El LM317 es un regulador de voltaje lineal positivo ajustable . Fue diseñado por Bob Dobkin en 1976 mientras trabajaba en National Semiconductor . [1]
El LM337 es el complemento negativo del LM317, que regula voltajes por debajo de una referencia. Fue diseñado por Bob Pease , quien también trabajó para National Semiconductor. [1]
Sin disipador de calor a una temperatura ambiente de 50 °C, se puede permitir una disipación de potencia máxima de (T J -T A )/R θJA = ((125-50)/80) = 0,98 W.
En un modo de voltaje constante con una fuente de voltaje de entrada en V IN a 34 V y un voltaje de salida deseado de 5 V, la corriente de salida máxima será P MAX / (V IN -V O ) = 0,98 / (34-5) = 32 mA.
Para un modo de corriente constante con una fuente de voltaje de entrada en V IN a 12 V y una caída de voltaje directo de V F = 3,6 V, la corriente de salida máxima será P MAX / (V IN - V F ) = 0,98 / (12- 3,6) = 117 mA.
Como reguladores lineales, el LM317 y el LM337 se utilizan en aplicaciones de convertidores de CC a CC .
Los reguladores lineales inherentemente desperdician energía; la potencia disipada es la corriente que pasa multiplicada por la diferencia de voltaje entre la entrada y la salida. Un LM317 comúnmente requiere un disipador de calor para evitar que la temperatura de funcionamiento aumente demasiado. Para grandes diferencias de voltaje, la potencia perdida en forma de calor puede, en última instancia, ser mayor que la proporcionada al circuito. Ésta es la desventaja de utilizar reguladores lineales, que son una forma sencilla de proporcionar un voltaje estable con pocos componentes adicionales. La alternativa es utilizar un regulador de voltaje conmutado , que suele ser más eficiente, pero ocupa más espacio y requiere una mayor cantidad de componentes asociados.
En paquetes con una pestaña de montaje disipadora de calor, como TO-220 , la pestaña está conectada internamente al pin de salida, lo que puede hacer necesario aislar eléctricamente la pestaña o el disipador de calor de otras partes del circuito de aplicación. De lo contrario, el circuito podría sufrir un cortocircuito.
El LM317 tiene tres pines: ENTRADA, SALIDA y AJUSTE. Internamente, el dispositivo tiene una referencia de voltaje de banda prohibida que produce un voltaje de referencia estable de V ref = 1,25 V seguido de un amplificador estabilizado por retroalimentación con una capacidad de corriente de salida relativamente alta. La forma en que se conecta el pin de ajuste determina el voltaje de salida de la siguiente manera.
Si el pin de ajuste está conectado a tierra, el pin de salida entrega un voltaje regulado de 1,25 V con corrientes hasta el máximo. Se obtienen voltajes regulados más altos conectando el pin de ajuste a un divisor de voltaje resistivo entre la salida y tierra. Entonces
V ref es la diferencia de voltaje entre el pin OUT y el pin ADJ. [3] V ref suele ser de 1,25 V durante el funcionamiento normal.
Debido a que parte de una corriente de reposo fluye desde el pin de ajuste del dispositivo, se agrega un término de error:
Para hacer que la salida sea más estable, el dispositivo está diseñado para mantener la corriente de reposo en 100 µA o menos, lo que permite ignorar el término de error en casi todos los casos prácticos. [4]
El dispositivo se puede configurar para regular la corriente de una carga, en lugar del voltaje, reemplazando la resistencia del lado bajo del divisor con la carga misma. La corriente de salida es la resultante de dejar caer el voltaje de referencia a través de la resistencia. Idealmente, esto es:
Teniendo en cuenta la corriente de reposo, esto se convierte en:
LM317 también se puede utilizar para diseñar otros circuitos como circuito regulador de 0 V a 30 V, circuito regulador ajustable con rechazo de ondulación mejorado , circuito limitador de corriente de precisión, circuito preregulador de seguimiento, circuito regulador de 1,25 V a 20 V con corriente de programa mínima, múltiples reguladores ajustables en tarjeta con control único, circuito de cargador de batería, circuito de cargador de batería de corriente constante de 50 mA, circuito regulador de encendido lento de 15 V, circuito regulador de voltaje de CA, circuito de cargador de 6 V con corriente limitada, circuito regulador ajustable de 4 V, circuito regulador ajustable de alta corriente y muchos más. [3]
El LM317 es un análogo ajustable de los populares reguladores fijos 78xx . Al igual que el LM317, cada uno de los reguladores 78xx está diseñado para ajustar el voltaje de salida hasta que alcance un voltaje fijo por encima del pin de ajuste (que en este caso está etiquetado como " tierra ").
El mecanismo utilizado es lo suficientemente similar como para que se pueda usar un divisor de voltaje de la misma manera que con el LM317 y la salida sigue la misma fórmula, usando el voltaje fijo del regulador para V ref (por ejemplo, 5 V para 7805). Sin embargo, la corriente de reposo del dispositivo 78xx es sustancialmente mayor y menos estable. Debido a esto, el término de error en la fórmula no se puede ignorar y el valor de la resistencia del lado bajo se vuelve más crítico. [5] Se pueden realizar ajustes más estables proporcionando un voltaje de referencia que sea menos sensible que un divisor resistivo a las fluctuaciones de corriente, como una caída de diodo o un amortiguador de voltaje . El LM317 está diseñado para compensar estas fluctuaciones internamente, haciendo que tales medidas sean innecesarias.
El LM337 se relaciona de la misma manera con los reguladores fijos 79xx .
El LM317 tiene un equivalente de Europa del Este, el B3170V, que fue fabricado en la República Democrática Alemana (Alemania del Este) por HFO (parte de Kombinat Mikroelektronik Erfurt ). Además, en la URSS se fabricaron los circuitos integrados más populares K142EN12A y KR142EN12A. Estos circuitos integrados son análogos funcionales del LM317.
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