Искусство схемотехники. Том 3 (Изд.4-е)
Шрифт:
1. Устройства или системы жизнеобеспечения — это устройства, которые (а) предназначены для хирургической имплантации в организм или (б) обеспечивают поддержание жизни. Их отказ при условии соблюдения инструкций по эксплуатации может нанести серьезный ущерб пользователю.
2. Критическим является всякий компонент, входящий в устройство или систему жизнеобеспечения, отказ которого может привести к отказу устройства или системы в целом или может повлиять на безопасность или эффективность их работы.
Стабилизаторы напряжения (National Semiconductor)
3-выводные регулируемые стабилизаторы
Общее описание. Интегральные схемы LM117/LM217/LM317 представляют собой регулируемые 3-выводные стабилизаторы положительного напряжения, обеспечивающие выходной ток 1,5 А в диапазоне выходного напряжения от 1,2 до 37 В. Они очень удобны в обращении и требуют только два внешних резистора для установки выходного напряжения. Стабилизация по сети (по входу) и по нагрузке выше, чем при использовании стандартных фиксированных (заземленных) стабилизаторов. Кроме того, LM117 размещен в стандартных транзисторных корпусах, которые удобно устанавливать на печатных платах.
Помимо того что схемы серии LM117 обладают лучшими характеристиками, чем фиксированные стабилизаторы, они обеспечивают полную защиту от перегрузки, что возможно только в ИМС. В одном кристалле предусматривается ограничение по току, защита от перегрева перегрузки и защита безопасной зоны. Вся схема защиты от перегрузки остается полностью работоспособной даже в том случае, когда вывод регулировки не задействован.
Свойства:
• Регулируемый выход вплоть до 1,2 В
• Гарантированный выходной ток 1,5 А
• Типовая стабилизация по входу 0,01 %/В
• Типовая стабилизация по нагрузке 0,1 %
• Предельное значение тока не зависит от температуры
• 100 %-ная повторяемость по электрическим характеристикам
• Нет необходимости иметь запасы источников на различные напряжения
• Используется стандартный 3-выводной транзисторный корпус
• Ослабление пульсаций на 80 дБ
Обычно конденсаторы не требуются, если только устройство не расположено вдалеке от входных фильтрующих конденсаторов. В этом случае вход необходимо шунтировать. Дополнительный выходной конденсатор можно использовать для улучшения переходной характеристики. Если зашунтировать вывод регулировки, то можно получить очень высокие значения коэффициента ослабления пульсаций, которые трудно получить с помощью стандартных 3-выводных стабилизаторов. Помимо того что LM117 заменяет фиксированные стабилизаторы, эта интегральная схема находит широкое применение и в других приложениях. В связи с тем что стабилизатор является «плавающим» и для него имеет значение только разность (перепад) напряжения между входом и выходом, можно строить источники на напряжения до нескольких сотен вольт; ограничение накладывается только превышением максимума перепада напряжений между входом и выходом.
На основе этой схемы достаточно просто построить импульсный стабилизатор, стабилизатор с программируемым выходом, а при включении между выходом и выводом регулировки фиксированного резистора LM117 можно использовать в качестве прецизионного стабилизатора тока[8]. Можно получить источник с электронным выключением, если закорачивать вывод регулировки на землю; при этом на выходе будем иметь 1,2 В, т. е. напряжение, соответствующее очень малому току для большинства нагрузок.
Для LM117K, LM217K и LM317K используют стандартные транзисторные корпуса ТО-3, для LM117H, LM217H и LM317H-транзисторные корпуса ТО-5 с коваровым основанием. LM117 работает в диапазоне от —55 до +150 °C, LM217-OT -25 до 150 °C и LM317-OT 0 до 125 °C.
Интегральные схемы LM317T и LM317MP, работающие в интервале температур от 0 до +125 °C, изготовляют в пластмассовых корпусах ТО-220 и ТО-202 соответственно. Для применений, в которых выходной ток должен превышать 3 А и 5 А, предназначены LM150 и LM138 соответственно. Если требуется иметь отрицательное дополнительное напряжение, то
Типовые применения
а — регулируемый стабилизатор напряжения 1,2-25 В.
1) Необязательный элемент — улучшает переходную характеристику: * необходим в том случае, когда схема расположена вдалеке от фильтрующих конденсаторов;
2) Uвых = 1,25 B [1 + (R2/R1)]
б — цифровая установка выхода.
* устанавливает максимальное значение Uвых.
в — стабилизатор напряжения на 5 В для логических схем с электронным выключением;
* минимальное выходное напряжение ~= 1,2 В.
Предельные (максимальные) значения параметров:
Рассеиваемая мощность Имеет встроенное ограничение
Перепад напряжения между входом и выходом… 40 В
Рабочий температурный диапазон для р-n– переходов
LM117… От -55 до +150 °C
LM217… От -25 до +150 °C
LM317… От 0 до +125 °C
Температура хранения… От -65 до +150 °C
Температура пайки выводов (продолжительность пайки 10 с) … 300 °C
Типовые характеристики для корпусов К и Т
Замечания по применению
Включенный LM117 формирует опорное напряжение Uоп с номинальным значением 1,25 В между выходом схемы и выводом регулировки (рис. 1). Опорное напряжение падает на программирующем резисторе R1, и так как это напряжение является постоянным, то через резистор установки выхода R2 протекает постоянный ток, определяющий выходное напряжение: