LM317 Hesaplama
- Çıkış gerilimi
- —
- R2 / R (standart)
- —
- Regülatörde kayıp
- —
- Dirençteki güç
- —
Kullanılan formüller
Vout = 1,25·(1 + R2/R1) + Iadj·R2 (Iadj ≈ 50 µA)
Sabit akım: R = 1,25 V / I
Kısa cevap LM317 çıkış gerilimi nasıl hesaplanır?
LM317 çıkış gerilimi V_out = 1,25 × (1 + R2/R1) + I_adj × R2 formülüyle hesaplanır; I_adj yaklaşık 50 µA'dir. R1 genellikle 240 Ω seçilir; bu durumda 5 V için R2 ≈ 713 Ω gerekir. Sabit akım kaynağı olarak kullanıldığında akım I = 1,25 V / R'dir. Regülatörde harcanan güç (V_in − V_out) × I'dır.
LM317, iki dirençle çıkış gerilimi 1,25 V ile 37 V arasında ayarlanabilen, üç bacaklı klasik bir lineer regülatördür. Araç R1 ve R2'den çıkış gerilimini, istediğiniz çıkış için gereken R2'yi ve en yakın standart değerle oluşacak gerçek gerilimi hesaplar. LM317'yi sabit akım kaynağı (LED sürücü, akü şarjı) olarak kullanmak için gereken direnci de bulur. Giriş gerilimi ve yük akımını girerseniz regülatörde harcanan gücü ve soğutucu ihtiyacını gösterir.
Çıkış gerilimi formülü
LM317, çıkış ile ADJ pini arasında sabit 1,25 V'luk bir referans tutar. R1 (çıkış–ADJ) üzerinden akan akım R2'den (ADJ–toprak) de geçer; ADJ pininden ayrıca yaklaşık 50 µA akar:
Vout = 1,25 × (1 + R2/R1) + Iadj × R2
R1 genellikle 240 Ω (eski veri sayfaları) veya 120 Ω seçilir; böylece R1'den akan ≈ 5 – 10 mA, regülatörün düzgün çalışması için gereken en düşük yük akımını sağlar. 240 Ω ile 5 V için R2 ≈ 713 Ω, standart 720 Ω (E24'te yok, E96'da 715 Ω) veya 680 Ω + 33 Ω kullanılabilir.
Düşüm ve güç kaybı
LM317 çalışmak için girişin çıkıştan en az 1,5 – 2,5 V (yük akımına göre) yüksek olmasını ister. Aradaki fark ısıya dönüşür: P = (Vin − Vout) × I. 12 V'tan 5 V'a 1 A, 7 W demektir ve büyük bir soğutucu gerektirir. Bu durumda verim yalnızca %42'dir; anahtarlamalı bir buck dönüştürücü aynı işi %85 – 95 verimle yapar. Isı hesabı için soğutucu hesaplama aracını kullanabilirsiniz.
Sabit akım kaynağı
LM317'nin çıkışı ile ADJ pini arasına tek bir direnç bağlanıp yük ADJ pininden alındığında, direnç üzerindeki 1,25 V sabit kalır ve akım I = 1,25 / R olur. 350 mA'lik bir güç LED'i için R ≈ 3,6 Ω (P ≈ 0,43 W, 1 W direnç önerilir). Bu bağlantıda girişin, yük gerilimi + 1,25 V + düşüm geriliminden büyük olması gerekir.
Örnek: 1,25 – 15 V ayarlı güç kaynağı
R1 = 240 Ω sabit, R2 yerine 2,2 kΩ'luk bir potansiyometre kullanıldığında çıkış gerilimi şu değerlerde ayarlanır:
| R2 (potansiyometre konumu) | Çıkış gerilimi |
|---|---|
| 0 Ω | 1,25 V |
| 240 Ω | 2,51 V |
| 720 Ω | 5,04 V |
| 1.200 Ω | 7,56 V |
| 2.200 Ω | 12,82 V |
R1 = 240 Ω, ADJ akımı 50 µA kabul edilmiştir. R2 = 0 Ω iken çıkış en düşük değeri olan 1,25 V'tur.
