Lm317 регулируемый стабилизатор напряжения и тока

В наше время, когда технологические процессы разработки электроприборов стремительно совершенствуются, достаточно сложно обойтись без специального оборудования для подключения техники в домашних условиях. В стабилизации подачи электротока важную роль играет блок питания. Каждый любитель современных электронных приборов должен научиться самостоятельно собирать преобразователи.

Предлагаем подробно рассмотреть, как собрать стабилизатор тока на lm317 своими руками. Устройство имеет обширный ряд применения, в первую очередь, со светодиодами, поэтому предварительно перед процессом разработки следует изучить его особенности и принцип работы.

Технические особенности

Преобразователь для регулятора lm 317 выступает в качестве важного элемента для корректной работы любого технического оборудования. Процесс функционирования заключается в следующем: устройство преобразовывает подачу электроэнергии, поступающей от централизованной сети, в нужное для пользователя напряжение, позволяющее подключить тот или иной электроприбор. При всем этом, преобразовательный аппарат дополнительно выполняет защитную функцию от вероятности образования короткого замыкания.

Блоки питания подразделяются на 2 вида:

• регулируемый стабилизатор тока на lm317;
• импульсный.

Помимо всего, схематические данные, применяющиеся для создания данного агрегата, могут иметь существенные различия, от самых элементарных схем до сложных.

При наличии минимального опыта и знаний, следует начать с изготовления стабилизатора напряжения на lm317 по простым чертежам. Это позволит досконально изучить процесс функционирования и впоследствии создать более усложненную конструкцию.

Если доверять отзывам «домашних» мастеров, данный аппарат по функциональности превосходит покупные модификации в несколько раз, как функциональными способностями, так и эксплуатационным сроком.

ВИДЕО: LM317 стабилизатор тока LED DRIVER

Принцип действия

Чтобы в результате прибор грамотно регулировал напряжение и мог правильно измерять мощность тока, исходящего от электросети, нужно понимать его принцип функционирования.

Преобразователь lm317t характеризуется такими действиями, как нормализация интенсивности потока тока к выходному напряжению, что способствует снижению мощности электричества. Уменьшение силы электротока происходит в самом резисторе, обладающем показателем в 1.25V.

Рабочий блок питания

Очень важно, чтобы области спаивания имели литую форму. В случае если соединение было произведено неправильно, возникает вероятность образования короткого замыкания. Также следует применять качественные составляющие только от известных производителей.

Помните, что схема сборки регулятора, в котором присутствует микросхема lm317, обладает ограничительными рамками. Самым нижним барьером считается 0,8 Ом, высоким – 120 Ом. Получается, чтобы данная система стабильно работала, требуется применять формулу 0.8

Сфера применения

Блок для стабилизации напряжения на lm317, специализирующийся на изменении показателей мощности и интенсивности электротока, применяется в таких ситуациях:

1. При возникновении необходимости подключения к питанию 220V различной электротехники.
2. Тестирование приборов в личной технической лаборатории.
3. Проектирование системы освещения с применением светодиодных ламп и лент.

Характеристики

Стабилизатор напряжения lm317, основанный на работе микросхемы данной модификации, имеет такие характеристики:

• Изделие дает возможность самостоятельно настраивать уровень выходного напряжения в пределах 1,2-28В.
• Интенсивность нагрузки мощности электротока может варьироваться до 3А.

Следует обратить внимание на показатель нагрузки, его более чем достаточно для тестирования электроприборов собственного производства. Данными параметрами способен обеспечивать стабилизатор тока и напряжения, изготовленный по самой элементарной схеме.

