Как проверить линейный стабилизатор

КАК ПРОВЕРИТЬ МИКРОСХЕМУ СТАБИЛИЗАТОР

Понадобилось собрать входные стабилизирующие цепи по питанию для устройства на основе микроконтроллера PIC16F628 стабильно работающего при напряжении от 5 вольт. Это не сложно. Взял интегральную микросхему PJ7805 и на её основе в соответствии со схемой из даташита сделал. Подал напряжение и на выходе получил 4,9 вольта. Всего скорей, что этого вполне достаточно, но упрямство, замешанное на педантичности, взяло верх.

Достал коробушку с интегральными стабилизаторами и вознамерился перемерить все соответствующего достоинства. А чтобы вдруг не ошибиться даже соответствующую схемку выложил перед собой. Однако энтузиазм закончился уже на первом же компоненте. Этот «ёжик без ручек, без ножек» из соединительных проводов с крокодилами желал жить своей жизнью и воли радиолюбителя подчинялся с большим трудом. Да к тому же проверяемый стабилизатор на выходе показал 4,86 вольта, чем поверг мой оптимизм в уныние.

Нет тут нужно что-то более существенное, например какой-то пусть и простой но, тем не менее, пробник что ли. Забил в поисковик яндекса и получил то, что видите на фото «Комплекс контроля интегральных стабилизаторов напряжения». Ну, это не для средних радиолюбительских умов. Стало ясно, что велосипед придётся изобретать.

Схема испытателя КРЕН

Составленная схема явно уступает верхней картинке, ну тут уж ничего не поделаешь, что можем. Конденсатор С1 устраняет генерацию при скачкообразном включении входного напряжения, С2 служит для защиты от переходных помеховых импульсов. Их ёмкость решил взять 100 мкФ. Вольтаж в соответствии с напряжением проверяемого стабилизатора. Ставить конденсаторы как можно ближе к корпусу интегрального стабилизатора. Диод VD1 1N4148 не позволит конденсатору на выходе стабилизатора разрядится через него после выключения (это чревато выходом стабилизатора из строя). U Вх. интегрального стабилизатора должно быть выше U Вых. минимум на 2,5 вольта. Нагрузку подбирать так же в соответствии с возможностями тестируемого стабилизатора.

На роль корпуса был выбран самодельный вариант оборудованный контактными штырями для соединения с мультиметром (минус в гнездо «сom», плюс в «V»). В качестве соединительного элемента выводов проверяемого компонента со схемой можно приспособить вот такой тройной штыревой контакт. В мою задачу входит проверка трёхвыводных интегральных стабилизаторов рассчитанных на напряжение не более 12 вольт поэтому в схему поставлю два конденсатора 100 мкф х 16 В. Диод согласно схемы.

В просверленные точно в соответствии с диаметром штыревых контактов отверстия их и вставляем, с внутренней стороны надеваем на каждый штырь по соответствующей (махонькой) металлической шайбочке, смочив активным флюсом и плотно прижав припаиваем каждую шайбу к соответствующему штырю не допуская соединения пар штырь – шайба между собой. Для этого шайбы нужно подточить, центральную с обеих сторон, крайние с одной. Отверстия по месту установки нужно
именно просверлить, если проколоть шилом образуется внутренняя неровность краёв отверстия и ровно + плотно установить шайбу не выйдет. Штыри, для прочности, также обязательно должны находится на общем твёрдом основании из диэлектрика.

Контактные площадки образованные местом пайки штырей и шайб становятся местом установки компонентов схемы. Получается компактно, также выполняется рекомендация минимального расстояния конденсаторов от выводов проверяемого интегрального стабилизатора. С соединительными проводами всё просто, главное взять их соответствующего цвета (для «+» красный, для «-» чёрный) и никакой путаницы не будет.

Подумав, установил кнопку включения нажимного действия, поставлена в разрыв плюсового (красного) провода на входе питания. Всё таки это удобство из разряда необходимых. Тройной штыревой контакт понадобилось «доработать» — немного согнуть, тут так, либо один раз подогнать контакты под выводы компонентов, либо перед каждым соединением ножки стабилизаторов гнуть под контакты.

