01
Alimentación y desacoplo
Aplique los 12 V elegidos a IN y conecte el retorno de la carga a GND. C1 desacopla la entrada con 100 nF según ST §6; colóquelo cerca del integrado. La figura 9 no incluye condensador.
Fuentes y reguladores
Fuente de corriente constante con LM317
Regulador de corriente ST LM317T con resistencia de 12.4 Ω para unos 100 mA, entrada nominal de 12 V y condensador de desacoplo. La carga externa se conecta entre IOUT y GND.
- Entrada nominal
- 12 V elegidos; deben cubrir la tensión de carga y el margen del regulador
- Componentes
- 3
- Fórmulas
- 3
- Trampas
- 4
Resumen del circuito
- Entrada nominal
- 12 V elegidos; deben cubrir la tensión de carga y el margen del regulador
- Componentes
- 3
- Fórmulas
- 3
- Trampas
- 4
Haz clic en cualquier componente del esquema para ver sus especificaciones eléctricas y función.
Resumen del circuito
El circuito reproduce la figura 9 de ST DS0433: R1 queda entre OUT y la carga, y ADJ toma la tensión del lado de la carga de R1. El regulador mantiene unos 1.25 V en R1. Su corriente y la pequeña corriente de ADJ llegan a la carga. La resistencia elegida de 12.4 Ω y 1% da unos 100.9 mA nominales, sin garantizar una precisión de corriente del 1%. La fuente de 12 V, la resistencia de 0.5 W y el desacoplo de entrada de 100 nF son decisiones de diseño explícitas. La carga es externa. Se necesita margen de tensión y refrigeración adecuada; no es un cargador completo ni un controlador LED de precisión garantizada.
Especificaciones técnicas clave
| Entrada nominal | 12 V elegidos; deben cubrir la tensión de carga y el margen del regulador |
|---|---|
| Consigna de corriente | ≈ 100.9 mA calculados: 1.25 V / 12.4 Ω + 50 µA |
| Tensión de referencia | 1.20 V a 1.30 V; 1.25 V nominales (condiciones ST, tabla 4) |
| Corriente de ajuste | 50 µA típicos, 100 µA máximos (ST, tabla 4) |
| Resistencia de medida | 12.4 Ω, 1%, 0.5 W elegidos; disipación nominal ≈ 0.126 W |
| Balance de tensión de carga | Cálculo nominal de 7.75 V con 12 V y reserva elegida de 3 V en el regulador; no es un valor garantizado |
| Temperatura de unión de funcionamiento | 0 °C a 125 °C para ST LM317 (ST, tabla 1) |
Principio de funcionamiento y análisis teórico
02
Medida de corriente
OUT alimenta R1 y después IOUT. ADJ se conecta a IOUT, no a GND. La realimentación mantiene unos 1.25 V en R1. La aleta metálica es OUT, antes de R1.
03
Consigna y error
Con R1 = 12.4 Ω e IADJ nominal de 50 µA, la corriente calculada es de unos 100.9 mA. ST, tabla 4 indica VREF = 1.20 V a 1.30 V e IADJ hasta 100 µA bajo sus condiciones. Con resistencia del 1% e IADJ supuesto entre 0 y 100 µA, el intervalo calculado es de unos 95.8 mA a 106.0 mA. Excluye la deriva térmica y el autocalentamiento de la resistencia; no es una medición.
04
Margen de tensión de carga
La tensión de la carga no es fija. Con entrada de 12 V, caída nominal de 1.25 V en R1 y reserva de diseño de 3 V en el regulador, quedan 7.75 V para la carga. Es un balance de diseño, no una tensión de cumplimiento garantizada ni un umbral dropout exacto. Considere el rizado y la temperatura. Una carga abierta impide regular y puede dejar que IOUT suba hacia la alimentación.
05
Disipación y fallos
R1 disipa unos 0.126 W nominales; la potencia elegida de 0.5 W también exige reducción por temperatura ambiente. Un cortocircuito de carga puede dejar unos 1.08 W en LM317T con la consigna nominal. Compruebe la ruta térmica del montaje real y mantenga la unión entre 0 °C y 125 °C. Las protecciones térmica y de corriente internas no establecen un funcionamiento normal seguro.
