Como funciona o IC LM337: folha de dados, circuitos de aplicação

Neste post vamos falar sobre a função de um dispositivo regulador de tensão interessante: o LM337, que é basicamente o dispositivo complementar negativo para o popular LM317 IC .

Construído com uma tensão negativa de 3 terminais ajustável, este regulador pode fornecer convenientemente cerca de 1,5 A com uma faixa de tensão de saída de -1,2 V a -37 V.

É incrivelmente fácil de usar e só precisa de dois resistores externos para configurar a tensão de saída. Outros recursos interessantes, como limitação de corrente interna, desligamento térmico e compensação de área segura, tornam o LM337 excepcionalmente robusto.

Este dispositivo atende a várias aplicações, incluindo regulação de tensão local e on-the-board. Além disso, o LM337 pode ser empregado para construir um regulador de saída programável. Se você conectar um resistor permanente entre o ajuste e a saída, o componente eletrônico se transforma em um regulador de corrente de precisão.

Sendo um dispositivo complementar para o IC LM317, que é um regulador de tensão positivo, os dois são frequentemente usados ​​para fazer fontes de alimentação de regulador de tensão dupla .

Principais características

Algumas das principais características do IC LM337 são:

• Uma corrente de saída adicional de 1,5 A
• Tensão de saída variável na faixa de -1,2 V e -37 V.
• Proteção contra sobrecarga térmica embutida
• Curto-circuito integrado, sobre limitação de corrente e proteção contra superaquecimento.
• Retorno de área segura do transistor de saída
• Uma operação irrestrita para aplicações de alta tensão
• Alivia o estoque de tensões permanentes
• Disponível em montagem superficial D^doisPAK e pacote de transistor de 3 derivações típico
• Sem chumbo e compatível com RoHS

Diagrama de circuito de tensão variável LM337

Detalhes de pinagem e trabalho

LM337 Classificação Máxima Absoluta

Características elétricas do LM337

Nas Características elétricas para os cenários de teste listados, o desempenho paramétrico do produto é mostrado, a menos que seja descrito de outra forma.

Existem algumas exceções em que o desempenho do produto pode não ser exibido nas Características elétricas, conforme fornecido a seguir.

1. T_baixopara T_Alto= 0 ° a 125 ° C, para LM337T, D2T. T_baixopara T_Alto= -40 ° a + 125 ° C, para LM337BT, BD2T.
2. eu_max= 1,5 A, P_max= 20 W.
3. A carga e a regulagem da linha são observadas em uma temperatura de junção constante. Pode haver uma mudança no V_OUdevido às implicações de aquecimento que são descritas nas especificações de regulação térmica. Aqui, um teste de pulso de ciclo de serviço baixo é usado.
4. C_adj, se aplicado, é vinculado entre o pino de ajuste e o aterramento.
5. Uma curva de temperatura na matriz é gerada se houver dissipação de energia dentro de um regulador de tensão IC. Isso afeta os componentes IC separados na matriz e seus efeitos podem ser atenuados por um bom projeto de circuito e métodos de layout. O efeito dessas curvas de temperatura na tensão de saída é dado no Regulamento Térmico, como a porcentagem de mudança de saída por watt de mudança de energia dentro de um intervalo especificado.
6. Como a estabilidade de longo prazo não pode ser quantificada em todos os componentes antes do envio, esta especificação serve como uma estimativa aproximada da estabilidade média.

Operação e funcionamento do circuito básico

O LM337 é um regulador flutuante com três terminais. Basicamente funciona gerando uma referência precisa de -1,25 V (V_ref) entre sua saída e os terminais de regulação.

Esta tensão de referência é transformada em uma corrente de programação (I_PROG) por R, como mostrado na Figura 17. Como resultado, essa corrente constante viaja via R2 a partir do solo.

A equação abaixo descreve a tensão de saída regulada:

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

O LM337 pode ser usado para regular o terminal de ajuste (I_Adj) abaixo de 100 µA e mantê-lo constante, devido ao fato de que a corrente fluindo para I_Adjpin significa um termo de erro na fórmula acima. Para implementar isso, toda a corrente operacional em estado ocioso é enviada de volta ao terminal de saída.

Isso força a necessidade de uma corrente de carga mínima. Assim que a corrente de carga estiver em um nível inferior ao mínimo, a tensão de saída aumentará.

Além disso, como o LM337 funciona como um regulador flutuante, a característica mais importante que precisa funcionar é o diferencial de tensão em todo o circuito. Além disso, também é crucial que a operação em altas tensões em relação ao aterramento seja possível.

Regulamento de carga

O IC LM337 é versátil e proporcionará uma excelente regulagem de carga, desde que certas medidas preventivas sejam garantidas para obter o melhor desempenho.

Um exemplo é que o resistor de programação (R1) deve ser acoplado o mais próximo possível do chip regulador, para reduzir as quedas de tensão da linha que podem facilmente se unir em série com o potencial de referência, afetando seriamente a eficiência da regulação.

O terminal de aterramento do R2 pode ser retornado próximo ao aterramento da carga para permitir o sensoriamento remoto do solo e aprimorar a regulação da carga.

Capacitores Externos

Recomendamos o emprego de um capacitor de bypass de entrada de tântalo de 1,0 µF (C_no) para minimizar a sensibilidade à impedância da linha de entrada.

Você pode ignorar o terminal de ajuste para aterrar para aumentar a rejeição de ondulação. Este capacitor (C_adj) limita o aumento da ondulação conforme a tensão de saída é ajustada para níveis mais altos.

Usar um capacitor de 10 µF pode melhorar a rejeição de ondulação em cerca de 15 dB a 120 Hz ao trabalhar com uma aplicação de 10 V.

Uma capacitância de saída (C_OU) é fornecido por um capacitor eletrolítico de tântalo ou 10 µF de alumínio é obrigatório para a estabilidade.

A escolha de qualquer um deles com valor de ESR (resistência de série equivalente) não reduzido também é uma obrigação.

Low-ESR ou capacitor classificado com baixo valor de ESR e capacitores de cerâmica podem causar instabilidade ou oscilações permanentes na aplicação.

Diodos de Proteção

Se você estiver usando capacitores externos com qualquer regulador IC, você pode querer considerar seriamente incluir diodos de proteção para evitar que os capacitores descarreguem através de pontos de baixa corrente no regulador.

Conforme mostrado na Figura acima, o LM337 com alguns diodos de proteção sugeridos para tensões de saída superiores a -25 V ou valores de alta capacitância (C_OU> 25 µF, C_Adj> 10 µF).

Diodo D₁pára C_OUde descarregar através do IC no caso de um curto-circuito de entrada. Diodo D_doisprotege o capacitor C_Adjdescarregando através do IC quando ocorre um curto-circuito na saída.

A combinação de diodos D₁e D_doisevita C_Adjde descarregar através do IC se ocorrer um curto-circuito na entrada.

Referência: Ficha de dados