Lm1117 что это: Линейные стабилизаторы LM1117 3.3 в корпусе ТО-220

Линейные стабилизаторы LM1117 3.3 в корпусе ТО-220

Создавая различные устройства для дома на всяческих ***дуинах и просто на AVR-контроллерах столкнулся с необходимостью иметь два напряжения питания — 5В и 3.3В.

Многие платы Arduino имеют встроенные преобразователи и ножки, где можно взять оба этих напряжения.

К сожалению, сверхдешевый Arduino Pro Mini не имеет 3.3-выхода.

Недорогое решение — линейный стабилизатор LM1117 от Texas Instruments.

В корпусе SOT223 для SMD монтажа он присутствует на многих платах.

И стоит в таком корпусе чуть дороже 1руб при партии в 100шт

Для монтажа в домашних условиях SOT-233 не всегда удобен.

Есть готовые модули на LM1117 в районе $2

Делая очередной заказ на TAOBAO попались на глаза эти стабилизаторы в корпусе TO-220, с которыми гораздо приятнее иметь дело, если у вас не SMD монтаж.

Итак взял LM1117 3.3 и LM1117 adj (с подстраиваемым напряжением на выходе)

Вышло примерно по $0. 25 за корпус, учитывая, что брал заодно к другому товару, а веса в них немого.

Упаковка — пластиковые планки, неподвластные Почте России.

LM1117 adj отложил до лучших времен. Обвязка там сложнее, надобности подстраивать напряжения пока нет — пусть лежат, пока надумаю на них стабилизатор тока сделать.

Самодельный модуль-стабилизатор выглядит так:

Кондер на входе ставить не стал, так как в выходном каскаде 5В БП он есть. (По крайней мере, должен быть)

Включаем — то что доктор прописал:

Что за обзор без тестирования? Как раз пришли пара ампер/вольтметров с EBAY

Они имеют немного дурацкое включение — шунт там разрывает «-«, а не «+». Поэтому схемы с общей землей не получается.

Подключение такое:

Собираем схему. Вход берем с переделанного компьютерного БП, у которого на 12В стоит импульсник на LM2596, позволяющий регулировать напряжение на выходе.

Нагрузкой служит мощный нихромовый переменный резистор.

Прогоняем LM1117 на разных входных напряжениях, устаналивая резистором разный выходной ток.

Напряжение на выходе стабильное в пределах 0.1В. Как и предполагалось, мощность, рассеиваемая на стабилизаторе строго линейна.

Далее проверим «порог срабатывания» стабилизатора:

Стабилизация начинается при 4.4В без нагрузки и 4.6В с нагрузкой, то есть при разнице ~1.3В между входом и выходом

Погоняем стабилизатор на температуру.

При входном напряжении 5В можно использовать без радиатора практически при максимальном токе. Если напряжение выше, либо ток ограничить, либо радиатор ставить. Нагрел его до 120С — работоспособность сохранилась.

Вывод:

Линейные стабилизаторы LM1117 3.3 купленные на TAOBAO соответствуют даташиту и вполне годны для применения в домашних конструкциях

Если освоена SMD пайка, гораздо дешевле брать в корпусе SOT-223

При большой разнице входного и выходного напряжения рекомендуется использовать только на маленьких тока. С большими токами лучше использовать импульсные стабилизаторы.

Успешно использовал данную микросхему в табло погодной станции

Почитать об этом проекте можно в моем блоге

Модуль стабилизатора напряжения на LM1117

в Источники питания


0
2,258 Просмотров

Это модуль стабилизатора напряжения с регулируемым выходным напряжением Vout, построен на микросхеме LM1117 (ADJ). Схема представляет собой регулируемый LDO (Low Drop-Out) стабилизатор, который стабилизирует выходное напряжение при входном напряжении со значением Vin = Vout + 1,1 [В].

Портативный паяльник TS80P

TS80P- это обновленная версия паяльника TS80 Smart, работающий от USB…

Подробнее

Для сравнения, обычные стабилизаторы серии LM78xx для правильной работы, требуют минимальное входное напряжение Vin=Vout+2 [V]. Конечно, при более высоком выходном токе Iout разница между входным и выходным напряжениями (Vin-Vout) должна быть соответственно выше, чтобы поддерживать стабилизацию. При Івых=100 мА эта разница должна составлять 1,1…1,2В, при Івых=500 мА – 1,15…1,2В, а при Івых=800 мА – 1,2…1,3В.