Подготовительные работы

Для работы потребуется ряд элементов и деталей, которые можно приобрести в специализированном магазине или взять из другого устройства:

• Стабилизатор тока lm317;
• R-3 – сопротивление 0.1Ом*2 Вт;
• TR-1 – трансформаторное устройство силового типа;
• T-1 – транзистор вида КТ-81-9Г;
• R-2 – сопротивление действие 220Ом;
• F-1 – предохраняющий элемент 0.5 А и 250В;
• R-1 – сопротивление 18К;
• D-1 – светодиод IN-54-00;
• P-1 – сопротивление 4,7 К;
• BR-1 – светодиодный барьер;
• LED-1 – цветной диод;
• C-1 – конденсаторный аппарат модификации с параметрами 3 300 мкф*43V;
• C-3 – конденсаторное устройство модификации 1мкф*43V;
• C-2 – конденсаторный элемент керамического вида 0.1 мкф.

Перечень может видоизменяться в зависимости от разновидности применяемой схемы подключения.

Рабочая схема подключения

Предварительно перед сборкой преобразователя lm317t нужно приобрести все составляющие из вышеперечисленного списка.

Подбирайте качественные проверенные элементы, от этого будет зависеть функционирование не только агрегата собственного производства, но и техники, которая планируется к подключению.

Чаще всего такой СН применяют в комплекте со светодиодами

Основной деталью изделия является трансформатор, который можно извлечь из любого электрического прибора: музыкальный центр, телевизор или небольшая магнитола. Также его можно приобрести, специалисты рекомендуют отдавать предпочтение модификации TBK110. Однако выходное напряжение модель может производить только со значением 9В.

Сбор аппарата

Когда схема проектирования выбрана и подготовлены все необходимые запчасти, можно смело приступать к созданию стабилизатора тока на lm317. Процесс производства, схема подключения должна осуществляться таким образом:

1. Монтируется подобранный вид трансформаторного агрегата.
2. Производится сбор каскадной схемы и выпрямительного оборудования.
3. Спаиваются все полупроводниковые светодиоды.

Важно знать! Вид выпрямительного элемента может относиться к двухполупериодному или однополупериодному оборудованию, обладающему удвоенными и утроенными мостовыми. Для изготовления аппарата по стандартной схеме следует применять мостовой вариант выправления.

1. Производится определение выводов на системе. Их насчитывается всего три: вес, выход, вход. Чтобы в процессе не запутаться, нужно обозначить параметры на элементах соответствующими цифрами, от 1 до 3.
2. Переверните агрегат таким образом, чтобы обозначенная вами нумерация имела начало с левой стороны.
3. Проведите регулировку напряжения, стабилизируя параметры. Для этого минус поддайте на вывод «2» одновременно снимая настроенное значение интенсивности тока с третьего элемента.
4. Исходя из выбранной вами схемы, осуществите монтаж остальных запчастей и поместите их в прочный пластиковый или алюминиевый корпус.

Форма изделия может быть различной, здесь все зависит от предпочтений пользователя и размерных параметров составляющих деталей.

Так выглядит самодельный СП в собранном виде

Если грамотно подобрать схему, следовать правилам подключения и производить процесс поэтапно, в результате может выйти качественный стабилизатора тока на lm317 микросхеме. Данный прибор послужит незаменимым агрегатом в каждой «домашней» лаборатории, специализированной на создании электротехнических устройств.

ВИДЕО: Самодельный стабилизатор напряжения для LED/светодиодов

Микросхема уже не одно десятилетие является хитом среди начинающих радиолюбителей благодаря своей простоте и надежности. На основе этой микросхемы можно собрать регулируемый блок питания на LM317, стабилизатор тока, светодиодный драйвер и другие БП. Для этого потребуется несколько внешних радиодеталей, для LM317 схема включения работает сразу, настройки не требуется.

Микросхемы ЛМ317 и LM317T datasheet полностью одинаковые, отличаются только корпусом. Никаких отличий или разницы нет, совсем нет.

Так же написал обзоры и datasheet других популярных ИМС TL431, LM358 LM358N, LM494. C хорошими иллюстрациями, понятными и простыми схемами.

