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 DdvaPAK a typická sada 3-svodových tranzistorů
- Bezolovnatý a odpovídá směrnici RoHS
Obvodové schéma proměnného napětí LM337
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.
- Tnízkýdo Tvysoký= 0 ° až 125 ° C, pro LM337T, D2T. Tnízkýdo Tvysoký= -40 ° až + 125 ° C, pro LM337BT, BD2T.
- Jámax= 1,5 A, Pmax= 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.
- Cadj, 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 (Vref) mezi jeho výstupem a regulačními svorkami.
Toto referenční napětí se transformuje na programovací proud (IPROG) 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:
PROTIven= Vref(1 + R2 / R1) + I.AdjR2
LM337 lze použít k regulaci seřizovací svorky (IAdj) na méně než 100 µA a udržovat jej na konstantní hodnotě vzhledem k tomu, že proud proudící do IAdjpin 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 (Cv) 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 (CNEBO> 25 uF, CAdj> 10 µF).
Dioda D1zastávky C.NEBOz vybití přes IC v případě zkratu na vstupu. Dioda Ddvachrání kondenzátor C.Adjvybití přes IC, když dojde ke zkratu na výstupu.
Kombinace diod D1a D.dvavyhýbá se C.Adjod vybití přes IC, pokud vůbec dojde ke zkratu na vstupu.
Odkaz: Datový list
Předchozí: Obvody simulátoru elektronického bubnového zvuku Další: Porozumění bezpečné operační oblasti MOSFET nebo SOA