Пробник – приставка к мультиметру готов. Вставляю в соответствующие гнёзда мультиметра штыри пробника, предел измерения выставляю 20 вольт постоянного напряжения, провода подвода электрического тока подсоединяю к лабораторному блоку питания в соответствии с их расплюсовкой, устанавливаю для проверки стабилизатор (попался на 10 вольт), выставляю соответственно на БП напряжение 15 вольт и нажимаю кнопку включения на пробнике. Устройство сработало, на дисплее 9,91 В. Далее в течении минуты разобрался со всеми трёхвыводными стабилизаторами на напряжение до 12 вольт включительно. Несколько, из числа бережно хранимых, оказались негодными.

Итого

Давно понятно, что вот такие простенькие пробники – приставки в радиолюбительском деле так же необходимы, как и весьма серьёзные измерительные приборы, но вот делать их (возиться с их изготовлением) попросту лень, а напрасно, и понимание этого приходит каждый раз когда это простенькое устройство всё же было собрано и оказало неоценимую помощь в творческих начинаниях. Автор — Babay iz Barnaula.

Форум по обсуждению материала КАК ПРОВЕРИТЬ МИКРОСХЕМУ СТАБИЛИЗАТОР

Радиоэлектроника и схемотехника для начинающих — первые шаги в радиоделе или с чего начать будущему радиолюбителю.

Электромагнитное реле — теория и практика применения. Обозначение, виды, основные параметры и правила эксплуатации.

Тристабильный мультивибратор — схема трёхканального переключателя LED.

Высококачественный усилитель для электрогитары — полное руководство по сборке и настройке схемы на JFET и LM386.

Как проверить электрический стабилизатор?

Вопрос, как проверить стабилизатор напряжения, является актуальным для многих предприятий, организаций и частных пользователей. Стабилизирующие устройства представляют собой достаточно сложную аппаратуру, от качества работы которой зависит исправность подключенного дорогостоящего оборудования. Поэтому контроль их работоспособности и своевременное выявление неисправностей – необходимое условие для обеспечения бесперебойности технологических процессов и минимизации дополнительных расходов.

Содержание

  • Неисправности стабилизаторов
  • Как проверить электрический стабилизатор?
  • Проверка линейного стабилизатора постоянного напряжения с помощью мультиметра
  • Проверка по схеме стабилизатора
  • Где выполнить проверку стабилизаторов?

Неисправности стабилизаторов

Наиболее важными характеристиками стабилизаторов, которые подлежат контролю, являются номинальное входное и выходное напряжение, ток нагрузки, степень стабилизации, величина пульсации, температура внутренних компонентов. Для полноценной диагностики этих параметров необходимо специальное оборудование. Особенно сложным считается тестирование устройств на симисторных ключах. Оно требует наличия точной схемы и специализированных измерительных приборов, включая осциллограф.

Рассмотрим некоторые распространенные проблемы стабилизаторов:

  • В релейных устройствах чаще всего выходят из строя реле, которые отвечают за переключение обмоток трансформатора. Также иногда перегорает катушка.
  • Перегревается трансформатор без серьезной нагрузки. Эта проблема возникает из-за межвиткового короткого замыкания или замыкания в переключателях.
  • Перегрев сервоприводного стабилизатора. Он может происходить вследствие замыкания соседних витков из-за загрязнения контактных площадок. Чтобы не допустить этого, устройства необходимо периодически разбирать и чистить.
  • Перегорание одного из электронных компонентов. Оно может происходить из-за замыканий, перегрузок, чрезмерно высокой температуры.

Как проверить электрический стабилизатор?

Для выявления неисправностей устройства нужно выполнить следующие действия:

  1. Предварительная проверка. Ее можно провести без специальных приборов. Для этого понадобятся две настольные лампы одинаковой мощности, электроплитка или другой мощный потребитель, удлинитель питания с несколькими розетками. Подключаем к удлинителю стабилизатор, одну лампочку и электроплитку. Втору лампочку питаем от стабилизатора. Включаем плитку. Если стабилизатор работает правильно, то свет лампы, подключенной к нему не измениться, а свечение лампы, подключенной к удлинителю уменьшится.
  2. Разборка оборудования, тщательное удаление всех загрязнений, очистка контактных площадок до металлического блеска.
  3. Осмотр стабилизатора, выявление электронных компонентов со следами воздействия высокой температуры. Перегретые резисторы выглядят обуглившимися, на транзисторах могут появляться почернения и трещины. Также нужно обратить внимание на вздувшиеся конденсаторы. Еще одним симптомом перегрева является изменение оттенка текстолитовой платы.
  4. Прозвон силовых ключей и других компонентов.