Максимальное входное напряжение для LM1117 составляет 20В (рекомендуется до 15В), а максимальная сила тока Iout составляет 800 мА.

Микросхема подключена по типовой схеме из datasheet. Единственное что добавлено в схеме – резисторы R2…R9. Эти резисторы, размещенные в цепи управления, могут подключаться при помощи перемычек J1-J7, что в свою очередь позволяет устанавливать практически любое значение стабилизированного выходного напряжения Vout.

Перемычки J2-J7 отвечают за включение/выключение заданного значения сопротивления (резисторы R4 и R5 соединены последовательно, создавая сопротивление 200 Ом).

Паяльный фен YIHUA 8858

Обновленная версия, мощность: 600 Вт, расход воздуха: 240 л/час…

Подробнее

Общее сопротивление резисторов, установленных в цепь управления, является постоянным и составляет Rx = R6 + R7 + R2 + R3
+ (R4 + R5) + R9, т. е. Rx = 1469 Ом (при неустановленных перемычках).

После замыкания соответствующих перемычек из J2-J7 их сопротивление вычитается из общего сопротивления Rx. Исключением является перемычка J1, установка которой вызывает параллельное соединение резисторов R8 и R9, что в результате снижает сопротивление с 1000 до 500 Ом.

Это позволяет получить 128 возможных комбинаций перемычек, но только 60 из них приводят к получению уникальных значений выходного напряжения Vout, которое можно рассчитать по формуле:

Vout = 1,25 * (1 + Rx / R1).

Значение напряжения Vout зависит от величины резисторов R1…R9, следовательно, они должны иметь наименьшее отклонение
(1% или ниже).

В следующей таблице перечислены все комбинации перемычек и значения выходного напряжения.

Как можно заметить, возможна установка напряжения Vout в диапазоне 1,2…19,61В, но чтобы получить напряжение выше 19В требуется увеличить входное напряжение до 20В и более, что может повредить LM1117. Кроме того, конденсатор С2 рассчитан на напряжение 16 В, поэтому выходное напряжение Vout не может быть выше, так как это повредит конденсатор.

Такой модуль может заменить несколько отдельных стабилизаторов на конкретные напряжения при условии, что нет необходимости использования два или более из них одновременно. Увеличенное поле на плате позволяет лучше отводить тепло от LM1117 и, таким образом, действует как маленький радиатор. Схема собрана на односторонней плате с размерами 25×32 мм.

источник

Тестер транзисторов / ESR-метр / генератор

Многофункциональный прибор для проверки транзисторов, диодов, тиристоров…

Подробнее

LM1117 2019-05-03

С тегами: LM1117

LM1117 Линейный регулятор напряжения Распиновка, характеристики, эквивалент и техническое описание

26 апреля 2021 — 0 комментариев

Линейный регулятор напряжения LM1117
Распиновка регулятора напряжения LM1117

Конфигурация выводов LM1117

Характеристики регулятора напряжения LM1117

• Фиксированный/регулируемый 3-контактный линейный регулятор напряжения
• Тип фиксированного напряжения: 1,8 В, 2,5 В, 3,3 В и 5 В
• Диапазон переменного напряжения: от 1,25 В до 13,8 В
• Выходной ток 800 мА
• Встроенное ограничение тока и тепловая защита.
• Рабочая температура перехода 125°C
• Доступен в пакетах To-220, SOT223, TO263

Примечание: Полную техническую информацию можно найти в техническом описании LM1117 , приведенном в конце этой страницы.

Альтернативные регуляторы напряжения

LM7805, LM7806, LM7809, LM7812, LM7905, LM7912, LM113MRP X1172203.

LM1117 Эквивалент

LM317

, где можно использовать LM1117 IC

, как известный 7805 и LM317. Он известен своим небольшим форм-фактором, поскольку доступен в виде пакета DCY (SMD-компонент). Существует много типов LM1117, фиксированные типы обеспечивают фиксированное выходное напряжение 1,8 В, 2,5 В, 3,3 В или 5 В, а регулятор переменного напряжения может иметь переменное напряжение от 1,25 В до 13,8 В.