• 1. Характеристики
• 2. Аналоги
• 3. Типовые схемы включения
• 4. Калькуляторы
• 5. Схемы включения
• 6. Радиоконструкторы
• 7. Datasheet, даташит

Характеристики

Основное назначение это стабилизация положительного напряжения. Регулировка происходит линейным способом, в отличие от импульсных преобразователей.

Так же популярна LM317T, с ней не встречался, поэтому пришлось долго искать правильный даташит на неё. Оказалось, что они полностью идентичны по параметрам, букв «T» в конце маркировки обозначает корпус TO-220 на 1,5 Ампер.

Характеристики

LM317	LM338	LM350
Входное Вольт	1,2 – 37В	1,2 – 37В	1,2 – 37В
Напряжение на выходе	до 36В	до 36В	до 36В
Сила тока	1,5А	5А	3А
Нагрев	до 125°	—	—
Защита	от перегрева от замыкания	—	—
Нестабильность на выходе	0,1%	—	—

Даже при наличии интегрированных систем защиты не следует эксплуатировать на пределе возможностей. Если выйдет из строя, неизвестно сколько Вольт будет на выходе, можно будет спалить дорогостоящую нагрузку.

Приведу основные электрические характеристики из LM317 datasheet на русском . Не все знают технические термины на английском.

В даташите указана огромная сфера применения, проще написать где она не используется.

Аналоги

КР142ЕН12

Микросхем которые имеют практически такой же функционал много, отечественных и зарубежных. Добавлю в список более мощные аналоги, чтобы избежать включения нескольких параллельно. Самый известный LM317 аналог, это отечественная КР142ЕН12.

1. LM117 LM217 – расширенный диапазон рабочих температур от -55° до +150°;
2. LM338, LM138, LM350 — аналоги на 5А, 5А и 3А соответственно;
3. LM317HV, LM117HV — напряжение на выходе до 60V, если вам не достаточно стандартных 40V.

Полные аналоги:

Типовые схемы включения

Преобразователь с пониженными пульсациями LM317T

Регулируемый источник тока

Схема с предварительным стабилизатором

Регулятор 1,25 — 20 Вольт с регулируемым током

Параллельное подключение с одним регулятором

Схема для зарядки аккумуляторов на LM317T

Схема зарядки аккумулятора на 50мА

Схема плавного включения питания

Регулирование двумя LM317T синусоиды переменного тока

Зарядное устройство на 6V с ограничением Ампер

Параллельное подключение для увеличения мощности

Блок питания с большим током LM317T

Калькуляторы

Для максимального облегчения расчётов на основе LM317T разработано множество программ LM317 калькуляторов и онлайн калькуляторов. Указав исходные параметры сразу можно просчитать несколько вариантов и увидеть характеристики требуемых радиодеталей.

Программа для расчета источников напряжения и тока с учётом LM317 характеристик LM317T . Расчёт схем включения мощных преобразователей с использованием транзисторов, TL431, M5237. Так же ИМС 7805, 7809, 7812.

Схемы включения

Стабилизатор LM317 зарекомендовал себя универсальной микросхемой способной стабилизировать напряжение и Амперы. За десятки лет разработаны сотни схем включения LM317T различного применения. Основное назначение, это стабилизатор напряжения в блоках питания. Для увеличения силы количества Ампер на выходе есть несколько вариантов:

1. подключение параллельно;
2. установка на выходе силовых транзисторов, получим до 20А;
3. замена на мощные аналоги LM338 до 5A или LM350 до 3А.

Для построения двухполярного блока питания применяются стабилизаторы отрицательного напряжение LM337.

Считаю, что параллельное подключение не самый лучший вариант из-за разницы в характеристиках стабилизаторов. Невозможно настроить несколько штук точно на одинаковые параметры, чтобы распределить нагрузку равномерно. Благодаря разбросу, на один нагрузка всегда будет больше чем на другие. Вероятность выхода из строя нагруженного элемента выше, если он сгорит, то резко возрастёт нагрузка на другие, которые могут не выдержать её.

