एलएम317

ताप सिंक के साथ LM317

LM317 एक लोकप्रिय समायोज्य सकारात्मक रैखिक नियामक है। इसे 1976 में बॉब डोबकिन द्वारा डिज़ाइन किया गया था जब वह राष्ट्रीय अर्धचालक में काम करते थे।

LM337, LM317 का नकारात्मक पूरक है, जो एक संदर्भ के नीचे वोल्टेज को नियंत्रित करता है। इसे बॉब पीज़ ने डिज़ाइन किया था, जिन्होंने नेशनल सेमीकंडक्टर के लिए भी काम किया था।

विनिर्देश

LM317 पिनआउट इसका निरंतर वोल्टेज संदर्भ दिखा रहा है।

Symbol	Parameter	Value	Unit
Vout	Output voltage range	1.25  – 37	V
Vin – Vout	Voltage differential	3  – 40	V
TJ	Operating junction temperature range	0 – 125	°C
IO(MAX)	Maximum output current	1.5	A
IL(MIN)	Minimum load current	3.5 mA typical, 12 mA maximum
PD	Power dissipation	Internally Limited	W
RθJA	Thermal resistance, Junction to ambient	80	°C/W
RθJC	Thermal resistance, Junction to case	5	°C/W

50 डिग्री सेल्सियस पर परिवेश के तापमान के साथ हीट सिंक के बिना, जैसे कि एक गर्म गर्मी के दिन एक बॉक्स के अंदर, अधिकतम बिजली अपव्यय (टी)_J-टी_A)/आर_θJA = ((125-50)/80) = 0.98 W की अनुमति दी जा सकती है। (एल्यूमीनियम की चमकदार शीट धातु का एक टुकड़ा जिसका आयाम 6 x 6 सेमी और 1.5 मिमी मोटा है, जिसके परिणामस्वरूप थर्मल प्रतिरोध होता है जो 4.7 डब्ल्यू गर्मी अपव्यय की अनुमति देता है).

वी पर इनपुट वोल्टेज स्रोत के साथ निरंतर वोल्टेज मोड में_IN 34 वी और 5 वी के वांछित आउटपुट वोल्टेज पर, अधिकतम आउटपुट करंट पी होगा_MAX / (में_IN-में_O) = 0.98 / (34-5) = 32 एमए।

वी पर इनपुट वोल्टेज स्रोत के साथ निरंतर वर्तमान मोड के लिए_IN 12 V पर और V का अग्रवर्ती वोल्टेज ड्रॉप_F=3.6 V, अधिकतम आउटपुट करंट P होगा_MAX / (में_IN - में_F) = 0.98 / (12-3.6) = 117 एमए।

संचालन

Main article: Linear regulator

रैखिक नियामकों के रूप में, LM317 और LM337 का उपयोग DC से DC कनवर्टर अनुप्रयोगों में किया जाता है।

रैखिक नियामक स्वाभाविक रूप से बिजली बर्बाद करते हैं; नष्ट हुई शक्ति इनपुट और आउटपुट के बीच वोल्टेज अंतर से गुणा की गई धारा है। ऑपरेटिंग तापमान को बहुत अधिक बढ़ने से रोकने के लिए LM317 को आमतौर पर हीट सिंक की आवश्यकता होती है। बड़े वोल्टेज अंतर के लिए, गर्मी के रूप में खोई गई शक्ति अंततः सर्किट को प्रदान की गई शक्ति से अधिक हो सकती है। यह रैखिक नियामकों का उपयोग करने के लिए ट्रेडऑफ़ है, जो कुछ अतिरिक्त घटकों के साथ एक स्थिर वोल्टेज प्रदान करने का एक सरल तरीका है। विकल्प एक स्विचिंग वोल्टेज नियामक का उपयोग करना है, जो आमतौर पर अधिक कुशल होता है, लेकिन इसका पदचिह्न बड़ा होता है और इसके लिए बड़ी संख्या में संबंधित घटकों की आवश्यकता होती है।

