ในโพสต์นี้เราจะพูดถึงการทำงานของอุปกรณ์ควบคุมแรงดันไฟฟ้าที่น่าสนใจ: LM337 ซึ่งโดยพื้นฐานแล้วเป็นอุปกรณ์เสริมเชิงลบที่เป็นที่นิยม LM317 ไอซี .

สร้างขึ้นด้วยแรงดันไฟฟ้าเชิงลบ 3 ขั้วที่ปรับได้ตัวควบคุมนี้สามารถจ่ายกระแสไฟฟ้าได้อย่างสะดวกประมาณ 1.5 A โดยมีช่วงแรงดันเอาต์พุต -1.2 V ถึง -37 V.

ใช้งานง่ายอย่างไม่น่าเชื่อและต้องการตัวต้านทานภายนอกเพียงสองตัวเพื่อกำหนดค่าแรงดันขาออก คุณสมบัติเจ๋ง ๆ อื่น ๆ เช่นการ จำกัด กระแสภายในการปิดระบบระบายความร้อนและการชดเชยพื้นที่ปลอดภัยทำให้ LM337 แข็งแกร่งเป็นพิเศษ

อุปกรณ์นี้รองรับการใช้งานที่หลากหลายรวมถึงการควบคุมแรงดันไฟฟ้าในพื้นที่และบนบอร์ด นอกจากนี้ LM337 ยังสามารถใช้เพื่อสร้างตัวควบคุมเอาต์พุตที่ตั้งโปรแกรมได้ หากคุณติดตั้งตัวต้านทานถาวรระหว่างการปรับและเอาต์พุตส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์จะเปลี่ยนเป็นตัวควบคุมกระแสไฟฟ้าที่มีความแม่นยำ

ในฐานะที่เป็นอุปกรณ์เสริมสำหรับ IC LM317 ซึ่งเป็นตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าบวกทั้งสองมักใช้สำหรับการทำอเนกประสงค์สูง แหล่งจ่ายไฟควบคุมแรงดันไฟฟ้าคู่ .

คุณสมบัติหลัก

คุณสมบัติหลักบางประการของ IC LM337 ได้แก่ :

กระแสเอาต์พุตเพิ่มเติม 1.5 A
แรงดันไฟฟ้าขาออกแปรผันในช่วง -1.2 V และ -37 V.
ตัวป้องกันความร้อนเกินในตัว
ไฟฟ้าลัดวงจรในตัวเกินขีด จำกัด กระแสและป้องกันความร้อน
เอาท์พุททรานซิสเตอร์กลับพื้นที่ปลอดภัย
การทำงานที่ไม่ จำกัด สำหรับการใช้งานไฟฟ้าแรงสูง
ช่วยลดการสะสมของแรงดันไฟฟ้าถาวร
มีจำหน่ายในแบบยึดพื้นผิว D^สองPAK และชุดทรานซิสเตอร์ 3-Lead ทั่วไป
ปราศจากสารตะกั่วและเป็นไปตามข้อกำหนด RoHS

LM337 แผนภาพวงจรแรงดันไฟฟ้าแปรผัน

วงจรแอปพลิเคชัน LM337 สำหรับแหล่งจ่ายไฟควบคุมแรงดันไฟฟ้าเชิงลบ

รายละเอียด Pinout และการทำงาน

LM337 คะแนนสูงสุดที่แน่นอน

LM337 ลักษณะทางไฟฟ้า

ในคุณลักษณะทางไฟฟ้าสำหรับสถานการณ์การทดสอบที่ระบุไว้ประสิทธิภาพพารามิเตอร์ของผลิตภัณฑ์จะแสดงขึ้นเว้นแต่จะอธิบายไว้เป็นอย่างอื่น

มีข้อยกเว้นบางประการที่อาจไม่แสดงประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์ในลักษณะทางไฟฟ้าดังที่ระบุด้านล่าง

ที_ต่ำถึง T_สูง= 0 °ถึง 125 ° C สำหรับ LM337T, D2T ที_ต่ำถึง T_สูง= -40 °ถึง + 125 ° C สำหรับ LM337BT, BD2T
ผม_{สูงสุด}= 1.5 A, พี_{สูงสุด}= 20 วัตต์
การควบคุมโหลดและสายจะถูกบันทึกไว้ที่อุณหภูมิทางแยกคงที่ อาจมีการเปลี่ยนแปลงใน V_หรือเนื่องจากผลกระทบด้านความร้อนซึ่งอธิบายไว้ภายใต้ข้อกำหนดข้อกำหนดเกี่ยวกับการควบคุมความร้อน ที่นี่ใช้การทดสอบพัลส์รอบการทำงานต่ำ
ค_adjถ้าใช้จะเชื่อมระหว่างพินปรับและกราวด์
เส้นโค้งอุณหภูมิบนแม่พิมพ์จะถูกสร้างขึ้นหากมีการกระจายกำลังภายในตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้า IC สิ่งนี้ส่งผลกระทบต่อส่วนประกอบ IC ที่แยกจากแม่พิมพ์และผลกระทบสามารถบรรเทาได้ด้วยวิธีการออกแบบและจัดวางวงจรที่ดี ผลของเส้นโค้งอุณหภูมิเหล่านี้ต่อแรงดันไฟฟ้าขาออกจะได้รับภายใต้กฎระเบียบทางความร้อนเนื่องจากเปอร์เซ็นต์ของการเปลี่ยนแปลงเอาต์พุตต่อวัตต์ของการเปลี่ยนแปลงกำลังภายในช่วงเวลาที่กำหนด
เนื่องจากไม่สามารถวัดความเสถียรระยะยาวได้ในทุกส่วนประกอบก่อนการจัดส่งข้อกำหนดนี้จึงใช้เป็นค่าประมาณความเสถียรโดยเฉลี่ย