Так что, если вы ищете регулятор напряжения для поверхностного монтажа , то эта ИС может быть правильным выбором для вас.

Как использовать микросхему LM1117

Использование LM1117 довольно простое. Если это фиксированный стабилизатор напряжения, просто подайте питание на микросхему через вывод Vin, а регулируемый выход можно получить на выводе Vout. Контакт Adj/Ground в этом случае действует только как контакт заземления и заземлен. Также на выходе можно добавить конденсатор для фильтрации шума. Принципиальная схема стабилизатора с фиксированным выходом показана ниже 9.0003

Для регулятора напряжения регулируемого типа нам нужны два внешних резистора для определения выходного напряжения регулятора. Ниже показана эталонная принципиальная схема, где резисторы R1 и R2 определяют выходное напряжение регулятора. Конденсатор C _Adj является дополнительным компонентом, который при необходимости можно добавить для улучшения подавления пульсаций. Два других конденсатора предназначены для фильтрации входного и выходного шума соответственно.

Ниже приведены формулы для расчета выходного напряжения регулятора. Выберите значение R1 и R2 в зависимости от выходного напряжения, необходимого для вашего проекта. Имейте в виду, что значение R1 должно быть меньше 1k. Вы можете использовать переменный резистор на R2, если хотите изменять напряжение в режиме реального времени.

В _ВЫХОД  = 1,25 × (1 + (R2/R1))

Благодаря возможности использования в качестве стабилизатора постоянного или переменного напряжения, LM1117 часто находит свое применение в цепях зарядки аккумуляторов и также может быть разработан для обеспечения отрицательного напряжения, если это необходимо. Обратитесь к техническому описанию в конце этой страницы, чтобы найти дополнительные схемы применения для этой ИС.

Применение

• Используется для регулирования положительного напряжения
• Переменный источник питания
• Цепи ограничения тока
• Цепи обратной полярности
• Обычно используется в настольных ПК, DVD и других потребительских товарах
• Используется в цепях управления двигателем

2D – модель LM1117 (комплект DCY)

Метки

Регулятор напряжения

Силовая электроника

Линейный регулятор напряжения

LM1117 Руководство по проектированию линейного регулятора напряжения LDO

Линейный регулятор уже давно широко используется в различных приложениях. До того, как импульсный источник питания (SMPS) стал популярным после 1960-х годов, линейный регулятор был основой для отрасли электропитания. Несмотря на то, что импульсный источник питания наиболее часто используется в различных приложениях, линейные стабилизаторы по-прежнему находят свое применение во многих приложениях благодаря низкой стоимости, малому шуму, простоте и производительности. LM1117 — популярный LDO-стабилизатор с регулируемым выходным напряжением. Он обеспечивает высокую точность, ограничение тока и тепловое отключение. Всего с двумя внешними резисторами выходное напряжение можно установить в диапазоне от 1,25 до 13,8 В. Кроме того, он доступен с пятью фиксированными напряжениями: 1,8 В, 2,5 В, 2,85 В, 3,3 В и 5 В. Схема LM1117 включает в себя опорную ширину запрещенной зоны с подстройкой Зенера для обеспечения точности выходного напряжения в пределах +/- 1%. Следующее обсуждение касается версии LM1117 3.3V. В отличие от традиционного стандарта 5 В, который широко использовался в логике ТТЛ, современные схемы высокоскоростных КМОП (HCMOS) используют более низкое напряжение для снижения энергопотребления. Он показывает, что схемы с напряжением 3,3 В обычно потребляют на 50% или меньше энергии, чем такие же схемы с напряжением 5 В.

LM1117 — превосходный линейный регулятор LDO (Low Dropout). В спецификациях указано, что максимальное падение напряжения составляет 1,2 В при токе нагрузки 800 мА. Мы знаем, что падение напряжения линейного регулятора зависит от его тока нагрузки. Нас интересует расчет выходного тока для определения падения напряжения.

Напряжение отпускания линейного регулятора (V _IN -V _OUT )

Как показано на рисунке выше, падение напряжения зависит от выходного тока и температуры. При проектировании следует соблюдать осторожность, чтобы обеспечить выполнение требований по отсеву во всем диапазоне рабочих температур и выходных токов.