टीओ-220 जैसे हीट-डिसिपेटिंग माउंटिंग टैब वाले पैकेज में, टैब आंतरिक रूप से आउटपुट पिन से जुड़ा होता है, जिससे टैब या हीट सिंक को एप्लिकेशन सर्किट के अन्य हिस्सों से विद्युत रूप से अलग करना आवश्यक हो सकता है। ऐसा न करने पर सर्किट शॉर्ट हो सकता है।

वोल्टेज नियामक

एक विशिष्ट वोल्टेज रेगुलेटर कॉन्फ़िगरेशन में LM317 का योजनाबद्ध, जिसमें इनपुट शोर और आउटपुट ट्रांसिएंट को संबोधित करने के लिए वियुग्मन संधारित्र शामिल हैं।

LM317 में तीन पिन हैं: इनपुट, आउटपुट और एडजस्टमेंट। आंतरिक रूप से डिवाइस में एक बैंडगैप वोल्टेज संदर्भ होता है जो वी का एक स्थिर संदर्भ वोल्टेज उत्पन्न करता है_ref= 1.25 वी के बाद अपेक्षाकृत उच्च आउटपुट वर्तमान क्षमता वाला फीडबैक-स्थिर एम्पलीफायर। समायोजन पिन कैसे जुड़ा है यह आउटपुट वोल्टेज को निम्नानुसार निर्धारित करता है।

यदि समायोजन पिन जमीन से जुड़ा है तो आउटपुट पिन अधिकतम धाराओं पर 1.25 V का विनियमित वोल्टेज प्रदान करता है। समायोजन पिन को आउटपुट और ग्राउंड के बीच वोल्टेज डिवाइडर#प्रतिरोधक डिवाइडर से जोड़कर उच्च विनियमित वोल्टेज प्राप्त किया जाता है। तब

$V_{\mathrm {out} }=V_{\mathrm {ref} }\left(1+{\frac {R_{L}}{R_{H}}}\right)$

में_ref OUT पिन और ADJ पिन के बीच वोल्टेज में अंतर है।में_ref सामान्य ऑपरेशन के दौरान आमतौर पर 1.25 V होता है।

क्योंकि डिवाइस के समायोजन पिन से कुछ शांत धारा प्रवाहित होती है, एक त्रुटि शब्द जोड़ा जाता है:

$V_{\mathrm {out} }=V_{\mathrm {ref} }\left(1+{\frac {R_{L}}{R_{H}}}\right)+I_{Q}R_{L}$

आउटपुट को अधिक स्थिर बनाने के लिए, डिवाइस को शांत धारा को 100μA पर या उससे नीचे रखने के लिए डिज़ाइन किया गया है, जिससे लगभग सभी व्यावहारिक मामलों में त्रुटि शब्द को अनदेखा करना संभव हो जाता है।

वर्तमान नियामक

LM317 के साथ निर्मित एक निरंतर धारा स्रोत सर्किट

डिवाइस को लोड के साथ डिवाइडर के लो-साइड रेसिस्टर को प्रतिस्थापित करके, वोल्टेज के बजाय लोड में करंट को विनियमित करने के लिए कॉन्फ़िगर किया जा सकता है। आउटपुट करंट वह है जो प्रतिरोधक पर संदर्भ वोल्टेज को गिराने से उत्पन्न होता है। आदर्श रूप में, यह है:

$I_{\mathrm {out} }={\frac {V_{\mathrm {ref} }}{R_{H}}}$

शांत धारा को ध्यान में रखते हुए, यह बन जाता है:

$I_{\mathrm {out} }={\frac {V_{\mathrm {ref} }}{R_{H}}}+I_{Q}$

LM317 का उपयोग विभिन्न अन्य सर्किट जैसे 0 V से 30 V रेगुलेटर सर्किट, बेहतर लो-ड्रॉपआउट रेगुलेटर # रिपल रिजेक्शन के साथ एडजस्टेबल रेगुलेटर सर्किट, सटीक करंट लिमिटर सर्किट, ट्रैकिंग प्री-रेगुलेटर सर्किट, 1.25 V से 20 V रेगुलेटर सर्किट को डिजाइन करने के लिए भी किया जा सकता है। न्यूनतम प्रोग्राम करंट के साथ, सिंगल कंट्रोल के साथ एडजस्टेबल मल्टीपल ऑन-कार्ड रेगुलेटर, बैटरी चार्जर सर्किट, 50 mA निरंतर चालू बैटरी चार्जर सर्किट, धीमी गति से चालू होने वाला 15 V रेगुलेटर सर्किट, AC वोल्टेज रेगुलेटर सर्किट, करंट-सीमित 6 V चार्जर सर्किट, एडजस्टेबल 4 वी रेगुलेटर सर्किट, हाई-करंट एडजस्टेबल रेगुलेटर सर्किट और भी बहुत कुछ।

