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 los voltajes por debajo de una referencia. Fue diseñado por Bob Pease , quien también trabajó para National Semiconductor. [1]
Sin un 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, los LM317 y LM337 se utilizan en aplicaciones de convertidores de CC a CC .
Los reguladores lineales desperdician energía de manera inherente; la energía disipada es la corriente que pasa multiplicada por la diferencia de voltaje entre la entrada y la salida. Un LM317 generalmente requiere un disipador de calor para evitar que la temperatura de funcionamiento aumente demasiado. Para grandes diferencias de voltaje, la energía perdida en forma de calor puede ser, en última instancia, mayor que la proporcionada al circuito. Esta es la desventaja de usar reguladores lineales, que son una forma sencilla de proporcionar un voltaje estable con pocos componentes adicionales. La alternativa es usar un regulador de voltaje conmutado , que generalmente es más eficiente, pero ocupa un espacio mayor y requiere una mayor cantidad de componentes asociados.
En los paquetes con una pestaña de montaje que disipa el calor, como el TO-220 , la pestaña está conectada internamente al pin de salida, lo que puede hacer que sea necesario aislar eléctricamente la pestaña o el disipador de calor de otras partes del circuito de la aplicación. Si no se hace esto, el circuito puede 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.
V ref es la diferencia de voltaje entre el pin OUT y el pin ADJ. [3] V ref suele ser 1,25 V durante el funcionamiento normal.
Debido a que fluye cierta corriente estática desde el pin de ajuste del dispositivo, se agrega un término de error:
Para 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 por la propia carga. La corriente de salida es la que resulta de reducir el voltaje de referencia a través de la resistencia. Lo ideal es que sea:
Teniendo en cuenta la corriente de reposo, esto se convierte en:
El LM317 también se puede utilizar para diseñar varios otros circuitos como un circuito regulador de 0 V a 30 V, un circuito regulador ajustable con rechazo de ondulación mejorado , un circuito limitador de corriente de precisión, un circuito prerregulador de seguimiento, un circuito regulador de 1,25 V a 20 V con una corriente de programa mínima, reguladores múltiples ajustables en tarjeta con un solo control, circuito cargador de batería, circuito cargador de batería de corriente constante de 50 mA, circuito regulador de 15 V de encendido lento, circuito regulador de voltaje de CA, circuito 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 se encuentre en un valor 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 utilizar un divisor de tensión de la misma forma que con el LM317 y la salida siga la misma fórmula, utilizando la tensión fija 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 una tensión de referencia que sea menos sensible que un divisor resistivo a las fluctuaciones de corriente, como una caída de diodo o un búfer de tensión . El LM317 está diseñado para compensar estas fluctuaciones internamente, lo que hace que tales medidas sean innecesarias.
El LM337 se relaciona de la misma manera con los reguladores fijos 79xx .
El LM317 tiene un equivalente en Europa del Este, el B3170V, que fue fabricado en la República Democrática Alemana (Alemania del Este) por HFO (parte de Kombinat Mikroelektronik Erfurt ). También en la URSS se fabricaron los circuitos integrados más populares, el K142EN12A y el KR142EN12A. Estos circuitos integrados son análogos funcionales del LM317.
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