การทำงานของวงจรพื้นฐานและการทำงาน

LM337 เป็นเครื่องควบคุมแบบลอยตัวที่มีขั้วต่อสามขั้ว โดยทั่วไปทำงานโดยสร้างการอ้างอิง -1.25 V ที่แม่นยำ (V_{อ้างอิง}) ระหว่างเอาต์พุตและเทอร์มินัลข้อบังคับ

แรงดันอ้างอิงนี้จะเปลี่ยนเป็นกระแสการเขียนโปรแกรม (I_PROG) โดย R ดังแสดงในรูปที่ 17 ด้วยเหตุนี้กระแสคงที่นี้จึงเดินทางผ่าน R2 จากพื้นดิน

สมการด้านล่างอธิบายแรงดันขาออกที่มีการควบคุม:

V_ออก= V_{อ้างอิง}(1 + R2 / R1) + I_AdjR2

วงจรแอพพลิเคชั่น LM337 พื้นฐานสำหรับแก้ไขค่าตัวต้านทานที่ตั้งโปรแกรมได้

LM337 สามารถใช้เพื่อควบคุมขั้วการปรับ (I_Adj) ให้ต่ำกว่า 100 µA และถือให้คงที่เนื่องจากกระแสที่ไหลเข้า I_Adjพินหมายถึงข้อผิดพลาดในสูตรด้านบน ในการดำเนินการนี้กระแสการทำงานของสถานะว่างทั้งหมดจะถูกส่งกลับไปที่เทอร์มินัลเอาต์พุต

สิ่งนี้บังคับให้ต้องมีกระแสโหลดขั้นต่ำ ทันทีที่กระแสโหลดอยู่ในระดับต่ำกว่าขั้นต่ำนี้แรงดันไฟฟ้าขาออกจะเพิ่มขึ้น

ยิ่งไปกว่านั้นเนื่องจาก LM337 ทำงานเหมือนตัวควบคุมแบบลอยลักษณะที่สำคัญที่สุดที่ต้องดำเนินการคือความแตกต่างของแรงดันไฟฟ้าทั่วทั้งวงจร นอกจากนี้ยังจำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องดำเนินการที่แรงดันไฟฟ้าสูงเมื่อเทียบกับกราวด์

โหลดระเบียบ

IC LM337 มีความหลากหลายและจะให้การควบคุมโหลดที่ดีเยี่ยมหากมีมาตรการป้องกันบางอย่างเพื่อให้ได้ประสิทธิภาพที่ดีที่สุด

ตัวอย่างหนึ่งคือต้องติดตั้งตัวต้านทานการเขียนโปรแกรม (R1) ให้ใกล้กับชิปควบคุมมากที่สุดเพื่อลดแรงดันไฟฟ้าตกของสายซึ่งสามารถเชื่อมต่อแบบอนุกรมโดยมีศักยภาพในการอ้างอิงได้อย่างง่ายดายส่งผลต่อประสิทธิภาพการควบคุม

สามารถส่งคืนขั้วกราวด์ของ R2 ใกล้กับพื้นรับน้ำหนักเพื่อเปิดใช้งานการตรวจจับพื้นดินระยะไกลและปรับปรุงการควบคุมโหลด

ตัวเก็บประจุภายนอก

ขอแนะนำให้ใช้ตัวเก็บประจุบายพาสแทนทาลัมอินพุตแทนทาลัม 1.0 µF (C_ใน) เพื่อลดความไวต่ออิมพีแดนซ์ของสายอินพุต

คุณสามารถข้ามเทอร์มินัลการปรับไปที่กราวด์เพื่อเพิ่มการปฏิเสธการกระเพื่อม ตัวเก็บประจุนี้ (C_adj) จำกัด การกระเพื่อมไม่ให้เพิ่มขึ้นเนื่องจากแรงดันไฟฟ้าขาออกถูกปรับไปสู่ระดับที่สูงขึ้น

การใช้ตัวเก็บประจุ 10 µF สามารถปรับปรุงการปฏิเสธการกระเพื่อมได้ประมาณ 15 dB ที่ 120 Hz เมื่อทำงานกับแอปพลิเคชัน 10 V

ความจุเอาท์พุท (C_หรือ) จัดทำโดยแทนทาลัมหรือตัวเก็บประจุอลูมิเนียมอิเล็กโทรลีติค 10 µF เป็นภาคบังคับเพื่อความเสถียร

การเลือกหนึ่งในนั้นที่มีค่า ESR (Equivalent Series Resistance) ที่ไม่ลดลงก็เป็นสิ่งที่จำเป็นเช่นกัน

ESR ต่ำหรือตัวเก็บประจุที่ได้รับการจัดอันดับด้วยค่า ESR ต่ำและตัวเก็บประจุแบบเซรามิกอาจทำให้เกิดความไม่เสถียรหรือการสั่นแบบถาวรในแอปพลิเคชัน

ไดโอดป้องกัน

หากคุณใช้ตัวเก็บประจุภายนอกกับ IC ควบคุมใด ๆ คุณอาจต้องพิจารณาอย่างมากรวมถึงไดโอดป้องกันเพื่อหลีกเลี่ยงไม่ให้ตัวเก็บประจุหลุดผ่านจุดกระแสต่ำไปยังตัวควบคุม