The Ultimate Guide to LM317 Transformers: datos, características y sus aplicaciones
2023-12-01 7416

Catalogar

El LM317 es un chip regulador de voltaje que se usa con frecuencia en los circuitos, destacado por su voltaje de salida variable.Este regulador lineal es apto para una amplia gama de aplicaciones electrónicas, como circuitos de potencia, circuitos analógicos e instrumentos de precisión.El LM317 ofrece un voltaje de salida estable al administrar la diferencia entre entrada y salida, con regulación de carga y línea encomiable.

¿Qué es LM317?

El LM317 es un regulador ajustable de tres terminal que emplea un voltaje de referencia interno fijo, lo que permite el ajuste de voltaje de salida a través de resistencias externas.Se utiliza comúnmente en varios circuitos de potencia como regulador, proporcionando una salida de voltaje estable y protegiendo efectivamente los circuitos posteriores de las fluctuaciones de voltaje de entrada.

Pinout del LM317

Figura 1: LM317 Pinout

Mirando el regulador de voltaje desde el frente, el primer pin de la izquierda es ADJ, el medio es Vout y el último pin a la derecha es VIN.

Entrada (VIN): VIN es el pin que recibe el voltaje de entrada, que se regulará a un voltaje específico.

Salida (Vout): Vout es el pin que proporciona una salida estable.Ofrece un voltaje ajustable, típicamente conectado a circuitos que requieren regulación de voltaje.

Ajuste (ADJ): ADJ es el pin que permite controlar la salida de voltaje.Este pin generalmente está conectado a una resistencia junto con el pin de salida para establecer el voltaje de salida deseado.

Características del LM317

Rango de voltaje de salida: ajustable de 1.25V a 37V.

Capacidad de salida: capaz de entregar 1.5A de corriente de salida.

Diferencial de voltaje de entrada-salida: máximo de 40V, pero un diferencial recomendado es de 3V a 15V para una estabilidad de regulación óptima.

Corriente de salida máxima a 15V diferencial: 2.2a.

Estabilidad térmica: permanece estable dentro de un rango de temperatura de 0 a 125 ° C.

Embalaje: comúnmente disponible en 220, SOT223 y TO-263, entre otros.

Regulación de carga: típicamente al 0.1%.

Regulación de línea: típicamente a 0.01%/v.

Relación de rechazo de ondas: 80 dB.

Corriente del pin de ajuste: los valores típicos varían de 50 μA a 100 μA.

Protección de sobre-temperatura: presenta el apagado térmico para evitar daños debido al sobrecalentamiento.

Protección de cortocircuito: incluye limitación de corriente interna para condiciones de cortocircuito.

Principio de operación de LM317

Figura 2: Principio de trabajo LM317

El principio de trabajo del LM317 gira en torno a mantener una caída de voltaje constante en dos pines.Tiene un voltaje de referencia interno fijo, típicamente 1.25 voltios, que sirve como punto de referencia para ajustar el voltaje de salida del regulador.Al variar el valor de resistencia de R2, el voltaje entre los terminales VOUT y ADJ se puede alterar, cambiando así el voltaje de salida en VOUT.La presencia de condensadores C1 y C2 garantiza la operación estable del circuito, reduciendo las fluctuaciones de voltaje y el ruido.Al seleccionar con precisión los valores para R1 y R2, los usuarios pueden establecer el voltaje de salida deseado en cualquier lugar de 1.25 voltios hasta varias decenas de voltios durante el uso.

Esta es la ventaja de un regulador de voltaje ajustable;Puede sintonizarlo en cualquier voltaje dentro del rango compatible con el regulador.

Nota: Los condensadores C1 y C2 se utilizan para la limpieza de la línea eléctrica.C1 es opcional y generalmente se usa para la limpieza de respuesta transitoria.Sin embargo, C2 es necesario cuando el dispositivo está distante de cualquier condensador de filtrado, ya que ayuda a suavizar las líneas eléctricas en caso de picos de corriente.

Cálculo de resistencia/voltaje para LM317

Figura 3: Gráfico de cálculo de voltaje LM317

Puede usar la siguiente fórmula para calcular el voltaje de salida (VOUT), que depende de los valores de las resistencias externas R1 y R2.

