LM338T 5A Ayarlanabilir Lineer Voltaj Regülatörü TO-220

LM338T, pozitif DC giriş gerilimini ayarlanabilir ve kararlı bir çıkış gerilimine dönüştürmek için kullanılan yüksek akım kapasiteli lineer voltaj regülatörüdür. 5A seviyesine kadar çıkış akımı sağlayabilen LM338T, yaklaşık 1.2V ile 32V arasında ayarlanabilir çıkış gerilimi sunar.

Yüksek çıkış akımı kapasitesi sayesinde ayarlanabilir güç kaynakları, laboratuvar güç kaynağı projeleri, motor ve elektronik devre beslemeleri, batarya uygulamaları ve yüksek akım gerektiren prototip çalışmalarında kullanılabilir. Çıkış geriliminin yalnızca iki harici direnç ile ayarlanabilmesi devre tasarımını kolaylaştırır.

Teknik Özellikler

• Model: LM338T
• Regülatör Tipi: Ayarlanabilir Pozitif Lineer Voltaj Regülatörü
• Maksimum Çıkış Akımı: 5A
• Ayarlanabilir Çıkış Gerilimi: Yaklaşık 1.2V–32V
• Maksimum Giriş-Çıkış Gerilim Farkı: 40V
• Önerilen Giriş-Çıkış Gerilim Farkı: Minimum yaklaşık 3V
• Tipik Dropout Gerilimi: Yaklaşık 2.7V
• Çalışma Sıcaklığı: 0°C–125°C
• Kılıf Tipi: TO-220
• Pin Sayısı: 3
• Çıkış gerilimi iki harici direnç ile ayarlanabilir
• Dahili akım sınırlama koruması bulunur
• Dahili termal aşırı yük koruması bulunur
• Dahili kısa devre koruması bulunur

LM338T Pin Yapısı ve Ayarlanabilir Regülatör Devresi

Yukarıdaki görsel LM338T'nin TO-220 kılıftaki pin dizilimini ve temel ayarlanabilir voltaj regülatörü bağlantısını göstermektedir. Entegre üzerindeki yazılar kullanıcıya bakacak şekilde önden tutulduğunda pinler soldan sağa doğru ADJ, OUT ve IN şeklindedir.

• Pin 1 – ADJ: Çıkış geriliminin ayarlanmasını sağlayan geri besleme pinidir
• Pin 2 – OUT: Regüle edilmiş çıkış geriliminin alındığı pindir
• Pin 3 – IN: Pozitif DC giriş geriliminin uygulandığı pindir
• Metal Tab: Elektriksel olarak OUT pinine bağlıdır

Metal tabın çıkış hattına elektriksel olarak bağlı olması özellikle soğutucu kullanımında dikkate alınmalıdır. Aynı soğutucu üzerine farklı güç elemanları monte edilecekse gerektiğinde elektriksel yalıtım kullanılmalıdır.

Çıkış Geriliminin Ayarlanması

LM338T'nin çıkış gerilimi OUT ile ADJ arasına ve ADJ ile GND arasına bağlanan iki direnç yardımıyla belirlenir. Görselde OUT ile ADJ arasına 120Ω sabit direnç, ADJ ile GND arasına ise 5kΩ potansiyometre bağlanmıştır.

Potansiyometrenin değeri değiştirildikçe ADJ pinindeki geri besleme seviyesi değişir ve buna bağlı olarak çıkış gerilimi ayarlanır.

VOUT ≈ 1.25 × (1 + R2 / R1)

Burada R1, OUT ile ADJ arasındaki sabit direnci; R2 ise ADJ ile GND arasındaki ayarlanabilir direnci ifade eder. Hassas hesaplamalarda ADJ pin akımı da hesaba katılabilir.

1.2V–32V Ayarlanabilir Çıkış

LM338T, uygun giriş gerilimi kullanıldığında yaklaşık 1.2V seviyesinden 32V seviyesine kadar ayarlanabilir pozitif çıkış gerilimi sağlayabilir. Çıkışın ulaşabileceği maksimum değer giriş gerilimine ve regülatörün çalışması için gereken giriş-çıkış gerilim farkına bağlıdır.

Gönderilen örnek devrede +8V ile +35V arasında giriş gerilimi ve yaklaşık 1.25V–32V ayarlanabilir çıkış gösterilmektedir. Daha düşük giriş gerilimlerinde elde edilebilecek maksimum çıkış gerilimi de buna bağlı olarak düşer.

5A Yüksek Çıkış Akımı

LM338T'nin LM317 gibi standart ayarlanabilir regülatörlerden en önemli farklarından biri 5A seviyesine kadar çıkış akımı sağlayabilmesidir. Bu özellik daha yüksek akım gerektiren güç kaynağı ve elektronik yük uygulamalarında kullanılmasına imkan verir.

Ancak 5A değeri her giriş ve çıkış gerilimi kombinasyonunda soğutucusuz olarak sürekli kullanılabilecek bir akım değeri değildir. LM338T lineer regülatör olduğu için giriş ile çıkış arasındaki gerilim farkı arttıkça entegre üzerinde oluşan ısı da hızla yükselir.

Güç Kaybı ve Soğutucu Kullanımı

LM338T lineer çalışma prensibine sahip olduğu için giriş ve çıkış arasındaki gerilim farkının önemli bir bölümü ısıya dönüşür. Regülatör üzerinde oluşacak yaklaşık güç kaybı aşağıdaki formülle hesaplanabilir:

P ≈ (VIN - VOUT) × IOUT

Örneğin 12V girişten 5V çıkış alınırken yük 2A akım çekiyorsa LM338T üzerinde yaklaşık 14W güç kaybı oluşur. Bu seviyedeki güç kaybı için güçlü bir soğutucu kullanılması gerekir.