Проверка линейного стабилизатора постоянного напряжения с помощью мультиметра

Одним из основных компонентов линейного стабилизатора постоянного напряжения является стабилитрон или диод Зенера. Выход из строя именно этого элемента является самой распространенной причиной поломки устройств. Прежде чем разобраться, как проверить стабилизатор напряжения мультиметром, нужно разобраться в принципе работы стабилитрона. В рабочем состоянии он пропускает ток строго в одном направлении. При повышении напряжения на входе, величина электротока, проходящего через стабилитрон, резко возрастает. Элемент начинает работать в режиме пробоя, обеспечивая поддержание напряжения на выходе с заданной точностью. Слишком большие токи приводят к перегреву и поломке стабилитрона.

Читайте также  Как рассчитать частоту вращения

Для проверки компонента подсоединяем плюсовый щуп мультиметра в режиме измерения сопротивления к катодному выводу, а минусовый – к анодному выводу. Прибор должен показать определенное значение сопротивления. После этого меняем щупы местами. Сопротивление должно становиться бесконечным. Такие показания мультиметра указывают на исправность стабилитрона. Если же при обоих измерениях прибор показал бесконечное сопротивление – произошел обрыв элемента. В случае, когда сопротивление при разных положениях щупов равно нулю, можно сделать вывод о пробое стабилитрона.

Проверка по схеме стабилизатора

Описанный выше метод не подходит для двусторонних и прецизионных стабилитронов. Как проверить стабилизатор напряжения в этом случае? Нужно включить проверяемые электронные компоненты в схему и приложить напряжение от источника питания. Для этого понадобиться делитель, который состоит из одного или нескольких резисторов. Резистор должен обеспечивать пробой стабилитрона при подаче напряжения от источника питания.

  1. Положительный провод от блока питания подключается к первому выводу делителя.
  2. Катодный вывод стабилитрона подключается ко второму выводу делителя.
  3. Анодный вывод стабилитрона соединяется с отрицательным контактом источника питания.
  4. Мультиметр в режиме вольтметра включает в схему. Плюсовый вывод подсоединяется ко второму выводу резистора, а минусовый – к общей шине питания (минусовый вывод блока питания).
  5. Если на первый вывод делителя подать напряжение равное или превышающее напряжение стабилизации, то на выходе оно не должно превышать это значение. Это говорит об исправном стабилитроне. Если элемент пробит или неправильно подключен, то вольтметр покажет ноль. В случае пробитого стабилитрона показания мультиметра будут превышать величину напряжения стабилизации.

Где выполнить проверку стабилизаторов?

Стабилизаторы представляют собой достаточно сложные устройства. Существует множество разновидностей этих устройств, различающихся принципом действия и конструкцией. Для грамотной диагностики аппаратов чаще всего необходимо специальное оборудование и обширные познания в области электроники. Если вы не знаете, как проверить стабилизатор напряжения, лучше не пытайтесь проводить диагностику самостоятельно, а доверьте эту работу профессионалам.

Как проверить стабилизатор напряжения мультиметром

  1. Стабилизатор или стабилитрон?
  2. Можно и нужно ли проверять стабилизатор мультиметром
  3. Точно ли стабилизатор работает?

Для некоторых жителей Украины стабилизатор напряжения стал неотъемлемым помощником, позволяющим забыть о проблемах, связанных с качеством электроснабжения. Многие игнорируют данную проблему, считая, что и без стабилизатора все прекрасно работает. Только вот значительный процент неисправностей электрооборудования связан именно с перепадами напряжения в питающей сети.

Иногда, установив стабилизатор, пользователи хотят убедиться, что он действительно работает и, соответственно, защищает. Именно поэтому в интернете можно встретить вопросы по типу “как проверить стабилизатор напряжения мультиметром”. Попробуем разобраться, о чем идет речь и как это сделать.

Стабилизатор или стабилитрон?