Vout = 1.25V (1 + R2/R1)

Por lo general, el valor de R1 se fija en 240 ohmios (recomendado), pero también se puede establecer entre 100 y 1000 ohmios.Luego, debe ingresar el valor de R2 para realizar el cálculo del voltaje de salida.En este caso, si R2 está usando 1000 ohmios, la fórmula se completa de la siguiente manera:

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

Del mismo modo, puede calcular el valor de R2 usando la misma fórmula.Si ha establecido su voltaje de salida en 10V, puede calcular el valor de R2 de la siguiente manera:

10 = 1.25x (1 + R2/240) => R2 = 1680Ω

Ahora veamos un ejemplo de uso del LM317:

La imagen a continuación muestra el regulador LM317 conectado a un circuito, con el objetivo de proporcionar una salida de voltaje de CC estable para el circuito.

Figura 4: Circuito de casos LM317

En este circuito, agregamos una fuente de voltaje de CC al pin VIN del regulador.Este pin una vez más recibe el voltaje de entrada, que el chip regulará hacia abajo.El voltaje que ingresa a este pin debe ser mayor que el voltaje que sale.Sin embargo, tenga en cuenta que el regulador solo ajusta el voltaje a un cierto nivel;No es y no puede generar voltaje por sí solo.Por lo tanto, para lograr un Vout de voltaje de salida, VIN debe ser mayor que Vout.

En este circuito, necesitamos un 5VDC estable como salida, por lo que VIN debe ser más de 5 V. Por lo general, a menos que sea un regulador de baja gota, desea que el voltaje de entrada sea aproximadamente 2V más alto.Por lo tanto, para una salida de 5V, alimentaríamos 7 V al regulador.

Habiendo tratado con el pin de entrada, ahora pasamos al pin ajustable (adj).Como deseamos una salida de 5 V, debemos calcular qué valor de R2 producirá una salida de 5 V.

Usando la fórmula de voltaje de salida:

Vout = 1.25V (1 + R2/R1)

Dado que R1 es de 240 ohmios, entonces:

5V = 1.25V (1 + R2/2402), entonces R2 = 720Ω

Por lo tanto, con un valor de R2 a 720 ohmios, si suministra un voltaje de entrada superior a 5 V, LM317 emitirá 5V.

Figura 5: Diagrama de cableado LM317

El último pin de LM317 es el pin de salida, y para suministrar el circuito con los 5 voltios regulados, simplemente lo conectamos al pin de salida.

Cómo usar LM317

El componente LM317 regula una diferencia de 1.25 V entre los pines de salida y ajuste.Puede alterar la salida utilizando dos resistencias conectadas entre la salida y los pines de entrada.

Además, se pueden integrar dos condensadores de desacoplamiento en el circuito.Esta configuración ayuda a eliminar el acoplamiento innecesario y previene el ruido.

Un condensador de 1UF conectado a la salida mejora la respuesta transitoria.Además, puede utilizarlo como un regulador variable haciendo clic en un potenciómetro en el pasador ajustable.

Las resistencias y los potenciómetros trabajan juntos para crear la diferencia de potencial necesaria para la producción regulada.

Figura 6: Diagrama de circuito vivo LM317

ICS equivalente a LM317

Los modelos alternativos para LM317 incluyen: LM7805, LM7806, LM7809, LM7812, LM7905, LM7912, LM117V33 y XC6206P332MR.

Modelos equivalentes a LM317: LT1086, LM1117 (SMD), PB137 y LM337 (un regulador de voltaje variable negativo).

Cómo proteger el circuito LM317

Proteger un circuito LM317 es crucial para evitar daños.Debido al aumento del consumo de energía, los componentes pueden sobrecalentar durante la operación.Por esta razón, los disipadores de calor se usan comúnmente para proteger el IC del sobrecalentamiento.Además, debido a la baja corriente del transformador, los condensadores externos pueden descargar.Por lo tanto, los diodos se agregan en algunas aplicaciones para evitar la descarga del condensador.

El diodo D1 protege al condensador de la descarga durante los circuitos cortos de entrada, mientras que el diodo D2 se usa para proporcionar una ruta de descarga de baja impedancia para proteger CADJ durante los circuitos cortos de salida.Para lograr una alta relación de supresión de ondas, omita el terminal de ajuste.

Figura 7: Diagrama de circuito de protección LM317

En resumen, el LM317 es un chip de regulador de voltaje de uso común que proporciona un voltaje de salida estable al controlar la diferencia entre la entrada y la salida.Su Pinout y los parámetros ayudan a los ingenieros a aplicar y configurar correctamente este chip para lograr la estabilidad y confiabilidad de potencia deseadas.