5A gibi yüksek çıkış akımlarında soğutucu seçimi, PCB bakır alanı ve ortam sıcaklığı özellikle önemlidir. Entegrenin termal sınırlarına ulaşılması durumunda dahili termal koruma devreye girerek çıkışın sınırlandırılmasına yardımcı olur.

Görseldeki Devre Elemanlarının Görevleri

• R1 120Ω: OUT ile ADJ arasındaki referans akım yolunu oluşturur
• R2 5kΩ Potansiyometre: Çıkış geriliminin ayarlanmasını sağlar
• C1 0.1µF: Giriş hattındaki yüksek frekanslı parazitlerin azaltılmasına yardımcı olur
• C2 1µF: Çıkışın ani yük değişimlerine verdiği tepkinin iyileştirilmesine yardımcı olur

LM338T temel çalışma için her durumda çıkış kondansatörüne ihtiyaç duymaz. Ancak giriş kaynağının regülatörden uzakta bulunduğu devrelerde giriş bypass kondansatörü kullanılması önerilir. Çıkış kondansatörü ise geçici yük değişimlerinde çıkış geriliminin daha kararlı kalmasına yardımcı olabilir.

LM338T ve LM317 Arasındaki Fark

LM338T ile LM317 aynı temel ayarlanabilir pozitif lineer regülatör çalışma prensibine sahiptir. Temel fark çıkış akımı kapasitesidir.

• LM317: Yaklaşık 1.5A maksimum çıkış akımı
• LM338T: 5A maksimum çıkış akımı

Bu nedenle düşük ve orta güçlü ayarlanabilir güç kaynaklarında LM317 kullanılabilirken daha yüksek akım gerektiren uygulamalarda LM338T tercih edilebilir. Yüksek akım kapasitesinden yararlanabilmek için güç kaynağı, soğutucu ve PCB tasarımının da 5A çalışma seviyesine uygun olması gerekir.

Ayarlanabilir Güç Kaynağı Olarak Kullanım

LM338T'nin yaygın kullanım alanlarından biri yüksek akımlı ayarlanabilir DC güç kaynaklarıdır. ADJ bağlantısında potansiyometre kullanılması sayesinde çıkış gerilimi istenilen değere ayarlanabilir.

Bu yapı laboratuvar tipi güç kaynaklarında, farklı gerilimlerde çalışan elektronik devrelerin test edilmesinde ve prototip çalışmalarında kullanılabilir.

Sabit Akım Regülatörü Olarak Kullanım

LM338T uygun bağlantıyla sabit akım regülatörü olarak da kullanılabilir. Entegrenin yaklaşık 1.25V referans geriliminden yararlanılarak yük akımı harici bir direnç ile belirlenebilir.

I ≈ 1.25 / R

Bu yöntem yüksek güçlü LED uygulamaları, batarya şarj devreleri ve kontrollü akım gerektiren elektronik sistemlerde kullanılabilir. Akım yükseldikçe kullanılan direncin güç kapasitesi ve LM338T'nin termal tasarımı ayrıca hesaplanmalıdır.

Dahili Koruma Özellikleri

LM338T yüksek akım uygulamalarında regülatörün korunmasına yardımcı olan dahili akım sınırlama, kısa devre ve termal aşırı yük koruma yapılarına sahiptir. Uzun süreli aşırı yük koşullarında akım sınırlama devresi regülatörün güvenli çalışma bölgesinde tutulmasına yardımcı olur.

Dahili koruma özellikleri devre güvenilirliğini artırsa da uygun soğutucu, doğru giriş gerilimi ve yeterli akım taşıma kapasitesine sahip PCB tasarımının yerine geçmez.

PCB ve Montajda Dikkat Edilmesi Gerekenler

• 5A seviyesindeki akımlar için PCB yolları yeterli genişlikte tasarlanmalıdır
• IN ve OUT güç yolları mümkün olduğunca kısa ve düşük dirençli tutulmalıdır
• Giriş bypass kondansatörü gerektiğinde regülatöre yakın yerleştirilmelidir
• ADJ hattı yüksek akımlı ve parazitli güç yollarından uzak tutulmalıdır
• Yüksek güç kaybında uygun boyutta TO-220 soğutucu kullanılmalıdır
• Metal tabın OUT bağlantısına elektriksel olarak bağlı olduğu dikkate alınmalıdır
• Kondansatörlerin gerilim dayanımları devrede karşılaşacakları maksimum gerilime uygun seçilmelidir

Kullanım Alanları

• Ayarlanabilir yüksek akımlı DC güç kaynakları
• Laboratuvar tipi güç kaynağı projeleri
• Elektronik prototip ve test devreleri
• Robotik sistem güç kaynakları
• Motor ve kontrol devreleri
• Yüksek güçlü LED uygulamaları
• Batarya şarj ve akım kontrol devreleri
• Analog elektronik sistemler
• Endüstriyel elektronik uygulamaları
• Gömülü sistem güç kaynakları
• Test ve ölçüm cihazları
• PCB güç kaynağı tasarımları

Paket İçeriği

• 1 Adet LM338T 5A Ayarlanabilir Lineer Voltaj Regülatörü TO-220