W tym poście porozmawiamy o funkcji interesującego regulatora napięcia: LM337, który jest w zasadzie ujemnym urządzeniem uzupełniającym dla popularnego LM317 IC .

Zbudowany z regulowanym 3-biegunowym napięciem ujemnym, ten regulator może wygodnie dostarczać około 1,5 A z zakresem napięcia wyjściowego od -1,2 V do -37 V.

Jest niezwykle łatwy w użyciu i wymaga tylko dwóch zewnętrznych rezystorów do skonfigurowania napięcia wyjściowego. Inne fajne funkcje, takie jak wewnętrzne ograniczanie prądu, wyłącznik termiczny i kompensacja obszaru bezpiecznego sprawiają, że LM337 jest wyjątkowo wytrzymały.

To urządzenie jest przeznaczone do różnych zastosowań, w tym do lokalnej i pokładowej regulacji napięcia. Ponadto LM337 można wykorzystać do skonstruowania programowalnego regulatora wyjściowego. Jeśli między regulacją a wyjściem podłączysz rezystor stały, element elektroniczny przekształca się w precyzyjny regulator prądu.

Będąc urządzeniem uzupełniającym dla IC LM317, który jest dodatnim regulatorem napięcia, oba są często używane do tworzenia wysoce wszechstronnych podwójne zasilacze regulatora napięcia .

Główne cechy

Niektóre z głównych cech IC LM337 to:

Dodatkowy prąd wyjściowy 1,5 A.
Zmienne napięcie wyjściowe w zakresie od -1,2 V do -37 V.
Wbudowana termiczna ochrona przed przeciążeniem
Wbudowane zabezpieczenie przed zwarciem, przetężeniem i przegrzaniem.
Powrót tranzystora wyjściowego w bezpiecznym obszarze
Nieograniczone działanie w zastosowaniach wysokonapięciowych
Łagodzi gromadzenie się stałych napięć
Dostępne w wersji do montażu powierzchniowego D.^dwaPAK i typowy pakiet tranzystorów 3-odprowadzeniowych
Bezołowiowe i zgodne z RoHS

Schemat obwodu zmiennego napięcia LM337

Obwód aplikacyjny LM337 do ujemnego regulowanego zasilania regulatora napięcia

Szczegóły pinów i działanie

LM337 Absolutna maksymalna ocena

Charakterystyka elektryczna LM337

W charakterystyce elektrycznej dla wymienionych scenariuszy testowych pokazane są parametry parametrów produktu, chyba że podano inaczej.

Istnieje kilka wyjątków, w których wydajność produktu może nie być wyświetlana w charakterystyce elektrycznej, jak podano poniżej.

T_Niskado T_wysoki= 0 ° do 125 ° C, dla LM337T, D2T. T_Niskado T_wysoki= -40 ° do + 125 ° C, dla LM337BT, BD2T.
ja_max= 1,5 A, P._max= 20 W
Regulacja obciążenia i linii jest odnotowywana przy stałej temperaturze złącza. Może nastąpić zmiana w V_LUBze względu na konsekwencje ogrzewania, które opisano w specyfikacji termicznej. Tutaj stosuje się testowanie impulsów o niskim cyklu pracy.
do_przymjeśli jest zastosowany, jest połączony między kołkiem regulacyjnym a masą.
Krzywa temperatury na matrycy jest generowana, jeśli występuje rozpraszanie mocy wewnątrz regulatora napięcia IC. Wpływa to na oddzielne komponenty IC na matrycy, a jej skutki można złagodzić poprzez dobry projekt obwodu i metody rozmieszczenia. Wpływ tych krzywych temperaturowych na napięcie wyjściowe jest podany w ramach regulacji termicznej jako procent zmian mocy wyjściowej na wat zmiany mocy w określonym przedziale czasu.
Ponieważ stabilność długoterminowa nie może być określona ilościowo dla każdego komponentu przed wysyłką, niniejsza specyfikacja służy jako przybliżone oszacowanie średniej stabilności.

Podstawowa obsługa i działanie obwodu

LM337 to pływający regulator z trzema zaciskami. Zasadniczo działa poprzez generowanie precyzyjnego odniesienia -1,25 V (V_ref) między jego wyjściem a zaciskami regulacyjnymi.