Чтобы не подключать параллельно, лучше использовать для силовой части DC-DC преобразователя напряжения транзисторы на выходе. Они рассчитаны на большой ток и отвод тепла у них лучше из-за больших размеров.

Современные импульсные микросхемы уступают по популярности, её простоту трудно превзойти. Стабилизатор тока на lm317 для светодиодов прост в настройке и расчётах, в настоящее время до сих пор применяется на небольших производствах электронных блоков.

Светодиодный драйвер

Светодиодный драйвер до 5А

Зарядное для аккумуляторов

Регулируемый двухполярный блок питания от 0 до 36В

Двухполярный БП LM317 и LM337, для получения положительного и отрицательного напряжения.

Радиоконструкторы

Для начинающих радиолюбителей могу порекомендовать радиоконструкторы от китайцев на Aliexpress. Такой конструктор оптимальный способ собрать устройство по схеме включения, не надо изготавливать плату и подбирать детали. Любой конструктор можно доработать по своему усмотрению, главное чтобы плата была. Стоимость конструктора от 100 руб с доставкой, готовый модуль в сборе от 50 руб.

Datasheet, даташит

Микросхема очень популярная, выпускает множеством производителей, включая китайских. Мои коллегам попадались ЛМ317 с плохими параметрами, которые не тянут заявленный ток. Покупали у китайцев, которые любят всё подделывать и копировать, при этом ухудшая характеристики.

Здравствуйте объясните пожалуйста как включать лм317 параллельно и регулировать ток?

Параллельно лучше не подключать, лучше купите аналогичный регулятор напряжения на 3-5 ампер.

почму в лаболаторном блоке питания на лм317 5а. от5 до 50вольт при влюченииблока происходит большой скачек напряжения что с нагрузкой что без сколько бьюсь все без результатно кто в силах подскажте в чем причина

Обычно они до 37 вольт на выходе. В усилителях звука чтобы избежать скачков при включении усилителя ставят реле, которое подключает вход через 2-3 секунды после включения.

Здравствуйте. В чем различие lm7812 и lm317? В сети пишут один стабилизирует напряжение, а второй ток и нет разницы какой ставить. Что все таки ставить? например для авто

Один с постоянным напряжением стабилизации, второй с переменным.

Где,должна быть больше емкость, на входе стабилизатора,или на выходе? И почему?

Кондер стабилизирует или убирает ВЧ помехи.

Регулируемый трехвыводный линейный стабилизатор напряжения и тока LM317t, характеристики которого позволяют используется его в схемах включения регулируемых блоков питания. Очень часто используется в светодиодных устройствах. В этой статье Вы узнаете основные возможности этой микросхемы, eё распиновку, технические параметры и принцип работы. Увидите, как используя всего несколько радиодеталей можно добиться получения необходимых выходных параметров.

Контакты микросхемы

Изготовляется в универсальном транзисторном корпусе, позволяющем размещать его на плате или теплоотводе. Наиболее распространённая модель LM317 встречается в корпусе TO-220 с буквой «Т» в конце маркировки. Буква «t» обозначает тип корпуса.

Цоколевка стабилизатора LM317 производится по трем контактам. Если смотреть на устройство спереди, то первый контакт слева (A_dj) — это регулируемый вывод, средний (V_out) – выход и последний справа (V_in) — вход.

• V_in — это вывод, на него подается входное напряжение, которое нужно регулировать. Например, на него может подаваться 12 В, которое устройство будет понижать до 10 В на V_out.
• V_out — это вывод, на который выводится напряжение. Поверхность радиатора соединена с этим выводом микросхемы.
• Регулируемый (A_dj) — это вывод, который позволяет регулировать выходное напряжение через подстрочный резистор.

Встречается в различных видов корпусов.

Номера контактов разных типов корпусов микросхемы.