Pot sıfırda iken 1,25 V'un altına inemezsiniz; çıkışı sıfıra kadar indirmek için ek bir negatif referans gerekir. 15 V'a ulaşmak için girişin en az 17 – 18 V olması gerektiğini unutmayın: LM317 girişin çıkıştan yaklaşık 2 – 3 V yüksek olmasını ister.
Isıl hesap: regülatör ne kadar ısınır?
Lineer regülatör fazla gerilimi ısıya çevirir. 12 V girişten 5 V çıkış alındığında harcanan güç yükle doğrusal artar:
| Yük akımı | Regülatörde harcanan güç (12 V → 5 V) | Kılıf–ortam 8 °C/W soğutucuyla sıcaklık artışı |
|---|---|---|
| 0,2 A | 1,4 W | 11 °C |
| 0,5 A | 3,5 W | 28 °C |
| 1,0 A | 7,0 W | 56 °C |
P = (Vin − Vout) × I. Soğutucu ve kılıf ısıl dirençleri toplamı 8 °C/W kabul edilmiştir; gerçek değerler için veri sayfasına bakın.
0,2 A'de yaklaşık 1,4 W ile kılıf rahatça çalışır; 1 A'de 7 W'a çıkar ve yeterli soğutucu olmadan kullanılamaz. Yüksek akım ve büyük giriş–çıkış farkı için anahtarlamalı (buck) regülatör çok daha verimlidir; seçim için voltaj regülatörü seçimi rehberine bakın.
LM317'de sık yapılan hatalar
- R1'i çok büyük seçmek: R1'den akan akım 5 – 10 mA'in altına düşerse regülatör sabit çıkışı koruyamaz. 120 – 240 Ω aralığında kalın.
- Yüksiz çalıştırmak: Çıkışta hiç yük yoksa çıkış gerilimi yükselebilir; en az 10 mA'lik yük (genellikle R1+R2 bölücüsü yeter) sağlayın.
- Büyük çıkış kondansatörüne koruma diyodu koymamak: Giriş kısa devre olduğunda çıkış kondansatörü regülatörün içinden geri boşalır ve zarar verebilir. Çıkıştan girişe ters bir diyot ekleyin.
- Standart direnç değerini hesaba katmamak: Hesaplanan R2 nadiren standart değerdir; E24 değerine yuvarladığınızda çıkış kayar. Aracın verdiği "en yakın standart değer" çıkışını doğrulayın.
- Soğutucuyu atlamak: Güç kaybı 1 W'ı geçtiğinde TO-220 kılıf soğutucusuz çalıştırılmamalıdır.
Sıkça sorulan sorular
LM317 kaç amper verir?
TO-220 kılıfta 1,5 A'e kadar; ancak bu değer yeterli soğutma ve düşük giriş–çıkış farkıyla mümkündür. Pratikte ısı sınırı akım sınırından önce gelir.
Giriş ve çıkış kondansatörleri gerekli mi?
Girişe 100 nF (regülatör filtre kondansatöründen uzaksa 1 µF), çıkışa 1 µF tantal veya 10 µF elektrolitik önerilir. ADJ pinine 10 µF bağlamak dalgalanma bastırmayı artırır; bu durumda koruma diyotları eklenmelidir.
LM317 ile LM1117 farkı nedir?
LM1117 düşük düşümlü (LDO) bir regülatördür ve yaklaşık 1,1 V fark ile çalışır; referansı yine 1,25 V'tur. 5 V'tan 3,3 V almak gibi küçük farklarda LM1117 daha uygundur.
LM317 ile 0 V çıkış alınabilir mi?
Hayır. LM317 çıkışı ADJ pinine göre 1,25 V'da tutar; bu yüzden çıkış en düşük 1,25 V olur. 0 V'a kadar ayarlanabilir kaynak için negatif bir yardımcı besleme veya farklı bir tasarım gerekir.
LM317 mi LM7805 mi kullanmalıyım?
Sabit 5 V gerekiyorsa 7805 daha basittir ve dış direnç istemez. Çıkışı ayarlamak, 3,3 V veya 9 V gibi 7805 ailesinde olmayan bir gerilim almak ya da sabit akım kaynağı kurmak için LM317 uygundur.
Direnç, kondansatör ve diğer komponentler için ürünlerimize göz atın.
Regülatör ve Entegreler