I det här inlägget kommer vi att prata om funktionen hos en intressant spänningsregleringsenhet: LM337, som i grunden är den negativa kompletterande enheten för den populära LM317 IC .

Byggd med en justerbar 3-terminal negativ spänning, kan denna regulator enkelt leverera cirka 1,5 A med ett utspänningsområde på -1,2 V till -37 V.

Det är otroligt enkelt att använda och behöver bara två externa motstånd för att konfigurera utspänningen. Andra coola funktioner som intern strömbegränsning, termisk avstängning och säker områdeskompensation gör LM337 exceptionellt robust.

Den här enheten tillgodoser olika applikationer inklusive lokal och on-board spänningsreglering. Vidare kan LM337 användas för att konstruera en programmerbar utgångsregulator. Om du ansluter ett permanent motstånd mellan justeringen och utgången omvandlas den elektroniska komponenten till en precisionsströmregulator.

Som en kompletterande enhet för IC LM317, som är en positiv spänningsregulator, används de två ofta för att göra mycket mångsidig dubbla spänningsregulatorer .

Huvuddrag

Några av huvudfunktionerna i IC LM337 är:

Ytterligare 1,5 A utgångsström
Variabel utspänning inom området -1,2 V och -37 V.
Inbyggt termiskt överbelastningsskydd
Inbyggd kortslutning, överströmsbegränsande och överhettningsskydd.
Utgångstransistors returområde för säkert område
En obegränsad operation för högspänningsapplikationer
Lindrar lagring av permanenta spänningar
Finns i ytmontering D^tvåPAK och typiskt 3-Lead transistorpaket
Blyfri och RoHS-kompatibel

LM337 Diagram med variabel spänning

LM337 applikationskrets för negativ justerbar spänningsregulatorns strömförsörjning

Pinout-detaljer och arbete

LM337 Absolut maximalt betyg

LM337 Elektriska egenskaper

I de elektriska egenskaperna för de listade testscenarierna visas produktens parametriska prestanda, om inte annat beskrivs.

Det finns några undantag där produktens prestanda kanske inte visas i de elektriska egenskaperna, enligt nedan.

T_lågtill T_hög= 0 ° till 125 ° C, för LM337T, D2T. T_lågtill T_hög= -40 ° till + 125 ° C, för LM337BT, BD2T.
Jag_max= 1,5 A, P_max= 20 W.
Last- och ledningsregleringen noteras vid en konstant förbindelsestemperatur. Det kan finnas en förändring i V_ELLERpå grund av värmeeffekterna som beskrivs i specifikationen för termisk reglering. Här används en lågtidscykelpulstestning.
C_adj, om den används, är den kopplad mellan justeringsstiftet och marken.
En temperaturkurva på munstycket genereras om det finns strömförlust inuti en IC-spänningsregulator. Detta påverkar de separata IC-komponenterna på munstycket och dess effekter kan mildras med bra kretsdesign och layoutmetoder. Effekten av dessa temperaturkurvor på utgångsspänningen ges enligt termisk reglering, som procentuell utgångsförändring per watt effektförändring inom ett specificerat intervall.
Eftersom långsiktig stabilitet inte kan kvantifieras på varje komponent före leverans, fungerar denna specifikation som en grov uppskattning av genomsnittlig stabilitet.

Grundläggande kretsdrift och arbete

LM337 är en flytande regulator med tre terminaler. Det fungerar i grunden genom att generera en exakt -1,25 V-referens (V_ref) mellan dess utgång och regleringsterminalerna.

Denna referensspänning omvandlas till en programmeringsström (I_PROG) enligt R, som visas i figur 17. Som ett resultat färdas denna konstanta ström via R2 från marken.

Ekvationen nedan beskriver den reglerade utspänningen:

V_ut= V_ref(1 + R2 / R1) + I_AdjR2

Grundläggande LM337-applikationskrets för fixering av de programmerbara motståndsvärdena

LM337 kan användas för att reglera justeringsterminalen (I_Adj) för att sänka lägre än 100 µA och hålla den konstant, på grund av att strömmen rinner in i I_Adjpin betyder ett feluttryck i ovanstående formel. För att implementera detta skickas all driftström för viloläge tillbaka till utgången.

Detta tvingar behovet av en minsta belastningsström. Så snart lastströmmen är på en lägre nivå än detta minimum kommer utspänningen att öka.

Dessutom, eftersom LM337 fungerar som en flytande regulator, är den viktigaste egenskapen som behöver utföras spänningsdifferensen över kretsen. Dessutom är det också viktigt att man kan uppnå drift vid höga spänningar i förhållande till jord.

Lastreglering

IC LM337 är mångsidig och kommer att leverera en utmärkt lastreglering, förutsatt att vissa förebyggande åtgärder säkerställs för bästa prestanda.

Ett exempel är att programmeringsmotståndet (R1) måste fästas så nära regulatorchipet som möjligt för att minska linjespänningsfall som lätt kan gå i serie med referenspotentialen, vilket allvarligt påverkar regleringseffektiviteten.

Jordterminalen på R2 kan returneras nära lastmarken för att möjliggöra fjärranalysavkänning och förbättra belastningsregleringen.

Externa kondensatorer

Vi rekommenderar att man använder en bypasskondensator med 1,0 µF tantalingång (C_i) för att minimera känsligheten för ingångslinjeimpedansen.

Du kan kringgå justeringsterminalen till marken för att förbättra rippelavstötningen. Denna kondensator (C_adj) begränsar krusningen från att förstärkas när utspänningen justeras mot högre nivåer.

Att använda en 10 µF kondensator kan förbättra rippelavstötning cirka 15 dB vid 120 Hz när man arbetar med en 10 V-applikation.

En utgångskapacitans (C_ELLER) levereras av en tantal eller 10 µF aluminium elektrolytkondensator är obligatorisk för stabilitet.

Att välja endera av dem med icke-reducerat ESR-värde (Equivalent Series Resistance) är också ett måste.

Låg ESR eller kondensator med lågt ESR-värde och keramiska kondensatorer kan leda till instabilitet eller permanenta svängningar i applikationen.

Skyddsdioder

Om du använder externa kondensatorer med någon regulator IC, kanske du vill överväga att inkludera skyddsdioder för att undvika att kondensatorerna laddas ut med låga strömpunkter i regulatorn.

Som visas i figuren ovan har LM337 med några föreslagna skyddsdioder för utspänningar mer än -25 V eller höga kapacitansvärden (C_ELLER> 25 uF, C_Adj> 10 | jF).

Diod D₁stoppar C_ELLERfrån urladdning via IC i händelse av en ingångskortslutning. Diod D_tvåskyddskondensator C_Adjurladdning via IC när en utgångskortslutning uppstår.