Характеристики

Технические параметры LM317 при температуре окружающей среды +25 °C:

• корпус TO-220, TO-220FP, TO-3, D2PAK, SOT-23;
• материал корпуса — пластмасса;

• диапазон от 1.25 до 37 В;
• сила тока на выходе не более 1.5 А;
• нестабильность на выходе до 0,1 %;
• опорное (V_ref) от 0,1 до 1,3 В;
• ток вытекающий из вывода подстройки (I_adj) от 50 до 100 мкА (µA);

• от короткого замыкания (Internal Short-Circuit Current Limiting);
• от тепловой перегрузки (Thermal Overload Protection);
• ограничение по максимальной рассеиваемой мощности (Output Safe-Area Compensation);

Наличие параметра Output Safe-Area Compensatio означает, что в микросхеме есть датчики “теплового ограничения”, которые ограничивают максимальную рассеиваемую мощности, при её превышении она выключится и не пострадает.

Все системы защиты от перегрузок остаются полностью работоспособными даже если вход регулирования отключен.

Схема включения

Зная номера контактов и их назначение можно понизить напряжение, подаваемое на вход микросхемы до необходимого значения. Для этого надо изменить сопротивление R₁, подключенного к регулируемому выводу Adj. Давайте посмотрим как это выглядит.

Как видно на схеме включения lm317 к контакту Adj надо подключить два резистора R₁ и R₂. Они определяют напряжение, которое понижает стабилизатор и выдает на выход. Посмотрим следующую формулу выходного напряжения.

Исходя из формулы видно, что величина V_out зависит от значения резистора R_2.Чем больше увеличивается значение сопротивления R₂, тем больше будет выходное напряжение.

Пример стабилизации напряжения на LM317

Допустим надо подать на микросхему 12 вольт и отрегулировать его до 5. Исходя из формулы, приведенной выше, для того, чтобы LM317 выдал 5 вольт и выступал в роли регулятора напряжения, значение R₂ должно быть 720 Ом.

Соберите указанную выше схему. Затем с помощью мультиметра проверьте выходное напряжение, поместив его щупы на конденсатор емкостью 1 мкФ. Если схема собрана правильно, то на её выходе будет около 5 вольт.

Входной конденсатор С₁ можно не использовать, если корпус микросхемы расположен не менее 15 сантиметров от входного сглаживающего фильтра. Выходной конденсатор С₂ добавляют для сглаживания переходных процессов.

Теперь замените резистор R₂ и установите на его место номинал со значением 1,5 кОм. Теперь на выходе должно быть около 10 В. Это преимущество этих миросхем. Вы можете настроить их на любое напряжение в пределах диапазона, указанного в его характеристиках.

Принцип работы

Соберем простой стабилизатор напряжения используя LM317 согласно схеме.

Подключим на вход V_in источник постоянного питания. Как уже было написано ранее, к этим контактам надо подать входное напряжение, которое микросхема затем понизит в зависимости от нагрузки. Оно должно быть больше, чем на выходе.

Допустим используя эту схему надо получить 5 В нагрузке. Следовательно, на вход V_in надо подать больше чем 5 вольт. Как правило, если микросхема LM317, не является регулятором с малым падением надо, чтобы входное напряжение примерно на 2 вольта было выше выходного. Поскольку мы хотим 5 вольт на выходе, мы подадим к регулятору 7 вольт.

Регулятор с малым падением напряжения – устройство с низким падением на переходе, примерно от 1 до 1,5 вольт. В качестве регулирующего элемента обычно используется одинарный npn-транзистор.

Контакт Adj позволяет отрегулировать напряжение на выходе до уровня, который мы хотим.Рассчитаем, какое значение сопротивления R₂ даст на выходе устройства 5 вольт. Используя формулу для выходного напряжения можно узнать значение сопротивления R₂.

Так как сопротивление R₁ равно 240 Ом, а выходное напряжение равно 5 В, то R₂ согласно формуле будет равно 720 Ом. Таким образом, при значении R₂ =720 Ом, LM317 будет выдавать 5 В, при подаче на её вход более 5 Вольт.