Рассеиваемая мощность

Основные функциональные блоки линейного регулятора показаны ниже. Линейный регулятор состоит из последовательного проходного элемента, который обычно представляет собой биполярный транзистор или полевой МОП-транзистор. Проходной элемент управляется усилителем ошибки (EA), который получает входной сигнал от сети обратной связи и другой вход опорного напряжения (V _REF ). На следующей диаграмме не показаны другие функции, такие как отключение при перегреве, схема защиты от перегрузки по току, вход разрешения, вывод флага ошибки и функция управляющего напряжения.

Проходной элемент устанавливается между V _IN и V _OUT и рассеиваемая мощность проходного элемента является наибольшей в линейном регуляторе. Расчет рассеиваемой мощности линейного регулятора прост: падение напряжения на регуляторе умножает ток нагрузки. Существует также некоторая дополнительная потеря мощности, например. потеря мощности из-за тока смещения, протекающего в землю (так называемого тока земли). Ток заземления обычно очень мал, и им можно пренебречь, поскольку он настолько мал, что не учитывается его тепловой эффект.

P _D = (V _в -V _OUT ) * I _OUT + I _GND * V _{В Основании} . as

P _D ≈ (V _IN – V _OUT ) * I _OUT

P _D : power dissipation in Watts

V _IN : Входное напряжение

V _OUT : Выходное напряжение

I _OUT : Ток выходного или тока нагрузки

I _GND : Наземный ток (BASTINGING 9000.1000

000

000 9000.10000. В _LDO = В _ВХ -В _ВЫХ .

Проходной элемент линейного регулятора действует как переменный последовательный резистор, помещенный между входом и выходом, что вызывает падение напряжения на переменном сопротивлении. Модель переменного сопротивления линейного регулятора напряжения показана ниже. Элемент управления манипулирует изменением сопротивления в соответствии с обратной связью выходного напряжения, так что выходное напряжение остается постоянным независимо от того, как изменяется входное напряжение. Из-за падения напряжения входное напряжение должно быть выше выходного. Это называется запасом линейного регулятора.

Контролирующее сопротивление R _C << R _{нагрузка}

Входное напряжение V _в изменяется как функция времени, в то время как выходной подключатель Very Out Out Out _{. Vestrant . . Используя закон OHM, мы имеем}

V _OUT = R _LOAD /(R _LOAD +R _C ) * V _в 9

в порядок в Констите 9

в заказа в порядок.Out , R _C должен быть

R _C = R _{нагрузки} * (V _в /V _OUT -1) = R 9019 /V _{. OUT ) /V OUT = R LOAD * (V LDO /V OUT )}

Как мы определили, 1 V

9 3

.

Падение напряжения – это дифференциальное напряжение между входом и выходом, при котором схема прекращает регулировку от дальнейшего снижения входного напряжения; эта точка возникает, когда входное напряжение приближается к выходному напряжению. В области отпускания проходной элемент представляет собой просто переменный резистор, а падение напряжения является функцией его сопротивления в открытом состоянии R _ДС(он) .

V _LDO = I _OUT x R _DS(on)

Thermal Analysis

Based on the generic model of an LDO regulator, we have the power dissipation P _D :

P _D = (T _J — T _A )/ θ _JA

4 θ _JA 4 θ _JA 4 . )

T _J номинальная температура перехода (°C)

T _A температура окружающей среды (°C) (°C/Вт)

Приведенное выше уравнение показывает, что тепловые характеристики устройства зависят от материала устройства и упаковки, а также от температуры окружающей среды. Уравнение можно использовать для расчета рассеивания тепла на основе выбранного устройства с конкретным корпусом при определенных температурах окружающей среды. Если мы преобразуем приведенное выше уравнение в следующую форму, мы можем использовать результат для выбора правильного устройства с желаемой упаковкой.

θ _JA = (T _J – T _A )/P _D

Let’s give an example using TI’s 3.3V ultra-low power LDO TPS 76933.

V _В = 5V + 5%

V _OUT = 3,3 В +/- 2%

I _OUT = 100 мА

T _A = 100 MA

T _A = 100 MA

T _A = 100 MA

T _A = 100 MA

T _A .

