Regulador de tensión lineal positivo ajustable LM317

U1 regula la diferencia OUT–ADJ a VREF=1.25V nominal. TI §6.6 especifica 1.20–1.30V bajo sus condiciones indicadas de diferencial, corriente y potencia: 3V≤VIN−VOUT≤40V, 10mA≤IOUT≤1.5A y PD≤20W. Estas condiciones del IC no establecen una especificación ensayada de este montaje.

R1=240Ω conduce una corriente nominal calculada I1=1.25V/240Ω≈5.21mA. TI indica una carga mínima de 3.5mA típica y 10mA máxima con VIN−VOUT=40V en su rango de temperatura de funcionamiento. Por ello, sin carga externa el divisor depende del comportamiento típico. Incluso un resistor nominal de 120Ω con tolerancia +1% proporciona solo 1.20V/121.2Ω≈9.90mA con la referencia mínima. Compruebe el balance completo de tolerancias y carga en vez de asumir regulación en el peor caso.

La ecuación nominal del divisor es:

Para R1=240Ω, R2=0–5kΩ, VREF=1.25V e IADJ=50µA, la consigna calculada es 1.25–27.54V. La consigna superior no puede alcanzarse con la alimentación nominal de 12V mostrada. TI §6.3 y §7.3.1/§7.4.2 recomiendan un margen de 3V. Una consigna nominal hasta 9V respeta ese margen; no es una limitación física de salida ni una calificación del montaje. Un ajuste cercano a R2=1.47kΩ da 9V en la ecuación nominal incluyendo IADJ. Ajustes mayores quedan fuera de las condiciones recomendadas; la pérdida real de regulación depende de carga y temperatura. Aquí no se especifica un umbral numérico de dropout.

La corriente total de salida incluye carga externa y divisor: IOUT=ILOAD+I1. La corriente de entrada es IIN=IOUT+IADJ. El balance exacto de potencia en terminales da:

Para un ejemplo con VIN=12V, VOUT=5V, IOUT total de 1A, VADJ=3.75V e IADJ supuesto de 50µA, PD=7.0004125W, aproximadamente 7W. El término ADJ omitido debe evaluarse en el punto real de funcionamiento; no existe garantía universal de contribución inferior a un milivatio ni de error porcentual.

TI §6.4 indica parámetros de caracterización KCS RθJA=23.5°C/W, RθJC(bot)=0.1°C/W y RθJC(top)=15.9°C/W. No establecen la resistencia térmica de cualquier montaje al aire libre. Si se suponen RθJA=23.5°C/W y TA=25°C para ilustrar, PD=1.5W da TJ≈60.3°C y PD≈7W da una estimación de régimen permanente sin protección de TJ≈189.5°C. Son cálculos, no temperaturas medidas ni tiempos de corte. Deben evaluarse el montaje, flujo de aire y comportamiento de protección reales.

Para un modelo de disipador, el límite superior calculado es θSA≤(TJ(limit)−TA)/PD−θJC(bot)−θCS. Usando un límite operativo de 125°C, TA=25°C supuesto, PD≈7W y θCS=0.5°C/W, resulta θSA≤13.7°C/W. Este ejemplo no es una especificación garantizada del montaje; verifique el trayecto térmico real. La pestaña está conectada eléctricamente a VOUT.

C1=100nF conecta entre IN y GND. Mantenga conexiones cortas; TI recomienda desacoplo local de entrada cuando el regulador está lejos del filtro de la fuente. C2=10µF/35V conecta positivo a VOUT y negativo a GND y puede mejorar la respuesta transitoria. No se requiere para estabilidad y su respuesta exacta depende de la pieza y carga elegidas.

D1 tiene cátodo VIN y ánodo VOUT. TI §8.2.1 recomienda un diodo de derivación cuando se utiliza capacitancia de salida. Evalúe corriente retornada, energía de impulso e impedancia del trayecto de entrada; el diodo por sí solo no limita el impulso del capacitor. Vishay 88503 especifica IF(AV)=1A a TA=75°C con terminales de 9.5mm e IFSM=30A para una semionda sinusoidal única no repetitiva de 8.3ms superpuesta a la carga nominal a TA=25°C. Son condiciones de ensayo del diodo, no una capacidad de descarga demostrada para este circuito. D1 no protege contra polaridad inversa de entrada.

En el símbolo CAD, el Pin 3 de R2 es el cursor, unido al extremo Pin 2 y GND; el extremo Pin 1 conecta a ADJ. Verifique los pines físicos del potenciómetro seleccionado. Si el cursor pierde contacto, el divisor utiliza toda la pista de 5kΩ y solicita la consigna alta. Esto evita un divisor abierto, pero no protege la carga posterior contra sobretensión. La salida real del fallo depende de fuente y carga; proporcione una protección contra sobretensión diseñada de forma independiente cuando sea necesario.