LM317LZ 100mA Ayarlanabilir Lineer Voltaj Regülatörü TO-92-3

LM317LZ, pozitif DC giriş gerilimini ayarlanabilir ve kararlı bir çıkış gerilimine dönüştürmek için kullanılan 3 pinli lineer voltaj regülatörüdür. 100mA seviyesine kadar çıkış akımı sağlayabilen bu entegre, yalnızca iki harici direnç kullanılarak farklı çıkış gerilimlerine ayarlanabilir.

Kompakt TO-92-3 kılıf yapısı sayesinde düşük akımlı güç kaynakları, sensör devreleri, analog elektronik uygulamalar, prototipler ve küçük boyutlu PCB tasarımlarında kullanılabilir. Ayarlanabilir yapısı, farklı gerilim seviyelerine ihtiyaç duyulan elektronik devrelerde sabit değerli regülatörlere göre esnek kullanım sağlar.

Teknik Özellikler

• Model: LM317LZ
• Regülatör Tipi: Ayarlanabilir Pozitif Lineer Voltaj Regülatörü
• Maksimum Çıkış Akımı: 100mA
• Maksimum Giriş Gerilimi: 40V
• Ayarlanabilir Çıkış Gerilimi: Yaklaşık 1.25V–37V
• Tipik Referans Gerilimi: Yaklaşık 1.25V
• Tipik Dropout Gerilimi: Yaklaşık 1.8–2V
• Kılıf Tipi: TO-92-3
• Pin Sayısı: 3
• Çıkış Tipi: Ayarlanabilir Pozitif Gerilim
• Çıkış gerilimi iki harici direnç ile ayarlanabilir
• Çıkış kararlılığı için zorunlu çıkış kondansatörü gerektirmez
• Dahili aşırı akım koruması bulunur
• Dahili aşırı sıcaklık koruması bulunur

LM317LZ Pin Yapısı ve Ayarlanabilir Regülatör Devresi

Yukarıdaki görsel LM317LZ'nin TO-92-3 kılıftaki pin dizilimini ve temel ayarlanabilir voltaj regülatörü bağlantısını göstermektedir. Entegre düz yüzeyi kullanıcıya bakacak şekilde tutulduğunda pinler soldan sağa doğru ADJ, OUT ve IN şeklindedir.

• Pin 1 – ADJ: Çıkış geriliminin ayarlanması için kullanılan geri besleme bağlantısıdır
• Pin 2 – OUT: Regüle edilmiş çıkış geriliminin alındığı pindir
• Pin 3 – IN: DC giriş geriliminin uygulandığı pindir

Pin bağlantısı yapılırken komponentin yönü mutlaka kontrol edilmelidir. TO-92 paketlerde farklı üreticilerin benzer görünümlü regülatörleri farklı pin dizilimlerine sahip olabileceğinden LM317LZ'nin ADJ, OUT ve IN sıralamasına göre bağlantı yapılmalıdır.

Çıkış Geriliminin Ayarlanması

LM317LZ'nin çıkış gerilimi OUT ile ADJ arasına ve ADJ ile GND arasına bağlanan iki direnç kullanılarak belirlenir. Görselde OUT ile ADJ arasına 240Ω sabit direnç, ADJ ile GND arasına ise 5kΩ potansiyometre bağlanmıştır.

Potansiyometrenin direnç değeri değiştirildiğinde ADJ pinine uygulanan geri besleme oranı değişir ve buna bağlı olarak çıkış gerilimi ayarlanabilir.

VOUT ≈ 1.25 × (1 + R2 / R1)

Burada R1, OUT ile ADJ arasındaki direnci; R2 ise ADJ ile GND arasındaki direnci ifade eder. Gerçek çıkış geriliminde ADJ pin akımından kaynaklanan küçük bir fark oluşabilir ancak temel devre hesaplarında yukarıdaki formül kullanılabilir.

1.25V–37V Ayarlanabilir Çıkış

LM317LZ, uygun giriş gerilimi ve direnç değerleri kullanıldığında yaklaşık 1.25V seviyesinden başlayarak 37V seviyesine kadar ayarlanabilir çıkış oluşturabilir. Gerçek kullanılabilir üst çıkış gerilimi giriş gerilimine ve regülatörün doğru çalışması için gerekli giriş-çıkış gerilim farkına bağlıdır.

Örneğin yüksek bir çıkış gerilimi elde etmek için giriş geriliminin hedeflenen çıkış değerinden yeterli miktarda yüksek olması gerekir. Giriş gerilimi çıkışa çok yaklaştığında regülatör regülasyon bölgesinden çıkar ve çıkış gerilimini istenen seviyede tutamayabilir.

Görseldeki Devre Elemanlarının Görevleri

• R1 240Ω: OUT ve ADJ pinleri arasındaki referans akım yolunu oluşturur
• R2 5kΩ Potansiyometre: Çıkış geriliminin kullanıcı tarafından ayarlanmasını sağlar
• C1 0.1µF: Giriş hattındaki yüksek frekanslı parazitlerin azaltılmasına yardımcı olur
• C2 1µF: Çıkışın geçici yük değişimlerine verdiği tepkinin iyileştirilmesine yardımcı olur

Görselde C1 ve C2 kondansatörleri opsiyonel olarak gösterilmiştir. LM317LZ temel çalışma kararlılığı için zorunlu bir çıkış kondansatörüne ihtiyaç duymaz. Ancak giriş kaynağı regülatörden uzakta olduğunda veya devrede ani yük değişimleri bulunduğunda uygun bypass ve çıkış kondansatörlerinin kullanılması performansı iyileştirebilir.