Драйвер тока

Драйвер тока (LED Driver) поддерживает ток и напряжение в цепи нагрузки в независимости от поданного на него постоянного питания. Известно, что светодиод является полупроводниковым прибором, который следует запитать током, указанным в характеристиках светодиода.

Используя схему стабилизации как показано в DataSheet можно собрать на LM317 простую схему драйвера тока.

Для ее работы зная потребляемый светодиодом ток, необходимо подобрать сопротивление подстроечного резистора R₁. У маломощных светодиодов ток потребления составляет порядка 20 мА или 0,02 А. Для подбора необходимого сопротивления используют формулу, где I_out это ток на выходе микросхемы, необходимый для питания светодиодов.

Используя формулу, получаем значение номинала резистора с сопротивлением 62.5 Ома. Для избежания перегрева микросхемы подбирают необходимую мощности резистора по формуле.

Собрав схему и подав питание, получают простейший драйвер стабилизации тока для светодиодов. Светодиод будет включаться, с требуемой яркостью, которая не будет зависеть от поданного постоянного питания на вход микросхемы.

Номинал необходимого резистора R₁, можно подобрать, используя обычный подстроечный проволочный резистор на сопротивление 0.5 кОм. Для этого сначала проверяют его сопротивление между среднем и любым из крайних выводов. С помощью мультиметра, вращая регулирующий стержень, добиваемся значения сопротивления 500 Ом, чтобы не сжечь подключенный светодиод при включении.

Затем подключают в схему со светодиодом. Чтобы выбрать подходящий номинал резистора, после подачи питания изменяют сопротивление подстроечного резистора до требуемого тока светодиода.

Онлайн-калькулятор

Для расчета параметров радиоэлементов в схемах с LM317 в сети интернет существует множество онлайн-калькуляторов:

• для расчета резистора R2, при известном выходном напряжении и сопротивлении резистора R1;
• для вычисления напряжения на выходе стабилизатора, при известном сопротивлении двух резисторов (R1 и R2);
• для расчета сопротивления и мощности резистора, при известном значении силы тока на выходе микросхемы и др.

Как проверить lm317 мультиметром ?

Мультиметром микросхемы проверить нельзя, так как это не транзистор. Что-то протестировать между контактами конечно можно, но это не гарантирует исправность микросхемы, так как она содержит большое количество различных радиоэлементов (транзисторов, резисторов и др.), которые не соединены с выводами напрямую и не «прозваниваются». Самым эффективный способ, это собрать простой стенд используя макетную плату для проверки и запитать все от батарейки, . Стенд должен представлять собой простейший стабилизатор (пару конденсаторов и резисторов).

Зарубежные и российские аналоги

Чем можно заменить lm317 ? Полными аналогами микросхемы являются GL317, SG317, UPC317, ECG1900. Очень известным отечественным аналогом lm317t c фиксированным напряжением является микросхема KP142ЕН12. Если нужен регулируемый линейный стабилизатор, то подойдет КРЕН12А (можно и Б).

Безопасность при эксплуатации

Максимальное напряжение между входом и выходом не должно превышать 40 В. Мощность рассеивания не более 20 Вт. Температура пайки не должна превышать 260 °С, при соблюдении расстоянии от корпуса микросхемы более 1,6 мм и времени нагревания до 10 секунд. Температура хранения устройства должна находится в пределах от -65 до + 150 °С, рабочая температура не более + 150 °С.

Это максимальные значения, которые могут привести к повреждению устройства или повлиять на стабильность его работы. Микросхема хорошо защищена от тепловой перегрузки и короткого замыкания контактов. Однако не стоит превышать допустимые параметры при эксплуатации, для избежания выхода её из строя и достижения максимально надежной работы.

Производители

LM317t выпускают многие именитые производители, ниже представим их вместе с DataSheet: