Когда компоненты существуют так долго и используются так широко, как почтенные LM317 и LM337 (и их братья и сестры), вы склонны думать, что все трюки, которые можно с ними проделать, уже давно описаны в книгах. В связи с этим вопрос, можно ли эти хорошо изученные компоненты, описываемые в документации как исключительно последовательные регуляторы, каким-то образом включить в шунтовой топологии, кажется довольно надуманным. Поэтому возможность использования схемы в конфигурации, показанной на Рисунке 1, оказалась неожиданной. Внутренняя схема микросхемы помогает понять принцип работы этого чудовища.
 |
|
| Рисунок 1. | Трехвыводной стабилизатор (например, LM317) в конфигурации (положительного) шунтового регулятора. |
При показанном на рисунке включении стандартная «трехногая» микросхема начнет проводить ток, когда ток вывода Input становится больше нуля, и напряжение VOUT приближается к запрограммированному значению уставки VSET, в результате чего напряжение VADJ приблизится к –1.25 В. Вследствие этого напряжение на катоде внутреннего стабилитрона повышается до 0 В, и внутренний управляющий усилитель регулятора включает внутренний проходной транзистор Дарлингтона. Затем применим расчетные формулы, считая, что VREF намного меньше –1.25 В, например, –5 В:
При достижении напряжения VSET стабилизатор U1 переходит в подобный суперстабилитрону режим, показанный на Рисунке 2, с очень низким сопротивлением (единицы миллиом) и ограничивает напряжение VOUT на запрограммированном значении. Обратите внимание на знаки величин в формулах, которые показывают, что при соответствующем выборе значений U1 и VREF схема может работать с входными/выходными напряжениями обеих полярностей.
 |
|
| Рисунок 2. | Зависимость выходного напряжения от входного тока в шунтовом режиме; при достижении запрограммированного напряжения уставки VSET стабилизатор U1 переходит в режим очень низкого сопротивления и ограничивает напряжение VOUT на заданном значении. |
Для конкретного примера конструкции пусть VSET = 12 В, U1 = LM317, VREF = –5 В и R2 = 1 кОм.
Тогда
Стабилизация напряжения отрицательной полярности может быть реализована следующим образом:
- Замените LM317 на LM337.
- Замените отрицательное напряжение VREF на положительное напряжение VREF.
Обратите внимание на указанные в техническом описании микросхемы 317/337 диапазоны допустимых значений: 40 В > VSET > 3 В и 1.5 А > IINPUT > 10 мА.
Для обеспечения динамической устойчивости может потребоваться конденсатор C1. См. рекомендации в техническом описании.
Купить LM317 на РадиоЛоцман.Цены
