atteindre une tension de sortie Vout, VIN doit être supérieur à Vout.

Dans ce circuit, nous avons besoin d'un 5VDC stable comme sortie, donc VIN doit être supérieur à 5 V. En règle générale, à moins que ce ne soit un régulateur à faible déploiement, vous voulez que la tension d'entrée soit environ 2 V plus élevée.Par conséquent, pour une sortie 5V, nous alimentons 7 V dans le régulateur.

Ayant traité la broche d'entrée, nous passons maintenant à la broche réglable (adj).Puisque nous désirons une sortie de 5 V, nous devons calculer la valeur de R2 produira une sortie de 5 V.

Utilisation de la formule de tension de sortie:

Vout = 1,25 V (1 + R2 / R1)

Depuis R1 est de 240 ohms, donc:

5V = 1,25 V (1 + R2 / 2402), donc R2 = 720Ω

Par conséquent, avec une valeur de R2 à 720 ohms, si vous fournissez une tension d'entrée supérieure à 5 V, LM317 sortira 5V.

Figure 5: Diagramme de câblage LM317

La dernière broche de LM317 est la broche de sortie, et pour fournir le circuit avec les 5 volts régulés, nous le connectons simplement à la broche de sortie.

Comment utiliser LM317

Le composant LM317 régule une différence de 1,25 V entre les broches de sortie et de réglage.Vous pouvez modifier la sortie en utilisant deux résistances connectées entre la sortie et les broches d'entrée.

De plus, deux condensateurs de découplage peuvent être intégrés dans le circuit.Cette configuration aide à éliminer le couplage inutile et empêche le bruit.

Un condensateur 1uf connecté à la sortie améliore la réponse transitoire.De plus, vous pouvez l'utiliser comme régulateur de variable en cliquant sur un potentiomètre sur la broche réglable.

Les résistances et les potentiomètres travaillent ensemble pour créer la différence de potentiel nécessaire à la sortie régulée.

Figure 6: Diagramme de circuit en direct LM317

ICS équivalent à LM317

Les modèles alternatifs à LM317 incluent: LM7805, LM7806, LM7809, LM7812, LM7905, LM7912, LM117V33 et XC6206P32MR.

Modèles équivalents à LM317: LT1086, LM1117 (SMD), PB137 et LM337 (un régulateur de tension variable négatif).

Comment protéger le circuit LM317

La protection d'un circuit LM317 est cruciale pour éviter les dommages.En raison de l'augmentation de la consommation d'énergie, les composants peuvent surchauffer pendant le fonctionnement.Pour cette raison, les dissipateurs de chaleur sont couramment utilisés pour protéger le CI contre la surchauffe.De plus, en raison du faible courant du transformateur, les condensateurs externes peuvent se décharger.Par conséquent, des diodes sont ajoutées dans certaines applications pour empêcher la décharge du condensateur.

La diode D1 protège le condensateur de la décharge pendant les courts-circuits d'entrée, tandis que la diode D2 est utilisée pour fournir un chemin de décharge à faible impédance pour protéger le CADJ pendant les courtes circuits de sortie.Pour atteindre un taux de suppression d'ondulation élevé, contournez la borne de réglage.

Figure 7: Diagramme de circuit de protection LM317

En résumé, le LM317 est une puce de régulateur de tension couramment utilisé qui fournit une tension de sortie stable en contrôlant la différence entre l'entrée et la sortie.Son épingle et ses paramètres aident les ingénieurs à s'appliquer correctement et à configurer cette puce pour atteindre la stabilité et la fiabilité de puissance souhaitées.