P _D,max = (V _IN – V _ВЫХ ) x I _ВЫХ = ((V _IN x 1,05) – (V _ВЫХ X0,98)) x I _ВЫХ = (5,25 – 3,234) X 0,1 =

W

(T _J — T _A ) = P _D x θ _JA = 0,2016W x 259 9 = 0,2016W x 259 9 = 0,2016W x 259 = 0,2016W x 259 = 0,2016W X

T _J = 52,2 °C + 50 °C = 102,2 °C

КПД

ток привода последовательного проходного элемента, который не влияет на выходную мощность. Ток покоя в основном зависит от последовательного проходного элемента, топологии, температуры окружающей среды и т. д.

Ток покоя (или ток заземления) LDO представляет собой комбинацию тока смещения и тока возбуждения проходного элемента и обычно поддерживается как можно ниже.

Кроме того, когда в качестве проходного элемента используются PMOS или NMOS полевые транзисторы, ток нагрузки практически не влияет на ток покоя. Поскольку ток покоя не проходит на выход, он влияет на эффективность LDO, которую можно рассчитать по следующей формуле:

Эффективность _OUT + I _Q ) * V _IN ] x 100%

Рассеиваемая мощность внутри LDO определяется по формуле: _IN × ( _Q + _OUT ) − _OUT × _OUT

4 . Для оптимизации эффективности LDO необходимо свести к минимуму как ток покоя, так и разницу между входным и выходным напряжениями. Разница между входным и выходным напряжениями напрямую влияет на КПД и рассеиваемую мощность, поэтому обычно предпочтительнее наименьшее падение напряжения. Если мы пренебрежем током покоя, мы получим максимальную эффективность, которую может иметь LDO-регулятор:

Efficiency η = P _OUT /(P _OUT + P _LOSS )

= V _OUT x I _OUT /(V _OUT x I _OUT + V _LDO x I _OUT )

= V _OUT X I _OUT /(V _OUT x I _OUT /(V _OUT x I _{. ВЫХОД ) x I ВЫХОД )}

= V _OUT x I _OUT /(V _IN x I _OUT )

= V _OUT /V _IN

= ( V _IN -V _LDO )/V _IN

= 1 – V _LDO /V _IN

Even though an LDO cannot deliver high efficiency conversion compared to a switching -режимный источник питания (SMPS), он по-прежнему является необходимым регулятором напряжения для многих современных приложений. В приложениях, чувствительных к шуму, для SMPS очень сложно достичь необходимой выходной пульсации, чтобы соответствовать жестким требованиям к шуму. Следовательно, LDO нередко добавляют в качестве активного фильтра к выходу SMPS. Этот LDO должен иметь высокий PSRR на частоте переключения SMPS.

LDO особенно подходят для приложений, требующих, чтобы выходное напряжение было немного ниже входного. Хотя понижающие и повышающие преобразователи имеют ограничения по максимальному/минимальному рабочему циклу, их выходное напряжение теряет стабилизацию при входном напряжении, близком к выходному напряжению.

Пример:

Линейный LDO-стабилизатор имеет диапазон входного напряжения от 3,6 В до 4,5 В, а диапазон выходного тока — от 80 мА до 100 мА. Максимальный ток покоя 17 мкА, минимальный КПД

Эффективность η = 100ma x 3,3 В/[(100ma+17ua) x 4,5 В] x 100 = 73,3%

Регулирование линейки

Line Line Speculation AS AS -DELICATION и УСТРОЙСТВА. мера способности схемы поддерживать указанное выходное напряжение при изменении входного напряжения.

Линейное регулирование = ΔV _OUT / ΔV _IN = (V _{OUT @V 0169 IN_Max} – V _OUT @V _{IN_Min} )/(V _{IN_max} – V _{IN_min} )

Увеличение коэффициента регулирования линии.

Поскольку регулирование линии также зависит от производительности проходного элемента и коэффициента усиления по постоянному току с обратной связью, режим отключения часто не учитывается при рассмотрении регулирования линии. Следовательно, минимальное входное напряжение для линейного регулирования должно быть выше, чем падение напряжения.

Регулирование нагрузки

Регулирование нагрузки — это мера способности схемы поддерживать указанное выходное напряжение при различных условиях нагрузки.