Сразу стоит разобраться, что Вы имели в виду под стабилизатором, потому что очень часто так ошибочно называют полупроводниковый компонент — стабилитрон. Стабилитрон — это очень интересная разновидность диодов, которая всегда работает в режиме пробоя, поддерживая на выходе стабильное напряжение при достаточно широком диапазоне входных напряжений. Это прекрасно видно на вольт-амперной характеристике.

Стабилитроны используются для стабилизации постоянного тока в электронных схемах (в том числе в автомобилях для коррекции напряжения генератора и других задач) и, соответственно, никакой речи о защите домашней техники быть не может.

Кратко рассмотрим, как проверить стабилитрон мультиметром, если уж о нем пошла речь. Нужно лишь выставить прибор в режим сопротивления и приложить щупы к аноду и катоду стабилитрона. Если все хорошо, то в одном случае (когда плюсовой щуп приставлен к аноду) сопротивление будет близким к нулю, а в другом — к бесконечности, измеряемое мегаомами. Конечно, обычный прозвон не может гарантировать 100% исправность стабилитрона, как и любого другого диода, но в подавляющем большинстве случаев результат корректен.

Можно и нужно ли проверять стабилизатор мультиметром

Со стабилитроном разобрались, а вот как проверить электрический стабилизатор? Тот самый, который устанавливается дома для защиты бытовой техники и электроники.

Стабилизатор напряжения является устройством комплексным, работающим под управлением микроконтроллера. Наличие в схеме “мозгов” позволяет прибору самостоятельно контролировать свое состояние, сообщив об ошибке и обесточив нагрузку в случае неисправности. Сообщения об ошибке могут иметь самый разный формат: красный светодиод, шифр на LED-дисплее, либо полноценное сообщение на графическом или ЖК дисплее. Если со стабилизатором что-то случится, Вы об этом обязательно узнаете и без мультиметра.

Наиболее часто неисправности возникают в релейных и сервоприводных стабилизаторах, так как в первом случае что-то может случиться с реле, а во втором — с токосъемной щеткой или сервомотором. Максимум, что в этой ситуации может сделать рядовой пользователь с мультиметром в руках — это прозвонить контакты и катушки реле, хотя, по-хорошему, следует сразу же обратиться в сервис за помощью специалистов. Неумелыми действиями можно навредить не только стабилизатору, но и себе. О вмешательстве в схему управления и говорить не стоит.

Точно ли стабилизатор работает?

Другой частой причиной запросов о том, как проверить стабилизатор напряжения мультиметром, является желание пользователя разузнать, действительно ли стабилизатор выполняет свою работу, а не просто пропускает электрический сигнал транзитом. Для этого сперва проверяется напряжение в розетке, а затем на выходе стабилизатора и — о чудо! — иногда отклонение от 220В на выходе больше, чем до стабилизации. Человек, незнакомый с принципом работы ступенчатого стабилизатора, может подумать, что его просто обманули, однако это не так. Чтобы в этом разобраться, рассмотрим, как работает ступенчатый стабилизатор.

Ступенчатый — это, если быть точным, не тип стабилизатора, а принцип регулирования напряжения. Ступенчатыми бывают релейные и электронные стабилизаторы. Чаще всего пользователи, судя по отзывам, стараются выбирать стабилизаторы как раз этих двух типов. Ступенчатый принцип регулирования основан на автотрансформаторе, обмотка которого разделена на ступени. Каждая ступень соответствует определенному количеству витков вторичной обмотки относительно первичной, что, как известно из школьного курса физики, соответствующим образом сказывается на выходном напряжении. Таким образом, мы имеем автотрансформатор, у которого при одинаковом напряжении на входе будет сниматься разное напряжение на каждой из ступеней.

Из сказанного выше очевидно, что регулировка напряжения ступенчатой схемы заключается в том, чтобы скоммутировать выход к одному из выводов автотрансформатора. В релейных стабилизаторах за это отвечают реле, а в электронных — симисторы (симметричные тиристоры).