==78xx/79xx== की तुलना में LM317 लोकप्रिय 78xx फिक्स्ड रेगुलेटर का एक समायोज्य एनालॉग है। LM317 की तरह, 78xx रेगुलेटर में से प्रत्येक को आउटपुट वोल्टेज को समायोजित करने के लिए डिज़ाइन किया गया है जब तक कि यह समायोजन पिन के ऊपर कुछ निश्चित वोल्टेज न हो (जिसे इस मामले में ग्राउंड (बिजली)#इलेक्ट्रॉनिक्स लेबल किया गया है)।

उपयोग किया गया तंत्र इतना समान है कि वोल्टेज डिवाइडर का उपयोग उसी तरह किया जा सकता है जैसे कि LM317 के साथ किया जाता है और आउटपुट V के लिए नियामक के निश्चित वोल्टेज का उपयोग करके उसी सूत्र का पालन करता है।_ref (उदाहरण के लिए 7805 के लिए 5 वी)। हालाँकि, 78xx डिवाइस की शांत धारा काफी अधिक और कम स्थिर है। इस वजह से, सूत्र में त्रुटि शब्द को नजरअंदाज नहीं किया जा सकता है और निम्न-पक्ष अवरोधक का मान अधिक महत्वपूर्ण हो जाता है। एक संदर्भ वोल्टेज प्रदान करके अधिक स्थिर समायोजन किया जा सकता है जो वर्तमान उतार-चढ़ाव के लिए प्रतिरोधी विभक्त से कम संवेदनशील है, जैसे डायोड ड्रॉप या ऑपरेशनल एम्पलीफायर एप्लिकेशन #वोल्टेज अनुयायी। LM317 को आंतरिक रूप से इन उतार-चढ़ावों की भरपाई करने के लिए डिज़ाइन किया गया है, जिससे ऐसे उपाय अनावश्यक हो जाते हैं।

LM337 निश्चित 79xx नियामकों से उसी तरह संबंधित है।

पूर्वी ब्लॉक से दूसरा स्रोत

LM317 का पूर्वी यूरोपीय समकक्ष, B3170V है, जिसका निर्माण जर्मन डेमोक्रेटिक रिपब्लिक (पूर्वी जर्मनी) में सेमीकंडक्टर प्लांट फ्रैंकफर्ट (ओडर)ओडर) (माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक्स एरफर्ट को मिलाएं का हिस्सा) द्वारा किया गया था। इसके अलावा, यूएसएसआर में निर्मित और सबसे लोकप्रिय आईसी K142EN12A और KR142EN12A थे। ये IC LM317 के कार्यात्मक एनालॉग हैं

यह भी देखें

• बैंडगैप वोल्टेज संदर्भ
• ब्रोकॉ बैंडगैप संदर्भ
• एलएम-श्रृंखला एकीकृत सर्किट की सूची

बाहरी संबंध

• LM317 Circuit Schematics and Pinouts
• Online calculator to pick resistors for LM317 circuit

Band-Gap

• The Design of Band-Gap Reference Circuits: Trials and Tribulations – Robert Pease, National Semiconductor (shows LM317 design in Figure 4: LM117)
• LM317 Bandgap Voltage Reference Example (ECE 327) – Brief explanation of the temperature-independent bandgap reference circuit within the LM317.

Datasheets / Databooks

• Voltage Regulator Databook (Historical 1980), National Semiconductor
• LM317 (positive), LM350 (3 Amp), Texas Instruments (TI acquired National Semiconductor)
• LM317 (positive), LM350 (3 Amp), ON Semiconductor
• LM317 (positive), STMicroelectronics
• LM337 (negative), Texas Instruments