V tomto príspevku si povieme niečo o funkcii zaujímavého zariadenia na reguláciu napätia: LM337, ktoré je v podstate negatívnym komplementárnym zariadením pre populárne LM317 IC .

Tento regulátor, ktorý je vybavený nastaviteľným 3-pólovým záporným napätím, môže pohodlne napájať okolo 1,5 A s rozsahom výstupného napätia -1,2 V až -37 V.

Jeho použitie je neuveriteľne jednoduché a na konfiguráciu výstupného napätia sú potrebné iba dva externé odpory. Vďaka ďalším skvelým funkciám, ako je obmedzenie vnútorného prúdu, tepelné vypnutie a kompenzácia bezpečnej oblasti, je model LM337 mimoriadne robustný.

Toto zariadenie vyhovuje rôznym aplikáciám vrátane miestnej a palubnej regulácie napätia. Ďalej možno LM337 použiť na konštrukciu programovateľného regulátora výkonu. Ak medzi nastavenie a výstup pripojíte permanentný odpor, elektronická súčiastka sa transformuje na presný regulátor prúdu.

Ako doplnkové zariadenie k IC LM317, ktorý je regulátorom kladného napätia, sa tieto dva typy často používajú na vytvorenie vysoko univerzálneho adaptéra. zdroje napájania regulátora dvojitého napätia .

Hlavné rysy

Niektoré z hlavných funkcií IC LM337 sú:

Ďalší výstupný prúd 1,5 A.
Variabilné výstupné napätie v rozsahu -1,2 V a -37 V.
Zabudovaný ochranný kryt proti preťaženiu
Zabudovaný skrat, obmedzenie nadprúdu a ochrana proti prehriatiu.
Návrat bezpečnej oblasti výstupného tranzistora
Neobmedzená prevádzka pre vysokonapäťové aplikácie
Zmierňuje skladovanie permanentného napätia
Dostupné v povrchovej montáži D^dvaPAK a typické 3-zvodové tranzistorové balenie
Bezolovnaté a kompatibilné so smernicou RoHS

Schéma zapojenia variabilného napätia LM337

Aplikačný obvod LM337 pre záporné napájanie regulátora regulovaného napätia

Podrobnosti o zapojení a práca

LM337 Absolútne maximálne hodnotenie

LM337 Elektrické charakteristiky

V elektrických charakteristikách pre uvedené testovacie scenáre je uvedená parametrická výkonnosť produktu, pokiaľ nie je uvedené inak.

Existuje niekoľko výnimiek, keď sa výkon produktu nemusí zobraziť v časti Elektrické charakteristiky, ako je uvedené nižšie.

T_nízkado T_vysoká= 0 ° až 125 ° C, pre LM337T, D2T. T_nízkado T_vysoká= -40 ° až + 125 ° C, pre LM337BT, BD2T.
Ja_max= 1,5 A, str_max= 20 W.
Regulácia záťaže a vedenia sú zaznamenávané pri konštantnej spojovacej teplote. Môže dôjsť k zmene vo V_ALEBOkvôli tepelným dôsledkom, ktoré sú popísané v špecifikácii tepelnej regulácie. Tu sa používa testovanie impulzov s nízkym pracovným cyklom.
C._príd, ak je použitá, je spojená medzi nastavovacím kolíkom a zemou.
Teplotná krivka na matrici sa vytvorí, ak dôjde k rozptýleniu energie vo vnútri regulátora napätia IC. Toto ovplyvňuje jednotlivé komponenty IC na matrici a jeho účinky je možné zmierniť dobrým návrhom obvodov a metódami usporiadania. Účinok týchto teplotných kriviek na výstupné napätie je daný v rámci tepelnej regulácie ako percento zmeny výkonu na watt zmeny výkonu v stanovenom intervale.
Pretože dlhodobú stabilitu nie je možné vyčísliť na každom komponente pred odoslaním, slúži táto špecifikácia ako hrubý odhad priemernej stability.