У каждого стабилизатора есть заявленная точность, которая выражается в процентном отклонении от номинального значения. У самых доступных моделей этот показатель составляет 10%, а у премиальных — менее 1%. Точность зависит от размера шага между ступенями. Шаг будет тем меньше, чем больше у стабилизатора ступеней. Если Ваш стабилизатор рассчитан на точность 10%, то отклонения от 220В не будут превышать 22В. Таким образом, вполне нормальной является ситуация, когда на входе мы имеем, скажем, 215В, а на выходе 205В. Зато когда в сети возникнут опасные колебаний, например 260В, стабилизатор удержит выходное напряжение в пределах своей точности, что в худшем случае составляет 10% (198-242В). Это абсолютно безопасный показатель для сертифицированной в Украине бытовой техники и электроники.

Читайте также  Как подключить три лампы к одному выключателю

Таким образом, единственный случай, когда проверка стабилизатора напряжения мультиметром имеет смысл — это сверка с показаниями средств индикации (каждый стабилизатор имеет как минимум простую аналоговую индикацию выходного напряжения). В иных случаях стабилизатор сам сообщит Вам, если возникнет неисправность.

Стабилизатор напряжения

Стабилизатор напряжения — важнейший радиоэлемент современных радиоэлектронных устройств. Он обеспечивает постоянное напряжение на выходе цепи, которое почти не зависит от нагрузки.

Стабилизаторы семейства LM

В нашей статье мы рассмотрим стабилизаторы напряжения семейства LM78ХХ. Серия 78ХХ выпускается в металлических корпусах ТО-3 (слева) и в пластмассовых корпусах ТО-220 (справа). Такие стабилизаторы имеют три вывода: вход, земля (общий) и вывод.

Вместо «ХХ» изготовители указывают напряжение стабилизации, которое нам будет выдавать этот стабилизатор. Например, стабилизатор 7805 на выходе будет выдавать 5 Вольт, 7812 соответственно 12 Вольт, а 7815 — 15 Вольт. Все очень просто.

Схема подключения

А вот и схема подключения таких стабилизаторов. Эта схема подходит ко всем стабилизаторам семейства 78ХХ.

На схеме мы видим два конденсатора, которые запаиваются с каждой стороны. Это минимальные значения конденсаторов, можно, и даже желательно поставить большего номинала. Это требуется для уменьшения пульсаций как по входу, так и по выходу. Кто забыл, что такое пульсации, можно заглянуть в статью как получить из переменного напряжения постоянное.

Характеристики стабилизаторов

Какое же напряжение подавать, чтобы стабилизатор работал как надо? Для этого ищем даташит на стабилизаторы и внимательно изучаем. Нас интересуют вот эти характеристики:

Output voltage — выходное напряжение

Input voltage — входное напряжение

Ищем наш 7805. Он выдает нам выходное напряжение 5 Вольт. Желательным входным напряжением производители отметили напряжение в 10 Вольт. Но, бывает так, что выходное стабилизированное напряжение иногда бывает или чуть занижено, или чуть завышено.

Для электронных безделушек доли вольт не ощущаются, но для прецизионной (точной) аппаратуры лучше все таки собирать свои схемы. Здесь мы видим, что стабилизатор 7805 может нам выдать одно из напряжений диапазона 4,75 — 5,25 Вольт, но при этом должны соблюдаться условия (conditions), что ток на выходе в нагрузке не будет превышать 1 Ампера. Нестабилизированное постоянное напряжение может «колыхаться» в диапазоне от 7,5 и до 20 Вольт, при это на выходе будет всегда 5 Вольт.

Рассеиваемая мощность на стабилизаторе может достигать до 15 Ватт — это приличное значение для такой маленькой радиодетали. Поэтому, если нагрузка на выходе такого стабилизатора будет кушать приличный ток, думаю, стоит подумать об охлаждении стабилизатора. Для этого ее надо посадить через пасту КПТ на радиатор. Чем больше ток на выходе стабилизатора, тем больше по габаритам должен быть радиатор. Было бы вообще идеально, если бы радиатор еще обдувался вентилятором.

Работа стабилизатора на практике

Давайте рассмотрим нашего подопечного, а именно, стабилизатор LM7805. Как вы уже поняли, на выходе мы должны получить 5 Вольт стабилизированного напряжения.

Соберем его по схеме

Берем нашу Макетную плату и быстренько собираем выше предложенную схемку подключения. Два желтеньких — это конденсаторы, хотя их ставить необязательно.