Ecuaciones y fórmulas de cálculo de diseño
Corriente de carga programada
IL = VREFR1 + IADJ
Unos 100.9 mA para la resistencia elegida y los valores nominales de referencia ST y corriente ADJ.
| Símbolo | Parámetro | Valor típico |
|---|---|---|
| VREF | Tensión de referencia | 1.25V |
| R1 | Resistencia de medida | 12.4Ω |
| IADJ | Corriente de ajuste | 50µA |
Disipación de la resistencia de medida
PR1 = VREF2R1
Unos 0.126 W nominales; la resistencia elegida de 0.5 W requiere reducción de potencia por temperatura ambiente.
| Símbolo | Parámetro | Valor típico |
|---|---|---|
| VREF | Tensión de referencia | 1.25V |
| R1 | Resistencia de medida | 12.4Ω |
| PR1 | Disipación calculada de la resistencia | 0.126W |
Tensión de carga disponible
VL ≤ VIN − VREF − VRESERVE
Balance nominal de diseño de 7.75 V. La reserva elegida de 3 V no es una especificación dropout exacta de ST.
| Símbolo | Parámetro | Valor típico |
|---|---|---|
| VIN | Tensión de entrada elegida | 12V |
| VREF | Caída nominal de medida | 1.25V |
| VRESERVE | Reserva elegida del regulador | 3V |
Lista de materiales (BOM)
Todas las piezas necesarias para montar este circuito. Selecciona una referencia para inspeccionarla en el esquema.
| Ref. | Componente | Valor | Encapsulado | Función en el circuito | Referencia |
|---|---|---|---|---|---|
| Regulador lineal ajustable STMicroelectronics LM317T, DS0433 Rev 22; no el TI LM317KCS de la página independiente del regulador de tensión. | LM317T | TO-220 | Mantiene la tensión en R1 | Regulador lineal ajustable: pinout y hoja de datos | |
| Resistencia de medida de corriente 1% y potencia nominal mínima de 0.5 W elegidos; compruebe coeficiente térmico y reducción de potencia por temperatura. Es un ejemplo CircuitBase, no un valor impreso en la figura 9 de ST. | 12.4Ω | Axial | Programa unos 100 mA | — | |
| Condensador de desacoplo de entrada 100 nF según ST §6. Elija una tensión nominal superior a la alimentación máxima real; condensador y carga no aparecen en la figura 9. | 100nF | Radial / 0805 | Desacoplo local de alimentación | — |
Aplicaciones prácticas y casos de uso
Experimentos de baja tensión con corriente limitada y carga conocida
Estudio del ajuste de corriente y del margen de tensión de carga
Trampas críticas de diseño y precauciones de ingeniería
Trampas encontradas en montajes reales, con la solución de cada una.
ADJ debe medir el lado de la carga
Conectar ADJ a masa convierte esta topología en regulador de tensión. Alimentar la carga directamente desde OUT evita R1 y su límite de corriente programado.
Mitigación
Conecte OUT, pin 2, a R1; el otro extremo de R1 a IOUT; y ADJ, pin 1, a IOUT. Conecte la carga externa entre IOUT y GND.
Margen de tensión insuficiente
Una tensión de carga elevada deja poca tensión en R1 y en el regulador; la corriente cae por debajo de la consigna calculada.
Mitigación
Reserve en VIN la tensión de carga, la caída de medida y el margen del regulador. El ejemplo de 12 V deja 7.75 V nominales con reserva de 3 V; evalúe rizado y temperatura.
Precisión y calentamiento de la resistencia
Una resistencia del 1% no crea una fuente de corriente del 1%. También influyen la dispersión de referencia, la corriente ADJ, la deriva térmica y el autocalentamiento.
Mitigación
Use el intervalo calculado de 95.8 mA a 106.0 mA solo con sus supuestos. Compruebe la reducción de potencia de la resistencia y mida la corriente del montaje antes de conectar una carga sensible.
Cargas en cortocircuito o desconectadas
El cortocircuito de carga maximiza la disipación del regulador en este ejemplo; una carga abierta no mantiene IOUT a baja tensión segura. La aleta metálica es OUT, no GND.
Mitigación
Evalúe unos 1.08 W nominales en cortocircuito y proporcione una ruta térmica adecuada. Desconecte la alimentación antes de cambiar cargas, aísle la aleta cuando proceda y añada protección o control de carga específico.
Fuentes primarias
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