V tomto příspěvku budeme hovořit o funkci zajímavého zařízení pro regulaci napětí: LM337, což je v podstatě negativní doplňkové zařízení pro populární LM317 IC .

Tento regulátor, který je vybaven nastavitelným 3-pólovým záporným napětím, může pohodlně napájet přibližně 1,5 A s rozsahem výstupního napětí -1,2 V až -37 V.

Jeho použití je neuvěřitelně snadné a ke konfiguraci výstupního napětí potřebuje pouze dva externí odpory. Díky dalším skvělým funkcím, jako je omezení vnitřního proudu, tepelné vypnutí a kompenzace bezpečné oblasti, je LM337 výjimečně robustní.

Toto zařízení je vhodné pro různé aplikace, včetně místní a palubní regulace napětí. LM337 lze dále použít ke konstrukci programovatelného regulátoru výkonu. Pokud mezi nastavení a výstup připojíte trvalý odpor, elektronická součástka se přemění na přesný regulátor proudu.

Jako doplňkové zařízení pro IC LM317, což je regulátor pozitivního napětí, se tyto dva často používají k vytvoření vysoce univerzálního duální napájecí zdroje regulátoru napětí .

Hlavní rysy

Některé z hlavních funkcí IC LM337 jsou:

Další výstupní proud 1,5 A.
Variabilní výstupní napětí v rozsahu -1,2 V a -37 V.
Integrovaná ochrana proti tepelnému přetížení
Integrovaný zkrat, ochrana proti nadproudu a ochrana proti přehřátí.
Výstup bezpečného prostoru tranzistoru se vrací
Neomezený provoz pro vysokonapěťové aplikace
Snižuje zásobu trvalého napětí
K dispozici v povrchové montáži D^dvaPAK a typická sada 3-svodových tranzistorů
Bezolovnatý a odpovídá směrnici RoHS

Obvodové schéma proměnného napětí LM337

Aplikační obvod LM337 pro záporně nastavitelný napájecí zdroj regulátoru napětí

Podrobnosti o zapojení a práce

LM337 Absolutní maximální hodnocení

LM337 Elektrické vlastnosti

V elektrických charakteristikách pro uvedené testovací scénáře je zobrazen parametrický výkon produktu, pokud není popsáno jinak.

Existuje několik výjimek, kdy se výkon produktu nemusí zobrazit v elektrických charakteristikách, jak je uvedeno níže.

T_nízkýdo T_vysoký= 0 ° až 125 ° C, pro LM337T, D2T. T_nízkýdo T_vysoký= -40 ° až + 125 ° C, pro LM337BT, BD2T.
Já_max= 1,5 A, P_max= 20 W.
Regulace zátěže a vedení jsou zaznamenávány při konstantní teplotě spojení. Může dojít ke změně ve V._NEBOkvůli tepelným důsledkům, které jsou popsány ve specifikaci tepelné regulace. Zde se používá pulzní testování s nízkým pracovním cyklem.
C_adj, je-li použit, je spojen mezi seřizovacím kolíkem a zemí.
Teplotní křivka na matrici se vytvoří, pokud dojde k rozptýlení energie uvnitř IC regulátoru napětí. To ovlivňuje samostatné komponenty IC na matrici a její účinky lze zmírnit dobrým designem obvodu a metodami rozvržení. Účinek těchto teplotních křivek na výstupní napětí je dán termickou regulací jako procento změny výstupu na watt změny výkonu ve stanoveném intervalu.
Protože dlouhodobou stabilitu nelze před odesláním kvantifikovat u každé součásti, slouží tato specifikace jako hrubý odhad průměrné stability.

Provoz a fungování základního obvodu

LM337 je plovoucí regulátor se třemi svorkami. V zásadě to funguje tak, že se generuje přesná reference -1,25 V (V_ref) mezi jeho výstupem a regulačními svorkami.

Toto referenční napětí se transformuje na programovací proud (I_PROG) R, jak je znázorněno na obrázku 17. Výsledkem je, že tento konstantní proud putuje přes R2 ze země.

Níže uvedená rovnice popisuje regulované výstupní napětí:

PROTI_ven= V_ref(1 + R2 / R1) + I._AdjR2

Základní aplikační obvod LM337 pro fixaci programovatelných hodnot rezistorů

LM337 lze použít k regulaci seřizovací svorky (I_Adj) na méně než 100 µA a udržovat jej na konstantní hodnotě vzhledem k tomu, že proud proudící do I_Adjpin znamená chybový termín ve výše uvedeném vzorci. Za tímto účelem je veškerý provozní proud v klidovém stavu odeslán zpět na výstupní svorku.

To nutí potřebu minimálního zatěžovacího proudu. Jakmile je zatěžovací proud na nižší úrovni, než je toto minimum, výstupní napětí se zvýší.

Navíc, protože LM337 funguje jako plovoucí regulátor, nejdůležitější charakteristikou, kterou je třeba provést, je napěťový rozdíl napříč obvodem. Dále je také zásadní, aby bylo možné dosáhnout provozu při vysokých napětích vzhledem k zemi.

Regulace zatížení

IC LM337 je všestranný a bude poskytovat vynikající regulaci zatížení za předpokladu, že jsou zajištěna určitá preventivní opatření pro dosažení nejlepšího výkonu.

Jedním příkladem je, že programovací rezistor (R1) musí být připojen co nejblíže k čipu regulátoru, aby se snížily poklesy síťového napětí, které se mohou snadno zapojit do série s referenčním potenciálem, což vážně ovlivní účinnost regulace.

Zemnicí svorka R2 může být vrácena v blízkosti zeminy zátěže, aby bylo možné dálkově snímat zem a vylepšit regulaci zátěže.

Externí kondenzátory

Doporučujeme použít obtokový kondenzátor tantalového vstupu 1,0 µF (C_v) k minimalizaci citlivosti na impedanci vstupního vedení.

Chcete-li zlepšit odmítnutí zvlnění, můžete obejít nastavovací terminál k zemi. Tento kondenzátor (C._adj) omezuje zvlnění před zesílením, protože výstupní napětí se upravuje směrem k vyšším úrovním.

Použití kondenzátoru 10 µF může zlepšit potlačení zvlnění asi 15 dB při 120 Hz při práci s 10 V aplikací.

Výstupní kapacita (C._NEBO) je dodáván tantalem nebo hliníkovým elektrolytickým kondenzátorem 10 µF je pro stabilitu povinný.

Volba jednoho z nich s nezmenšenou hodnotou ESR (Equivalent Series Resistance) je také nutností.

Nízký ESR nebo kondenzátor s nízkou hodnotou ESR a keramické kondenzátory mohou vést k nestabilitě nebo trvalým oscilacím v aplikaci.

Ochranné diody

Pokud používáte externí kondenzátory s jakýmkoli integrovaným obvodem regulátoru, možná budete chtít důkladně zvážit použití ochranných diod, abyste zabránili vybití kondenzátorů přes nízkonapěťové body do regulátoru.

Jak je znázorněno na obrázku výše, LM337 s některými doporučenými ochrannými diodami pro výstupní napětí vyšší než -25 V nebo vysoké hodnoty kapacity (C_NEBO> 25 uF, C_Adj> 10 µF).

Dioda D₁zastávky C._NEBOz vybití přes IC v případě zkratu na vstupu. Dioda D_dvachrání kondenzátor C._Adjvybití přes IC, když dojde ke zkratu na výstupu.