|
| |
|
Слаботочка Книги РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРИМЕНЕНИЮ Стабилизатор LM117 обеспечивает опорное напряжение Vref с номинальным значением 1.25 В (напряжения между выходным и управляющим выводами). Опорное напряжение прикладывается к задающему ток резистору R1, а поскольку значение этого напряжения постоянно, то постоянно и значение тока 7 который протекает через резистор R2 установки выходного напряжения Vqut- + Iadj R2 Ток через управляющий вывод (значение которого не превышает 100 мкА) входит в Приведенной вышеформуле в слагаемое, которое определяет погрешность. Поэтому при разработке стабилизатора LM117 этот ток /дш стремились предельно снизить, и таким образом уменьшить, насколько это возможно, изменения выходного напряжения и тока нагрузки. Для этой цели, весь ток потребления протекает через выходной вывод ИС, определяя минимально необходимый ток нагрузки. Если нагрузка на выходе не достаточна, то выходное напряжение будет расти. Рис. 1. Направление токов, протекающих через выводы LM317 Vref S132AP01 R2 5k ВНЕШНИЕ КОНДЕНСАТОРЫ Рекомендуется входной шунтирующий конденсатор. Практически для любых вариантов применения приемлем входной керамический конденсатор дискового типа (емкость 0.1 мкФ), либо качественный танталовый конденсатор (емкость 1 мкф). Использование конденсаторов в управляющих или выходных цепях приводит к повышеной чувствительности схемы к отсутствию шунтирования на входе, но приведенные выше значения емкости позволяют устранить проблемы, связанные с этим повышением входной чувствительности ИС. При шунтировании емкостью на землю управляющего вывода ИС повышается значение коэффициента подавления пульсаций. Такой шунтирующий конденсатор предотвращает увеличение пульсаций напряжения по мере повышения выходного напряжения. Так например, при любом уровне выходного напряжения, шунтирующий конденсатор емкостью 10 мкф позволяет обеспечить значение коэффициента подавления пульсаций 80 дБ. Дальнейшее увеличение емкости этого конденсатора уже не дает ощутимого улучшения данного коэффициента на частотах выше 120 Гц. При использовании шунтирующего конденсатора в некоторых случаях требуется подключение защитных диодов для предотвращения разряда конденсатора через внутренние слаботочные цепи ИС и повреждения прибора. В общем случае предпочтительнее использование качественных танталовых конденсаторов. Конденсаторы этого типа характеризуются низким импедансом на высоких частотах, и несмотря на некоторый разброс параметров, связанный с конструктивно-технологическим исполнением танталовых конденсаторов, такой конденсатор емкостью 1 мкф эквивалентен на высоких частотах электролитическому алюминиевому конденсатору 25 мкФ. На высоких частотах также хорошо работают керамические конденсаторы; но для некоторых их типов имеет место значительное падение емкости на частотах порядка 0.5 МГц. Именно по этой причине дисковый конденсатор емкостью 0.01 мкФ может обеспечить лучший шунтирую1ций эффект в схеме, чем такого же типа дисковый конденсатор, но емкостью 0.1 мкф. Хотя LM117 устойчиво работает и при отсутствии выходных конденсаторов, подобно любым схемам с обратной связью, некоторые значения внешней емкости могут привести к переходному процессу в виде затухающих колебаний. Это относится к значениям емкости в диапазоне от 500 пФ до 5000 пФ. Качественный танталовый конденсатор емкостью 1 мкф (либо алюминиевый электролитический конденсатор емкостью 25 мкФ) снимает этот эффект и повышает устойчивость работы схемы. НЕСТАБИЛЬНОСТЬ ПО ТОКУ НАГРУЗКИ LM117 может обеспечить очень хорошую стабилизацию по току нагрузки, но для ее реализации следует учитывать ряд обстоятельств. Резистор задающий ток, который подключен между выходным и управляющим выводами (номинальное значение 240 Ом), следует подсоединять как можно ближе непосредственно к выходу стабилизатора, а не к нагрузке. Это исключает падение напряжения в линии из-за проявляющегося последовательного с опорой сопротивления, ухудшающего стабилизацию. Так например, стабилизатор на 15 В с сопротивлением провода между выходом стабилизатора и нафузкой 0.05 Ом, будет иметь, в результате влияния этого сопротивления, нестабильность по току равную 0.05 Ом X 4- При подключении задающего ток резистора ближе к нагрузке, эквивалентное сопротивление этого провода будет равно: 0.05 Ом (1 -I- R2/R1), или, применительно к рассматриваемому примеру, в 11.5 раз хуже. На Рис. 2 изображено эквивалентное сопротивление провода, подключенного между стабилизатором и задаю1цим ток резистором номиналом 240 Ом. Рис. 2. Ствбилизатор с сопротивлением линии в выходном выводе. VouT R1 240 При использовании ИС в корпусе типа ТО-3, указанное сопротивление от корпуса ИС до задающего ток резистора легко минимизировать, путем подключения двух независимых проводов к корпусу