Regulador de tensão linear positivo ajustável LM317

U1 regula a diferença OUT–ADJ para VREF=1.25V nominal. A TI §6.6 especifica 1.20–1.30V nas condições indicadas de diferencial, corrente e potência: 3V≤VIN−VOUT≤40V, 10mA≤IOUT≤1.5A e PD≤20W. Essas condições do CI não estabelecem uma especificação ensaiada para esta montagem.

R1=240Ω conduz uma corrente nominal calculada I1=1.25V/240Ω≈5.21mA. A TI indica carga mínima de 3.5mA típica e 10mA máxima com VIN−VOUT=40V em sua faixa de temperatura operacional. Assim, sem carga externa o divisor depende do comportamento típico. Mesmo um resistor nominal de 120Ω com tolerância +1% fornece apenas 1.20V/121.2Ω≈9.90mA na referência mínima. Verifique o balanço completo de tolerâncias e carga em vez de assumir regulação no pior caso.

A equação nominal do divisor é:

Para R1=240Ω, R2=0–5kΩ, VREF=1.25V e IADJ=50µA, o ajuste calculado é 1.25–27.54V. O ajuste superior não pode ser alcançado com a alimentação nominal de 12V mostrada. A TI §6.3 e §7.3.1/§7.4.2 recomendam margem de 3V. Um ajuste nominal até 9V respeita essa margem; não é um limite físico de saída nem uma qualificação da montagem. Um ajuste próximo de R2=1.47kΩ fornece 9V na equação nominal, incluindo IADJ. Ajustes maiores deixam as condições recomendadas; a perda real de regulação depende da carga e temperatura. Nenhum limiar numérico de dropout é especificado aqui.

A corrente total de saída inclui carga externa e divisor: IOUT=ILOAD+I1. A corrente de entrada é IIN=IOUT+IADJ. O balanço exato de potência nos terminais fornece:

Para um exemplo com VIN=12V, VOUT=5V, IOUT total de 1A, VADJ=3.75V e IADJ assumido de 50µA, PD=7.0004125W, aproximadamente 7W. O termo ADJ omitido deve ser avaliado no ponto real de operação; não existe garantia universal de contribuição abaixo de um miliwatt nem de erro percentual.

A TI §6.4 apresenta parâmetros de caracterização KCS RθJA=23.5°C/W, RθJC(bot)=0.1°C/W e RθJC(top)=15.9°C/W. Eles não estabelecem a resistência térmica de uma montagem arbitrária em ar livre. Se RθJA=23.5°C/W e TA=25°C forem assumidos para ilustração, PD=1.5W fornece TJ≈60.3°C e PD≈7W fornece uma estimativa de regime permanente sem proteção de TJ≈189.5°C. São cálculos, não temperaturas medidas nem tempos de desligamento. A montagem, o fluxo de ar e o comportamento real da proteção devem ser avaliados.

Para um modelo de dissipador, o limite superior calculado é θSA≤(TJ(limit)−TA)/PD−θJC(bot)−θCS. Usando limite operacional de 125°C, TA=25°C assumido, PD≈7W e θCS=0.5°C/W, resulta θSA≤13.7°C/W. Este exemplo não é uma especificação garantida da montagem; verifique o caminho térmico real. A aba está eletricamente conectada a VOUT.

C1=100nF conecta entre IN e GND. Mantenha conexões curtas; a TI recomenda desacoplamento local de entrada quando o regulador está longe do filtro da fonte. C2=10µF/35V conecta positivo a VOUT e negativo a GND e pode melhorar a resposta transitória. Não é necessário para estabilidade, e sua resposta exata depende da peça e carga selecionadas.

D1 tem cátodo VIN e ânodo VOUT. A TI §8.2.1 recomenda diodo de desvio quando se utiliza capacitância de saída. Avalie corrente retornada, energia do pulso e impedância do caminho de entrada; o diodo sozinho não limita o surto do capacitor. Vishay 88503 especifica IF(AV)=1A a TA=75°C com terminais de 9.5mm e IFSM=30A para uma meia-onda senoidal única não repetitiva de 8.3ms superposta à carga nominal a TA=25°C. São condições de ensaio do diodo, não uma capacidade de descarga demonstrada para este circuito. D1 não protege contra polaridade reversa na entrada.

No símbolo CAD, o Pino 3 de R2 é o cursor, unido ao extremo Pino 2 e GND; o extremo Pino 1 conecta a ADJ. Verifique a pinagem física do potenciômetro selecionado. Se o cursor perder contato, o divisor utiliza toda a pista de 5kΩ e solicita o ajuste alto. Isso evita divisor aberto, mas não protege a carga seguinte contra sobretensão. A saída real na falha depende da fonte e carga; forneça proteção contra sobretensão projetada independentemente quando necessário.