Правила нагрузки = Δ V _OUT / Δ I _Out = (V _OUT @NO_LOAL — V

0 / V _{/ V / V ) (V at @NO_LOAL — V ). @full_load)}

 

Наихудший случай изменения выходного напряжения возникает при переходе тока нагрузки от нуля к максимальному номинальному значению или наоборот. Как и при линейном регулировании, увеличение коэффициента усиления без обратной связи улучшает регулирование нагрузки.

Регулирование нагрузки указывает производительность проходного элемента и коэффициент усиления по постоянному току регулятора с обратной связью. Чем выше коэффициент усиления по постоянному току с обратной связью, тем лучше регулирование нагрузки.

Коэффициент ослабления источника питания (PSRR)

Коэффициент подавления источника питания (PSRR) известен как подавление пульсаций и используется для измерения способности LDO предотвращать колебания регулируемого выходного напряжения, вызванные изменениями входного напряжения. То же соотношение для линейного регулирования применяется к PSRR, за исключением того, что рассматривается весь частотный спектр. PSRR определяется как отношение выходного шума к входному шуму на разных частотах. Он представляет собой способность регулятора подавлять шум от входа до выхода. PSRR очень важен для приложений, чувствительных к радиочастотам. Мы можем использовать либо цифровой осциллограф, либо анализатор цепей с двумя пробниками с высоким импедансом. На следующем рисунке показаны формы входного и выходного сигнала переменного тока (пульсации) TPS78101 от TI.

Формы входных и выходных сигналов для измерения PSRR-TPS78101-использования-осциллографа-от-TI-Sanjay-Pithadia-Scot-Lester-and-Ankur-Verma-SLAA414A.PDF

Из приведенных выше форм сигналов we have the following results:

Ripple_Input = 984 mV

Ripple_Output = 194 mV

PSRR = 20 log(Ripple_Input/Ripple_Output) = 20 log(984/194) = 14.1dB

 

Accuracy

The overall accuracy considers the effects of line regulation ( ΔV _LR ), load regulation ( ΔV _LDR ), reference voltage drift ( ΔV _{OUT, ref} ), дрейф напряжения усилителя ошибки ( ΔV _OUT,ea ), допуск резистора обратной связи внешнего делителя напряжения ( ΔV _OUT,res и коэффициент температуры (9)2))/V _OUT ] x 100

Пример:

Рассчитайте общую точность линейного стабилизатора LDO 3,3 В, включенного в приведенную выше схему, в диапазоне температур от 0° до 125°C. . Температурный коэффициент составляет 100 ppm/°C, допуск сопротивления резистора обратной связи составляет 0,25%, изменение выходного напряжения в результате регулирования нагрузки и линейного регулирования составляет ±5 мВ и ±10 мВ соответственно. Точность опорного напряжения составляет 1%.

Выходное напряжение определяется:

V _OUT = (R +R) x V _ref /R = 2V _ref

Or V _ref = 0.5 V _OUT

ΔV _{OUT, ref} = [(R + R)/R] x (Vref x 1%) = 2 x (Vref x 1%) = 33 мВ x Vref = 0,005 x (3,3/2) = 8,25 мВ

ΔV _TC = Температурный коэффициент x (Tmax – Tmin) x VOUT = 100 x 10 92))/3300 mV] x 100%

≈ 2.075%

Design considerations for typical applications of LM1117 LDO regulator

One of the advantages of using LM1117 is the small count of компоненты LM1117 требует. Как показано на приведенной выше схеме, для формирования делителя напряжения для выходной обратной связи требуется два резистора. Конденсатор на выходе нужен для регулирования нагрузки. Конденсатор на выходном контакте важен для поддержания стабильности регулятора. Емкость выходного конденсатора должна соответствовать требованиям как по минимальной емкости, так и по эквивалентному последовательному сопротивлению (ESR). LM требует, чтобы минимальная выходная емкость была 10 µ F, если используется танталовый конденсатор. Увеличение выходной емкости, начиная с 10 мк Ф, улучшит стабильность контура и переходную характеристику регулятора. ESR выходного конденсатора должно быть в пределах от 0,3· Ом до 22· Ом . В случае использования обходного конденсатора на регулировочном контакте необходимо использовать большой выходной конденсатор (например, танталовый 22 µ F). Кроме того, конденсатор на входном контакте также рекомендуется в качестве входного обходного конденсатора.