ИС. В случае использования корпуса типа ТО-39, следует уделить особое внимание уменьшению длины выходного вывода. Сближение точек заземления резистора R2 и нагрузки желательно осуществлять выбором местоположения этих точек, исходя из требований к нестабильности по току нагрузки. Соединение может быть удалено от корпуса на значительное расстояние. ЗАЩИТНЫЕ ДИОДЫ При подключении внешних конденсаторов к любому стабилиза-тору на ИС в ряде случаев целесообразно вводить защитные диоды для предотвращения разряда конденсатора через слаботочные цепи внутри ИС. Конденсаторы емкостью более 10 мкФ характеризуются слишким малым внутренним последовательным сопротивлением, не позволяющим предотвратить бросок тока порядка 20 А при возникновении короткого замыкания. Несмотря на малую продолжительность таких импульсов тока, они несут достаточно энергии для частичного повреждения ИС. При подключенном к стабилизатору выходном конденсаторе, короткое замыкание на входе схемы приводит к разряду этого конденсатора через выходную цепь стабилизатора. Ток разряда за- интегральные висит от емкости конденсатора, выходного напряжения стабилизатора и скорости спада входного напряжения Цл,. В ИС LM117, цепь такого разряда проходит через р-п-переход мощного транзистора, что позволяет без повреждения ИС выдерживать импульс тока порядка 15 А. Это является исключением из общего правила и нетипично для других стабилизаторов положительного напряжения. Для выходных конденсаторов емкостью не более 25 мкф, потребность в подобных защитных диодах отсутствует. Возможен разряд шунтирующего конденсатора, подключенного к управляющему выводу, через слаботочные р-п-переходы кристалла ИС. Подобный разряд имеет место только при коротком замыкании входа либо выхода ИС. В ИС LM117 встроен резистор в 50 Ом, ограничивающий предельный разрядный ток. При выходном напряжении не более 25 В и конденсаторе емкостью 10 мкф никакой защиты не требуется. На Рис. 3 показана схема на базе ИС LM117, в которой использованы защитные диоды, предназначенные для вариантов применения с выходным напряжением более 25 В и большим значением емкости выходного конденсатора. Рис. 3. Стабилизатор с защитными диодами D1 1N4002 mm 1N4002 VouT= 1.25(1+) + R2xl, Dt защищает от разряда С1 D2 защищает от разряда С2 1- Vout R1 =С1 240 J ЮмкФ ТИПОВЫЕ РАБОЧИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ Для приборов с суффиксами К и Т выходной конденсвтор отсутствует, если не указано иначе. Рис. 4. Зависимость изменений выходного напряжения от температуры -0.2 -0.4 -0.6 AVouT.% -1.0
-75 -50 -25 о 25 50 75 100 125 15 0 -[- .Q SISSAOOt Рис. 5. Зависимость выходного тока от разности напряжений вход-выход lout. А
о 10 20 30 40 V,N-VouT, В 5,32Д<302 Рис. 6. Зависимость токв по выводу ADJ от температуры Iadj, мкА -75 -50 -25 О 25 50 75 100 125 150 -[ S)3ZAt303 Рис. 7. Зависимость разности напряжений вход-выход от температуры VN-VoUT, в -1-1-1- AVout=100mB 1ц=200 мА  1и=20 мА -75 -50 -25 О 25 50 75 100 1 25 150 -[- -Q SI32AG04 Рис. 8. Зависимость оперного напряжения от температуры 1.260 1.250 1.230 1.220 Vref.B -75 -50 -25 О 25 50 75 100 125 150 j S(324G05 Рис. 9. Зависимость токв потребления от разности напряжений вход-выход Iqut. мА
10 20 30 40 V,N-VouT, В Sr324G06 ТИПОВЫЕ РАБОЧИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ (Продолжение) Рис. 10. Зависимость коэффициента подавления пульсаций от выходного напряжения Коэффициент подавления пульсаций, дБ 20 -
5 10 15 20 25 30 35 vout, В Рис. 11. Зависимость коэффициента подавления пульсаций от частоты Коэффициент подавления пульсаций, дБ  ЮОк 1М SI32AeOS Рис. 12. Зависимость коэффициента подавления пульсаций от выходного тока Коэффициент подавления пульсаций, дБ Vn = 15B vout=lOB 1=120 hz т,=25 -С Cadj=10mkO Cadj=0 0.01 0.1 1 Iqut,A SI32AaOS Рис. 13. Зависимость выходного импеданса от частоты гоит, Ом  100 1000 SI32AGI0 Рис. 14. Переходная характеристика avout. В V,n,B
10 20 t, МКС 30 40 SI32AG)I Рис. 15. Нагрузочная характеристика uvout, в л1оит. А Ci= 1 мкФ; Cadj= 10 мкФ  V,n= 15 в i vout=10B \ i I I I Inl=50mA Cu= 0: Caoj= о T,= 25 -С t, МКС 30 40 SI32AGI2 ТИПОВЫЕ СХЕМЫ ПРИМЕНЕНИЯ Рис. 16. Типовая схема стабилизатора с выходным напряжением 1.2...25 В V,n 28 В О-( 0.1 мкф ® С2® 1 мкф О Необходим при удаленности стабилизатора от конденсатора фильтра первичного источника питания. Ослабляет переходные процессы ( необязателен ). ® vout = 1.25[B]x(1+ 52. ) Рис. 17. Стабилизатор, профам-мируемый цифровыми сигналами  St32AA02 входы О Определяет максимальное значение Vqut Рис. 18. Стабилизатор на 5 В, выключаемый сигналом ТТЛ-логики vm = 7...35B °-Т~ Ш117 V . Vour ADJ 0.1 мкф R2 720 Vo,iT = 5B 2N2219 . С2 0.1 мкф интегральные 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 [26] 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||