В этом посте мы поговорим о функции интересного устройства-регулятора напряжения: LM337, который, по сути, является отрицательным дополнительным устройством для популярных LM317 IC .

Построенный с регулируемым трехконтактным отрицательным напряжением, этот регулятор может удобно подавать около 1,5 А с диапазоном выходного напряжения от -1,2 В до -37 В.

Он невероятно прост в использовании, и для настройки выходного напряжения требуется всего два внешних резистора. Другие интересные функции, такие как внутреннее ограничение тока, тепловое отключение и компенсация безопасной зоны, делают LM337 исключительно надежным.

Это устройство предназначено для различных приложений, включая локальное и бортовое регулирование напряжения. Кроме того, LM337 можно использовать для создания программируемого выходного регулятора. Если вы установите постоянный резистор между регулировкой и выходом, электронный компонент преобразуется в прецизионный регулятор тока.

Являясь дополнительным устройством для микросхемы LM317, которая представляет собой стабилизатор положительного напряжения, эти два устройства часто используются для создания универсальных источники питания с двойным стабилизатором напряжения .

Основные особенности

Некоторые из основных особенностей IC LM337:

Дополнительный выходной ток 1,5 А
Переменное выходное напряжение в диапазоне от -1,2 В до -37 В.
Встроенная защита от тепловой перегрузки
Встроенная защита от короткого замыкания, ограничения тока и перегрева.
Выходной транзистор с возвратом в безопасную зону
Неограниченная работа для высоковольтных приложений
Снижает запасы постоянного напряжения
Доступен для поверхностного монтажа D^дваPAK и типичный блок транзисторов с 3 выводами
Не содержит свинца и соответствует требованиям RoHS

Схема цепи переменного напряжения LM337

Схема применения LM337 для источника питания отрицательного регулируемого стабилизатора напряжения

Детали распиновки и работа

LM337 Абсолютный максимальный рейтинг

LM337 Электрические характеристики

В электрических характеристиках для перечисленных сценариев испытаний показаны параметрические характеристики продукта, если не указано иное.

Есть несколько исключений, когда характеристики продукта могут не отображаться в электрических характеристиках, как указано ниже.

Т_низкийк Т_высоко= От 0 ° до 125 ° C, для LM337T, D2T. Т_низкийк Т_высоко= От -40 ° до + 125 ° C, для LM337BT, BD2T.
я_{Максимум}= 1,5 А, P_{Максимум}= 20 Вт.
Регулировка нагрузки и линии отмечается при постоянной температуре перехода. Возможно изменение V_{ИЛИ ЖЕ}из-за последствий нагрева, описанных в спецификации терморегулирования. Здесь используется импульсное тестирование с низкой скважностью.
C_прил, если применяется, соединяется между регулировочным штифтом и землей.
Температурная кривая на кристалле создается, если есть рассеяние мощности внутри регулятора напряжения IC. Это влияет на отдельные компоненты ИС на кристалле, и его влияние можно смягчить с помощью хорошей схемы и методов компоновки. Влияние этих температурных кривых на выходное напряжение указано в разделе «Температурное регулирование» как процент изменения выходной мощности на ватт изменения мощности в пределах указанного интервала.
Поскольку долгосрочную стабильность невозможно определить количественно для каждого компонента перед отгрузкой, эта спецификация служит приблизительной оценкой средней стабильности.

Принцип работы и работа основных схем

LM337 - плавающий регулятор с тремя выводами. Она в основном работает путем создания точной -1.25 опорного напряжения (V_ссылка) между его выходом и клеммами регулирования.

Это опорное напряжение преобразуется в ток программирования (я_ПРОГ) на R, как показано на рисунке 17. В результате этот постоянный ток проходит через R2 от земли.

Уравнение ниже описывает регулируемое выходное напряжение:

V_из= V_ссылка(1 + R2 / R1) + я_AdjR2

Базовая прикладная схема LM337 для фиксации значений программируемого резистора

LM337 может использоваться для регулирования клеммы настройки (I_Adj) ниже 100 мкА и поддерживать его постоянным, поскольку ток, протекающий в I_Adjpin означает ошибку в приведенной выше формуле. Чтобы реализовать это, весь рабочий ток в состоянии покоя отправляется обратно на выходной терминал.

Это вызывает необходимость минимального тока нагрузки. Как только ток нагрузки станет ниже этого минимума, выходное напряжение возрастет.

Более того, поскольку LM337 работает как плавающий стабилизатор, наиболее важной характеристикой, которую необходимо выполнять, является перепад напряжения в цепи. Кроме того, также важно, чтобы была возможна работа при высоких напряжениях относительно земли.

Регулирование нагрузки

IC LM337 универсален и обеспечивает отличное регулирование нагрузки при условии принятия определенных превентивных мер для достижения наилучших характеристик.

Одним из примеров является то, что программирующий резистор (R1) должен быть прикреплен как можно ближе к микросхеме регулятора, чтобы уменьшить падение напряжения в сети, которое может легко соединиться последовательно с опорным потенциалом, серьезно влияя на эффективность регулирования.

Клемма заземления R2 может быть возвращена рядом с заземлением нагрузки, чтобы обеспечить дистанционное определение заземления и улучшить регулирование нагрузки.

Внешние конденсаторы

Мы рекомендуем использовать танталовый входной байпасный конденсатор 1,0 мкФ (C_в), чтобы минимизировать чувствительность к импедансу входной линии.

Вы можете соединить клемму настройки с землей, чтобы улучшить подавление пульсаций. Этот конденсатор (C_прил) ограничивает повышение пульсаций, когда выходное напряжение настраивается в сторону более высоких уровней.

Использование конденсатора 10 мкФ может улучшить подавление пульсаций примерно на 15 дБ при 120 Гц при работе с приложением 10 В.

Выходная емкость (C_{ИЛИ ЖЕ}) подается от танталового или алюминиевого электролитического конденсатора 10 мкФ, является обязательным для обеспечения стабильности.

Также необходимо выбрать любой из них с несниженным значением ESR (эквивалентное последовательное сопротивление).

Низкое ESR или конденсатор с низким значением ESR и керамические конденсаторы могут привести к нестабильности или постоянным колебаниям в системе.

Защитные диоды

Если вы используете внешние конденсаторы с любой микросхемой стабилизатора, вы можете серьезно подумать о включении защитных диодов, чтобы избежать разрядки конденсаторов через точки с низким током в стабилизатор.

Как показано на рисунке выше, LM337 с некоторыми предлагаемыми защитными диодами для выходных напряжений более -25 В или высоких значений емкости (C_{ИЛИ ЖЕ}> 25 мкФ, C_Adj> 10 мкФ).

Диод D₁останавливается C_{ИЛИ ЖЕ}от разряда через ИС в случае короткого замыкания на входе. Диод D_двапредохранительный конденсатор C_Adjразряд через ИС при коротком замыкании на выходе.