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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 ajustável de 3 terminais, 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 é transformado 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 reguladoras de tensão dupla altamente versáteis.

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 de sobrecarga térmica integrada
  • Curto-circuito embutido, limitação de corrente e proteção contra superaquecimento.
  • Retorno da área de segurança do transistor de saída
  • Uma operação irrestrita para aplicações de alta tensão
  • Alivia o armazenamento de tensões permanentes
  • Disponível em montagem em superfície D2PAK e pacote de transistor de 3 derivações típico
  • Sem chumbo e compatível com RoHS

Diagrama de Circuito de Tensão Variável LM337

CIRCUITO DE APLICAÇÃO LM337 PARA FONTE DE ALIMENTAÇÃO REGULADORA DE TENSÃO AJUSTÁVEL NEGATIVA
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Detalhes e funcionamento da pinagem

DETALHES DE PINAGEM LM337 E FUNCIONAMENTO
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Classificação Máxima Absoluta LM337

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LM337 Características Elétricas

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

Existem algumas exceções em que o desempenho do produto pode não ser exibido nas Características Elétricas, conforme indicado abaixo.

  1. Tbaixo para TAlto = 0° a 125°C, para LM337T, D2T. Tbaixo para TAlto = -40° a +125°C, para LM337BT, BD2T.
  2. eumáximo = 1,5 A, Pmáximo = 20 W
  3. A carga e a regulação da linha são observadas a uma temperatura de junção constante. Pode haver uma mudança em VO devido às implicações de aquecimento descritas na especificação de Regulação Térmica. Aqui, um teste de pulso de ciclo de trabalho baixo é usado.
  4. Cadjse aplicado, está ligado entre o pino de ajuste e o terra.
  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 separados do IC na matriz e seus efeitos podem ser mitigados por um bom projeto de circuito e métodos de layout. O efeito dessas curvas de temperatura na tensão de saída é dado em Regulação Térmica, como a porcentagem de mudança de saída por watt de mudança de potência dentro de um intervalo especificado.
  6. Como a estabilidade a 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 básico do circuito

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

Esta tensão de referência é transformada em uma corrente de programação (IPROG) 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:

VFora = Vreferência (1 + R2/R1) + IAdj R2

CIRCUITO DE APLICAÇÃO BÁSICO LM337 PARA FIXAÇÃO DOS VALORES DE RESISTORES PROGRAMÁVEIS
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O LM337 pode ser usado para regular o terminal de ajuste (IAdj) para menos de 100 µA e mantê-lo constante, devido ao fato de que a corrente que flui para IAdj pin significa um termo de erro na fórmula acima. Para implementar isso, toda a corrente de operação 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 a esse mínimo, a tensão de saída aumentará.

Além disso, como o LM337 funciona como um regulador flutuante, a característica mais importante que precisa ser executada é o diferencial de tensão no circuito. Além disso, também é crucial que a operação em altas tensões em relação ao terra seja alcançável.

Regulamento de Carga

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

Um exemplo é que o resistor de programação (R1) deve ser conectado o mais próximo possível do chip regulador, para reduzir as quedas de tensão da linha que podem facilmente se juntar 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 de aterramento e melhorar a regulação da carga.

Capacitores Externos

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

Você pode desviar o terminal de ajuste para o terra para aumentar a rejeição de ondulação. Este capacitor (Cadj) limita o aumento da ondulação à medida que 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 (CO) é fornecido por um capacitor eletrolítico de tântalo ou alumínio de 10 µF é obrigatório para estabilidade.

Escolher qualquer um deles com valor ESR (Resistência Equivalente em Série) não reduzido também é uma obrigação.

Low-ESR ou capacitor classificado com baixo valor de ESR e capacitores cerâmicos podem levar a instabilidade ou oscilações permanentes na aplicação.

Diodos de proteção

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

CIRCUITO DE APLICAÇÃO LM337 MOSTRANDO COMO USAR DIODOS DE PROTEÇÃO
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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 (CO > 25 µF, CAdj > 10 µF).

Diodo D1 pára CO de descarregar através do IC no caso de um curto-circuito de entrada. Diodo D2 protege o capacitor CAdj descarregando através do IC quando ocorre um curto-circuito na saída.

A combinação de diodos D1 e D2 evita CAdj de descarregar através do IC se ocorrer um curto-circuito de entrada.

Referência: Ficha de dados

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FONTE


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