Prevádzka a fungovanie základného obvodu

LM337 je plávajúci regulátor s tromi svorkami. V zásade to funguje tak, že sa generuje presná referencia - 1,25 V (V_ref) medzi jeho výstupom a regulačnými svorkami.

Toto referenčné napätie sa transformuje na programovací prúd (I_PROG) pomocou R, ako je to znázornené na obrázku 17. Výsledkom je, že tento konštantný prúd putuje cez R2 zo zeme.

Nasledujúca rovnica popisuje regulované výstupné napätie:

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

Základný aplikačný obvod LM337 na fixáciu programovateľných hodnôt rezistorov

LM337 sa môže použiť na reguláciu nastavovacej svorky (I_Adj) na menej ako 100 µA a udržujte ju na konštantnej hodnote vzhľadom na to, že prúd prúdiaci do I_Adjpin označuje chybový výraz vo vyššie uvedenom vzorci. Za týmto účelom sa všetok prevádzkový prúd v pokojovom stave posiela späť do výstupného terminálu.

To vynúti potrebu minimálneho zaťažovacieho prúdu. Akonáhle je záťažový prúd na nižšej úrovni ako je toto minimum, výstupné napätie sa zvýši.

Pretože LM337 funguje ako plávajúci regulátor, najdôležitejšou charakteristikou, ktorú je potrebné vykonať, je rozdiel napätia v obvode. Ďalej je tiež veľmi dôležité, aby bola dosiahnuteľná prevádzka pri vysokých napätiach voči zemi.

Regulácia zaťaženia

IC LM337 je univerzálny a bude poskytovať vynikajúcu reguláciu zaťaženia za predpokladu, že sú zaistené určité preventívne opatrenia pre dosiahnutie najlepšieho výkonu.

Jedným príkladom je, že programovací rezistor (R1) musí byť pripojený čo najbližšie k čipu regulátora, aby sa znížili poklesy sieťového napätia, ktoré sa môžu ľahko zapojiť do série s referenčným potenciálom, čo vážne ovplyvňuje účinnosť regulácie.

Uzemňovaciu svorku R2 možno vrátiť späť v blízkosti záťaže, aby sa umožnil diaľkový snímanie zeme a zlepšila sa regulácia záťaže.

Externé kondenzátory

Odporúčame použiť tantalový vstupný obtokový kondenzátor 1,0 μF (C._v) na minimalizáciu citlivosti na impedanciu vstupného vedenia.

Nastavovacie zakončenie môžete obísť so zemou, aby ste zvýšili odmietnutie zvlnenia. Tento kondenzátor (C._príd) obmedzuje zvlnenie pred zosilnením, keď sa výstupné napätie nastavuje na vyššiu úroveň.

Použitie kondenzátora 10 µF môže pri práci s 10 V aplikáciou vylepšiť potlačenie zvlnenia asi o 15 dB pri 120 Hz.

Výstupná kapacita (C._ALEBO) je dodávaný tantalom alebo 10 µF hliníkovým elektrolytickým kondenzátorom, ktorý je z dôvodu stability nevyhnutný.

Nevyhnutnosťou je aj výber jedného z nich s nezníženou hodnotou ESR (ekvivalentného sériového odporu).

Nízky ESR alebo kondenzátor s nízkou hodnotou ESR a keramické kondenzátory môžu viesť k nestabilite alebo trvalým osciláciám v aplikácii.

Ochranné diódy

Ak používate externé kondenzátory s akýmkoľvek integrovaným obvodom regulátora, mali by ste zvážiť použitie ochranných diód, aby ste zabránili vybíjaniu kondenzátorov cez nízkonapäťové body do regulátora.

Ako je znázornené na obrázku vyššie, model LM337 s niektorými navrhovanými ochrannými diódami pre výstupné napätie vyššie ako -25 V alebo vysoké hodnoty kapacity (C_ALEBO> 25 uF, C_Adj> 10 uF).

Dióda D₁zastávky C_ALEBOz vybitia cez IC v prípade skratu na vstupe. Dióda D_dvachráni kondenzátor C_Adjvybitie cez IC, keď dôjde ku skratu na výstupe.