Итак, провода 1,2 — сюда мы загоняем нестабилизированное входное постоянное напряжение, снимаем 5 Вольт с проводов 3 и 2.

На Блоке питания мы ставим напряжение в диапазоне 7,5 Вольт и до 20 Вольт. В данном случае я поставил напряжение 8,52 Вольта.

И что же у нас получилось на выходе данного стабилизатора? 5,04 Вольта! Вот такое значение мы получим на выходе этого стабилизатора, если будем подавать напряжение в диапазоне от 7,5 и до 20 Вольт. Работает великолепно!

Давайте проверим еще один наш стабилизатор. Думаю, Вы уже догадались, на сколько он вольт.

Собираем его по схеме выше и замеряем входное напряжение. По даташиту можно подавать на него входное напряжение от 14,5 и до 27 Вольт. Задаем 15 Вольт с копейками.

А вот и напряжение на выходе. Блин, каких то 0,3 Вольта не хватает для 12 Вольт. Для радиоаппаратуры, работающей от 12 Вольт это не критично.

Как сделать блок питания на 5, 9,12 Вольт

Как же сделать простой и высокостабильный источник питания на 5, на 9 или даже на 12 Вольт? Да очень просто. Для этого Вам нужно прочитать вот эту статейку и поставить на выход стабилизатор на радиаторе! И все! Схема будет приблизительно вот такая для блока питания 5 Вольт:

Два электролитических конденсатора для для устранения пульсаций и высокостабильный блок питания на 5 вольт к вашим услугам! Чтобы получить блок питания на большее напряжение, нам нужно также на выходе трансформатора тоже получить большее напряжение. Стремитесь, чтобы на конденсаторе С1 напряжение было не меньше, чем в даташите на описываемый стабилизатор.

Для того, чтобы стабилизатор напряжения не перегревался, подавайте на вход минимальное напряжение, указанное в даташите. Например, для стабилизатора 7805 это напряжение равно 7,5 Вольт, а для стабилизатора 7812 желательным входным напряжением можно считать напряжение в 14,5 Вольт. Это связано с тем, разницу напряжения, а следовательно и мощность, стабилизатор будет рассеивать на себе.

Как вы помните, формула мощности P=IU, где U — напряжение, а I — сила тока. Следовательно, чем больше входное напряжение стабилизатора, тем больше мощность, потребляемая им. А излишняя мощность — это и есть нагрев. В результате нагрева такой стабилизатор может перегреться и войти в состояние защиты, при котором дальнейшая работа стабилизатора прекращается или вовсе сгореть.

Заключение

Все большему числу электронных устройств требуется качественное стабильное питание без всяких скачков напряжения. Сбой того или иного модуля электронной аппаратуры может привести к неожиданным и не очень приятным последствиям. Используйте же на здоровье достижения электроники, и не парьтесь по поводу питания своих электронных безделушек.

Где купить стабилизатор напряжения

Купить дешево эти интегральные стабилизаторы можно сразу целым набором на Алиэкспрессе по этой ссылке. Здесь есть абсолютно любые значения даже для отрицательного напряжения.


А в видео можете посмотреть как сделать самый простой стабилизатор на LM 317:

Характеристики микросхемы lm317t

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.

  1. Контакты микросхемы
  2. Характеристики
  3. Схема включения
  4. Пример стабилизации напряжения на LM317
  5. Принцип работы
  6. Драйвер тока
  7. Онлайн-калькулятор
  8. Как проверить lm317 мультиметром ?
  9. Зарубежные и российские аналоги
  10. Безопасность при эксплуатации
  11. Производители

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 (Adj) — это регулируемый вывод, средний (Vout) – выход и последний справа (Vin) — вход.

  • Vin — 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 Vout.
  • Vout — это вывод, на который выводится напряжение. Поверхность радиатора соединена с этим выводом микросхемы.
  • Регулируемый (Adj) — это вывод, который позволяет регулировать выходное напряжение через подстрочный резистор.
Читайте также  Как прослушать телефон на расстоянии

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 (Vref) от 0,1 до 1,3 В;
  • ток вытекающий из вывода подстройки (Iadj) 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 Vout зависит от значения резистора R2.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 Vin 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 Vin 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 Iout 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: