Микросхемы LM317: аналог, характеристики

Микросхема LM317 является одним из самых популярных и широко используемых стабилизаторов напряжения в электронике. Она применяется в схемах источников питания, зарядных устройств, лабораторных блоков и другой аппаратуре. Простота схемы, надежность работы, доступность и низкая стоимость LM317 обеспечили этому регулятору поистине массовое распространение.

Основные характеристики микросхемы LM317

Рассмотрим подробнее основные параметры и характеристики микросхемы LM317:

• Максимальное входное напряжение - 40 В
• Диапазон выходных напряжений - 1,2-37 В
• Максимальный выходной ток - 1,5 А
• Линейная регулировка выходного напряжения
• Наличие защиты от перегрева и короткого замыкания

Как видно, LM317 обладает вполне приличными эксплуатационными характеристиками. Особенно стоит отметить линейность регулировки, которая является важным преимуществом по сравнению с импульсными регуляторами напряжения.

Аналоги микросхемы LM317

Несмотря на широкое распространение, у микросхем семейства LM317 есть и свои недостатки. Основные из них:

1. Ограниченный максимальный выходной ток (не более 1,5 А)
2. Высокое падение напряжения (порядка 3 В)
3. Невысокий КПД

Поэтому был разработан целый ряд аналогов, лишенных указанных недостатков LM317 или обладающих улучшенными характеристиками.

Аналоги LM317 с увеличенным током

Для применений, требующих больших выходных токов, разработаны специализированные версии микросхем:

• LM350 (3А)
• LM338 (5А)

Данные микросхемы полностью совместимы по выводам с LM317, поэтому замена возможна без изменения принципиальной схемы устройства.

Зарубежные аналоги

Наиболее известные зарубежные аналоги LM317:

• MC317 от ON Semiconductor
• MPQ7915 from Monolithic Power Systems
• MIC29300 от Micrel

Эти микросхемы обладают улучшенными характеристиками: меньшим падением напряжения, повышенной точностью стабилизации, расширенным температурным диапазоном и т.д.

Отечественные аналоги

Из отечественных аналогов LM317 наиболее широко применяются микросхемы серии КР142ЕН12. Они выпускаются в вариантах с фиксированным и регулируемым выходным напряжением.

LM317 аналог мощнее в виде микросхем серии КР1158 в корпусах типа ТО-247 и ТО-3 рассчитаны на ток до 5 А.

LM317 аналог отечественный - КР142

Сравним более подробно характеристики отечественного аналога КР142ЕН12 и зарубежного LM317:

Как видно из таблицы, по основным параметрам микросхемы практически идентичны. Небольшое отличие наблюдается в максимальных значениях входного и выходного напряжений. В целом КР142ЕН12 можно считать полноценным отечественным аналогом популярного зарубежного регулятора LM317.

Применение микросхем LM317 и их аналогов

Микросхема LM317: аналог находит широкое применение при разработке самых различных устройств:

• Источники питания
• Зарядные устройства
• Стабилизаторы напряжения
• Лабораторные блоки питания
• Драйверы светодиодов
• Усилители звуковых частот

Благодаря простой и надежной схеме включения, микросхема LM317 и ее аналоги будут востребованы еще долгие годы как в промышленности, так и в любительской электронике.

LM317: характеристики аналогов

Подводя итог, отметим основные преимущества и недостатки микросхем LM317, LM337 и их аналогов:

Достоинства:

• Простота схемы включения
• Надежность, проверенная временем
• Низкая стоимость
• Широкий модельный ряд и совместимость аналогов

Недостатки:

• Ограниченный максимальный выходной ток
• Высокое падение напряжения
• Невысокий КПД

Несмотря на некоторые недостатки, LM317 и аналоги остаются наиболее востребованными и популярными стабилизаторами напряжения для применения в самых различных устройствах благодаря оптимальному сочетанию цены, качества и технических характеристик.

Назначение выводов микросхем LM317 и аналогов

Микросхема LM317: характеристика и назначение выводов у аналогов - это важный момент при разработке устройств. Давайте рассмотрим подробнее функции каждого из выводов этих регуляторов напряжения.

Выводы микросхем LM317 имеют следующее назначение:

• Input - вход питания
• Output - выход стабилизированного напряжения
• Adjust - вход регулировки

То же самое относится и к большинству аналогов LM317. Это обеспечивает полную совместимость микросхем при замене.

Схемы включения микросхем LM317

Существует несколько базовых схем подключения LM317 и аналогичных стабилизаторов напряжения. Рассмотрим их.

Стабилизатор напряжения на LM317

Это самая распространенная схема для получения стабильного выходного напряжения. В ней используется резистивный делитель на выводе регулировки для установки требуемой величины выходного напряжения.

Стабилизатор тока на LM317

Для стабилизации выходного тока в схему вместо резистивного делителя включается шунтирующий резистор, через который протекает нагрузочный ток. Это позволяет использовать LM317 в качестве точного источника стабильного тока.

Выбор микросхем LM317 и аналогов

При выборе конкретной микросхемы стоит обращать внимание на следующие параметры:

• Требуемый максимальный выходной ток
• Необходимый температурный диапазон
• Тип корпуса и способ монтажа
• Наличие дополнительных схем защиты

Исходя из этих требований, можно подобрать оптимальный вариант стабилизатора напряжения на базе LM317 или аналогичных микросхем.

Особенности применения стабилизаторов напряжения

При использовании LM317 и аналогов в схемах необходимо учитывать ряд важных моментов для обеспечения стабильной работы:

• Наличие радиатора для отвода тепла
• Правильный расчет токов и мощностей
• Защита от перенапряжений и импульсных помех
• Фильтрация питающих напряжений

При соблюдении этих правил микросхема LM317 прослужит долгие годы в составе различной электронной аппаратуры.

Требования к элементам схемы на LM317

Рассмотрим более подробно требования к отдельным компонентам типовой схемы включения LM317.

Требования к входному фильтру

На вход стабилизатора рекомендуется устанавливать LC-фильтр для подавления помех и пульсаций входного напряжения. При этом необходимо выбирать конденсаторы с соответствующим рабочим напряжением и дроссели с необходимым током.

Требования к резисторам

Резисторы R1 и R2 должны иметь достаточно высокую мощность рассеяния, так как через них протекает весь ток нагрузки. Рекомендуется запас мощности не менее 50%.

Требования к выходным конденсаторам

Емкостные фильтры на выходе также должны выбираться с учетом максимального выходного тока и необходимого уровня пульсаций. Обычно применяют танталовые или керамические конденсаторы.

Радиаторы и системы охлаждения

Для рассеяния избыточной мощности применяют радиаторы. Необходимо учитывать тепловое сопротивление корпуса микросхемы и обеспечивать эффективный теплоотвод от кристалла к радиатору через теплопроводящую пасту.

Естественная конвекция

При малых мощностях достаточно пассивного радиатора с естественным воздушным охлаждением. Но для этого требуется большая площадь оребрения радиатора и свободный доступ воздуха.

Принудительная вентиляция

С ростом мощности и плотности компоновки прибора требуется принудительное охлаждение с помощью вентиляторов. При этом нужен более тщательный расчет системы охлаждения.

Тепловые режимы и защита от перегрева

Следует контролировать температуру кристалла микросхемы и применять различные методы тепловой защиты для предотвращения опасного перегрева.