Cum funcționează IC LM337: foaie de date, circuite de aplicație

În acest post vom vorbi despre funcția unui dispozitiv interesant de reglare a tensiunii: LM337, care este practic dispozitivul complementar negativ pentru popularul LM317 IC .

Construit cu o tensiune negativă reglabilă cu 3 terminale, acest regulator poate alimenta în mod convenabil în jur de 1,5 A cu o tensiune de ieșire cuprinsă între -1,2 V și -37 V.

Este incredibil de ușor de utilizat și are nevoie doar de două rezistențe externe pentru a configura tensiunea de ieșire. Alte caracteristici interesante, cum ar fi limitarea internă a curentului, oprirea termică și compensarea zonei sigure fac ca LM337 să fie extrem de robust.

Acest dispozitiv se adresează diferitelor aplicații, inclusiv reglarea tensiunii locale și la bord. Mai mult, LM337 poate fi utilizat pentru a construi un regulator de ieșire programabil. Dacă atașați un rezistor permanent între reglare și ieșire, componenta electronică se transformă într-un regulator de curent de precizie.

Fiind un dispozitiv complementar pentru IC LM317, care este un regulator de tensiune pozitivă, cele două sunt adesea utilizate pentru a face extrem de versatil surse de alimentare cu regulator de tensiune dual .

Caracteristici principale

Unele dintre principalele caracteristici ale IC LM337 sunt:

• Un curent suplimentar de ieșire de 1,5 A
• Tensiune de ieșire variabilă în intervalul -1,2 V și -37 V.
• Protecție termică de suprasarcină încorporată
• Scurtcircuit încorporat, supra-limitarea curentului și supra-protecție la căldură.
• Întoarcerea zonei sigure a tranzistorului de ieșire
• O operațiune nelimitată pentru aplicații de înaltă tensiune
• Ameliorează stocarea tensiunilor permanente
• Disponibil în suportul D^DouăPAK și pachetul tipic de tranzistori cu 3 plumburi
• Fără plumb și conform RoHS

Diagrama circuitului de tensiune variabilă LM337

Detalii și funcționare

LM337 Evaluare maximă absolută

LM337 Caracteristici electrice

În Caracteristicile electrice pentru scenariile de test enumerate, se arată performanța parametrică a produsului, cu excepția cazului în care se descrie altfel.

Există câteva excepții în care este posibil ca performanța produsului să nu fie afișată în Caracteristicile electrice, așa cum se arată mai jos.

1. T_scăzutla T_înalt= 0 ° până la 125 ° C, pentru LM337T, D2T. T_scăzutla T_înalt= -40 ° până la + 125 ° C, pentru LM337BT, BD2T.
2. Eu_max= 1,5 A, P_max= 20 W.
3. Sarcina și reglarea liniei sunt observate la o temperatură de joncțiune constantă. Poate exista o modificare în V_SAUdatorită implicațiilor de încălzire, care este descrisă în specificația Reglării termice. Aici, se folosește o testare a impulsului cu ciclu redus.
4. C_adjdacă este aplicat, este legat între știftul de reglare și masă.
5. O curbă de temperatură pe matriță este generată dacă există o disipare a puterii în interiorul unui regulator de tensiune IC. Acest lucru afectează componentele IC separate de matriță și efectele sale pot fi atenuate prin metode de proiectare și de dispunere bune ale circuitelor. Efectul acestor curbe de temperatură asupra tensiunii de ieșire este dat conform Regulamentului termic, ca procent de schimbare de ieșire pe watt de modificare a puterii într-un interval specificat.
6. Deoarece stabilitatea pe termen lung nu poate fi cuantificată pe fiecare componentă înainte de expediere, această specificație servește ca o estimare aproximativă a stabilității medii.

Funcționarea și funcționarea circuitului de bază

LM337 este un regulator plutitor cu trei terminale. Funcționează practic prin generarea unei referințe precise de -1,25 V (V_ref) între ieșirea sa și bornele de reglare.

Această tensiune de referință este transformată într-un curent de programare (I_PROG) de către R, așa cum se arată în Figura 17. Ca rezultat, acest curent constant se deplasează prin R2 de la sol.

Ecuația de mai jos descrie tensiunea de ieșire reglată:

V_afară= V_ref(1 + R2 / R1) + I_AdjR2

LM337 poate fi utilizat pentru reglarea terminalului de reglare (I_Adj) să fie mai mică de 100 µA și să o mențină constantă, datorită faptului că curentul curge în I_Adjpin înseamnă un termen de eroare în formula de mai sus. Pentru a implementa acest lucru, tot curentul de funcționare în stare de repaus este trimis înapoi la terminalul de ieșire.

Acest lucru forțează necesitatea unui curent de sarcină minim. De îndată ce curentul de încărcare este la un nivel mai mic decât acest minim, tensiunea de ieșire va crește.

Mai mult, deoarece LM337 funcționează ca un regulator plutitor, cea mai importantă caracteristică care trebuie efectuată este diferența de tensiune în circuit. În plus, este, de asemenea, crucial ca funcționarea la tensiuni ridicate față de sol să fie realizabilă.

Regulă de încărcare

IC LM337 este versatil și va oferi o reglare excelentă a sarcinii, cu condiția să se asigure anumite măsuri preventive pentru obținerea celor mai bune performanțe.

Un exemplu este că rezistența de programare (R1) trebuie atașată cât mai aproape posibil de cipul regulatorului, pentru a reduce căderile de tensiune de linie care se pot uni ușor în serie cu potențialul de referință, afectând grav eficiența reglării.

Terminalul de masă al R2 poate fi returnat în apropierea solului de încărcare pentru a permite detectarea la sol a distanței și pentru a îmbunătăți reglarea sarcinii.

Condensatoare externe

Vă recomandăm să folosiți un condensator de bypass de intrare de tantal de 1,0 µF (C_în) pentru a minimiza sensibilitatea la impedanța liniei de intrare.

Puteți ocoli terminalul de reglare la sol pentru a spori respingerea ondulării. Acest condensator (C_adj) limitează creșterea ondulației, deoarece tensiunea de ieșire este ajustată la niveluri superioare.

Utilizarea unui condensator de 10 µF poate îmbunătăți respingerea ondulării cu aproximativ 15 dB la 120 Hz atunci când lucrați cu o aplicație de 10 V.

O capacitate de ieșire (C_SAU) este alimentat de un tantal sau un condensator electrolitic de aluminiu de 10 µF este obligatoriu pentru stabilitate.

Alegerea oricăruia dintre ele cu valoare ESR (rezistență serie echivalentă) neredusă este, de asemenea, o necesitate.

Nivelul ESR redus sau condensatorul cu o valoare ESR redusă și condensatorii ceramici pot duce la instabilitate sau la oscilații permanente în aplicație.

Diodele de protecție

Dacă utilizați condensatori externi cu orice regulator IC, vă recomandăm să includeți diode de protecție pentru a evita descărcarea condensatorilor prin intermediul punctelor de curent redus în regulator.

Așa cum se arată în figura de mai sus, LM337 cu unele diode de protecție sugerate pentru tensiuni de ieșire mai mari de -25 V sau valori de capacitate ridicate (C_SAU> 25 uF, C_Adj> 10 uF).

Dioda D₁oprește C_SAUde la descărcarea prin IC în cazul unui scurtcircuit de intrare. Dioda D_Douăprotejează condensatorul C_Adjdescărcarea prin IC atunci când apare un scurtcircuit de ieșire.

Combinația diodelor D₁și D_Douăevită C_Adjde la descărcarea prin IC dacă se întâmplă un scurtcircuit de intrare.

Referinţă: Fișa cu date