To napięcie odniesienia jest przekształcane na prąd programowania (I._WAŁÓWKA) przez R, jak pokazano na rysunku 17. W rezultacie ten stały prąd przepływa przez R2 z ziemi.

Poniższe równanie opisuje regulowane napięcie wyjściowe:

V_{na zewnątrz}= V_ref(1 + R2 / R1) + I._AdjR2

Podstawowy obwód aplikacji LM337 do ustalania programowalnych wartości rezystorów

LM337 może służyć do regulacji terminala regulacyjnego (I_Adj) do mniej niż 100 µA i utrzymywać ją na stałym poziomie, ze względu na fakt, że prąd wpływa do I_Adjpin oznacza składnik błędu w powyższym wzorze. W tym celu cały prąd roboczy w stanie spoczynku jest przesyłany z powrotem do zacisku wyjściowego.

Wymusza to potrzebę minimalnego prądu obciążenia. Gdy tylko prąd obciążenia osiągnie poziom niższy niż to minimum, napięcie wyjściowe wzrośnie.

Co więcej, ponieważ LM337 działa jak regulator pływający, najważniejszą cechą, jaką musi wykonać, jest różnica napięcia w obwodzie. Ponadto ważne jest również, aby możliwa była praca przy wysokich napięciach względem ziemi.

Regulacja obciążenia

IC LM337 jest wszechstronny i zapewni doskonałą regulację obciążenia, pod warunkiem, że zapewnione zostaną pewne środki zapobiegawcze w celu uzyskania najlepszej wydajności.

Jednym z przykładów jest to, że rezystor programujący (R1) musi być podłączony jak najbliżej układu regulatora, aby zmniejszyć spadki napięcia linii, które można łatwo połączyć szeregowo z potencjałem odniesienia, poważnie wpływając na wydajność regulacji.

Zacisk uziemienia R2 może być zwrócony w pobliżu uziemienia obciążenia, aby umożliwić zdalne wykrywanie uziemienia i poprawić regulację obciążenia.

Kondensatory zewnętrzne

Zalecamy zastosowanie tantalowego wejściowego kondensatora obejściowego 1,0 µF (C._w), aby zminimalizować czułość na impedancję linii wejściowej.

Możesz ominąć zacisk regulacyjny do masy, aby zwiększyć tłumienie tętnień. Ten kondensator (C._przym) ogranicza tętnienia przed wzmocnieniem, gdy napięcie wyjściowe jest regulowane w kierunku wyższych poziomów.

Użycie kondensatora 10 µF może poprawić tłumienie tętnień o około 15 dB przy 120 Hz podczas pracy z aplikacją 10 V.

Pojemność wyjściowa (C_LUB) jest zasilany przez tantal lub aluminiowy kondensator elektrolityczny o pojemności 10 µF, co jest niezbędne dla stabilności.

Wybór jednego z nich z niezredukowaną wartością ESR (Equivalent Series Resistance) jest również koniecznością.

Niska ESR lub kondensator o niskiej wartości ESR i kondensatory ceramiczne mogą prowadzić do niestabilności lub trwałych oscylacji w aplikacji.

Diody ochronne

Jeśli używasz zewnętrznych kondensatorów z dowolnym układem scalonym regulatora, możesz poważnie rozważyć włączenie diod ochronnych, aby uniknąć rozładowania kondensatorów przez punkty niskiego prądu do regulatora.

Obwód aplikacyjny LM337 przedstawiający sposób użycia diod zabezpieczających

Jak pokazano na powyższym rysunku, LM337 z kilkoma sugerowanymi diodami zabezpieczającymi dla napięć wyjściowych większych niż -25 V lub wysokich wartości pojemności (C_LUB> 25 µF, C_Adj> 10 µF).

Dioda D₁przystanki C_LUBprzed rozładowaniem przez układ scalony w przypadku zwarcia na wejściu. Dioda D_dwakondensator ochronny C_Adjrozładowywanie przez układ scalony, gdy wystąpi zwarcie wyjściowe.