40V Giriş Gerilimi

LM317LZ'nin maksimum giriş gerilimi 40V seviyesindedir. Bununla birlikte regülatör tasarlanırken yalnızca maksimum giriş gerilimine bakılmamalı; giriş gerilimi, çıkış gerilimi, yük akımı ve oluşacak güç kaybı birlikte değerlendirilmelidir.

Görselde +6V ile +40V arasında örnek bir DC giriş aralığı gösterilmektedir. Daha düşük giriş gerilimlerinde kullanılabilecek maksimum çıkış gerilimi de buna bağlı olarak azalır.

100mA Çıkış Akımı

LM317LZ düşük güçlü regülasyon uygulamaları için tasarlanmıştır ve uygun çalışma koşullarında 100mA seviyesine kadar çıkış akımı sağlayabilir. Bu nedenle LM317 ve LM317HVT gibi 1.5A sınıfındaki regülatörlerden farklı olarak yüksek akım çeken yüklerin doğrudan beslenmesi için uygun değildir.

100mA kapasitesi mikrodenetleyici yardımcı devreleri, sensörler, analog katlar, referans devreleri ve düşük güçlü elektronik modüller gibi sınırlı akım gerektiren uygulamalarda avantaj sağlar.

Lineer Regülatör Çalışma Prensibi

LM317LZ lineer regülatör yapısına sahiptir. Bu nedenle giriş gerilimi ile çıkış gerilimi arasındaki fark, yük akımına bağlı olarak büyük ölçüde ısıya dönüşür. Regülatör üzerinde oluşan yaklaşık güç kaybı aşağıdaki formülle hesaplanabilir:

P ≈ (VIN - VOUT) × IOUT

Örneğin 12V girişten 5V çıkış alınırken yük 50mA akım çekiyorsa regülatör üzerinde yaklaşık 0.35W güç kaybı oluşur. Giriş ve çıkış arasındaki gerilim farkı veya yük akımı arttıkça TO-92 gövdenin sıcaklığı yükselir.

Bu nedenle özellikle yüksek giriş gerilimlerinde 100mA maksimum akım değerinin sürekli olarak kullanılabileceği varsayılmamalıdır. Gerçek kullanılabilir akım, komponentin güç kaybı ve çalışma sıcaklığı sınırlarına göre değerlendirilmelidir.

LM317LZ ve LM317 Arasındaki Fark

LM317LZ ile standart LM317 aynı temel ayarlanabilir lineer regülatör çalışma prensibine sahip olsa da çıkış akımı ve paket yapıları farklıdır.

• LM317LZ: 100mA maksimum çıkış akımı ve kompakt TO-92-3 kılıf
• LM317: Yaklaşık 1.5A maksimum çıkış akımı ve daha yüksek güç uygulamalarına uygun paket seçenekleri

Düşük akım ve küçük PCB alanının önemli olduğu uygulamalarda LM317LZ avantaj sağlarken daha yüksek çıkış akımı gereken devrelerde LM317 veya benzeri daha yüksek güçlü regülatörler tercih edilmelidir.

Sabit Akım Kaynağı Olarak Kullanım

LM317LZ uygun bağlantı yapısıyla yalnızca ayarlanabilir voltaj regülatörü olarak değil, düşük güçlü sabit akım kaynağı olarak da kullanılabilir. Yaklaşık 1.25V referans geriliminden yararlanılarak yükten geçmesi istenen akım bir direnç ile belirlenebilir.

I ≈ 1.25 / R

Bu yöntem düşük güçlü LED sürme, sensör bias devreleri ve sabit akım gerektiren elektronik uygulamalarda kullanılabilir. Tasarım yapılırken 100mA çıkış sınırı ve kullanılan direncin güç değeri dikkate alınmalıdır.

Dahili Koruma Özellikleri

LM317LZ, aşırı yük koşullarında komponentin korunmasına yardımcı olan dahili aşırı akım ve termal koruma yapılarına sahiptir. Çıkış akımı veya entegre sıcaklığı güvenli çalışma sınırlarının dışına çıktığında koruma devreleri regülatörün zarar görme riskini azaltmaya yardımcı olur.

Bu korumalar doğru devre tasarımının yerine geçmez. Giriş gerilimi, çıkış akımı, güç kaybı ve ortam sıcaklığı birlikte değerlendirilmelidir.

Kullanım Alanları

• Ayarlanabilir düşük güçlü DC güç kaynakları
• Sensör besleme devreleri
• Analog elektronik devreler
• Referans gerilim devreleri
• Mikrodenetleyici yardımcı besleme hatları
• Düşük güçlü elektronik modüller
• Prototip ve deney devreleri
• PCB güç kaynağı tasarımları
• Sabit akım kaynakları
• Düşük güçlü LED akım kontrol uygulamaları
• Test ve ölçüm devreleri
• Hobi elektroniği uygulamaları

Paket İçeriği

• 1 Adet LM317LZ 100mA Ayarlanabilir Lineer Voltaj Regülatörü TO-92-3