Изучая темы, касающиеся использования трехвыводных стабилизаторов напряжения серии LM, нигде не нашлось рекомендуемого проекта печатной платы. Поэтому будем восполнять пробел и приведем несколько правил, позволяющих добиться высоких параметров от стабилизатора. Представляем свой проект размещения элементов, прототип схемы собранной на макетной плате и результаты измерений. Уверены, что это пригодится не только новичкам, так как LM317, LM337, LM350 очень часто используются в разных блоках питания как отдельно, так и в составе приборов.
Схема включения стабилизатора
Итак, нужен был линейный стабилизатор симметричного напряжения +/- 5 В при токе порядка 2 А для питания аналоговой схемы. На входе стабилизатора используется дешевый импульсный блок питания 9 В, 3 А.
К сожалению, выходные напряжения импульсных блоков питания содержат значительные пульсации , для нагрузки 2 А амплитуда пульсаций около 0.1 В.
На что обратить внимание
- Благодаря использованию керамических конденсаторов SMD можно их разместить очень близко к выводам микросхемы LM3xx (конденсаторы C2 и C4 в корпусах 0805, можно припаять даже непосредственно на полях пайки стабилизатора.
- Элементы R2 и D2 следует поставить именно в такой последовательности (R2 ближе к U1).
- Нижний вывод резистора R1 не подключен напрямую к массе, только заканчивается полем припоя. Необходимо подключить как можно ближе к массе, тогда будут компенсацией падения напряжения на проводах массы.
- В качестве диодов D1 и D3 возможно стоит применить диоды Шоттки.
После сборки по такой схеме, не удалось заметить на осциллографе никаких пульсаций на выходе при токе нагрузки до 2,5 А даже в диапазоне 50 мВ/см. Падения напряжения не заметно с нагрузкой и без.
Защита аккумулятора от обратной полярности, КЗ, перенапряжения и перегрузки
Печатная плата для LM3ХХ
Вот для LM317 (LM350 , это версия LM317 с более высоким током) указан рекомендуемый вид печатной платы.
Большое влияние на возможное возбуждение схемы оказывает слишком большой конденсатор на выходе. В каком-то даташите даже было написано, что на выходе может быть максимум 10 мкФ low ESR, лучше танталовый. Когда-то сами в этом убедились, когда LM317 работала как источник тока. Выходное напряжение скакало от нуля до максимума. Уменьшение емкости на выходе до 10 мкФ эффективно устранило этот дефект. Кроме того, большой конденсатор на выходе может вызвать большие броски тока в нагрузке, когда что-то пойдет не так. С другой стороны, отсутствие конденсатора вызывает инерцию при изменениях тока нагрузки.
Учтите, что для микросхемы LM350 токи довольно больше, что вызывает заметное падения напряжения на дорожках. Подробнее читайте в даташите на ЛМ350.
Задача диода D1 в разрядке выходного конденсатора в ситуации, когда напряжение на LM3xx стало выше, чем раньше (например, во время регулировки).
Еще один важный момент , в блоке питания диоды D1 и D3 должны быть подобраны соответствующим образом для предохранителя так, чтобы именно предохранитель сгорел, а не они. Проще всего установить их самые большие по току, какие имеются в наличии (по схеме 6А6 на 6 ампер).