LM350T 3A Regulador de Voltatge Ajustable Especificacions

El LM350T és un regulador de voltatge linear ajustable de 3 terminals que s'utilitza habitualment quan un circuit necessita una sortida DC estable amb més corrent del que poden proporcionar reguladors més petits. Aquesta guia explica la configuració de pins del LM350T, el seu principi de funcionament, la fórmula del voltatge de sortida, circuits d'aplicació típics, condicions de funcionament importants i les diferències clau en comparació amb reguladors ajustables similars.

Catàleg

Regulador de Voltatge LM350T

El LM350T és un regulador de voltatge linear ajustable positiu de 3 terminals dissenyat per proporcionar un voltatge de sortida DC estable. Pot subministrar més de 3 A de corrent de sortida sobre un rang de sortida ajustable d'aproximadament 1.2 V a 33 V, segons el voltatge d'entrada, la càrrega i les condicions tèrmiques.

El voltatge de sortida es fixa utilitzant només dues resistències externes, cosa que fa que el LM350T sigui relativament senzill de configurar. També proporciona una bona regulació de línia i de càrrega, ajudant a mantenir una sortida estable quan el voltatge d'entrada o el corrent de càrrega canvien.

El LM350T inclou limitació de corrent integrada, protecció contra sobre temperatures i protecció d'àrea segura. La seva sortida també està protegida contra cortocircuits. El sufix “T” identifica l'embalatge TO-220, que es pot muntar a un dissipador de calor quan la dissipació de potència superior requereix refrigeració addicional.

Especificacions Tècniques LM350T

Especificació	LM350T
Fabricant	Texas Instruments
Número de Producte Base	LM350
Categoria de Producte	Regulador de Voltatge Linear
Tipus de Regulador	Regulador Linear Positiu Ajustable
Configuració de Sortida	Positiu
Tipus de Sortida	Ajustable
Nombre de Reguladors	1
Corrent de Sortida Màxim	3 A
Voltatge de Sortida Mínim	1.25 V
Voltatge de Sortida Màxim	33 V
Voltatge d'Entrada Màxim	35 V
PSRR / Rejecció de Ripple	86 dB a 65 dB a 120 Hz
Característiques de Protecció	Sobrecorretge, sobretemperatura, protecció contra cortocircuits
Rango de Temperatura de Funcionament	0°C a +125°C
Tipus de Muntatge	Montatge Passant
Embalatge / Caixa	TO-220-3
Embalatge del Dispositiu del Proveïdor	TO-220-3
Nombre de Pins	3
Embalatge	Tub
Estat de la Peça	Obsolet

Configuració de Pins i Funcions del LM350T

Configuració de Pins LM350T

Pin	Nom del Pin	Funció
1	ADJ	Pin d'ajustament utilitzat per establir el voltatge de sortida amb resistències externes.
2	VOUT	Pin de voltatge de sortida regulat. Subministra el voltatge DC ajustat a la càrrega.
3	VIN	Voltatge d'entrada pin. Rep el voltatge de subministrament DC no regulat.
Pestanya	VOUT	La pestanya metàl·lica del paquet TO-220 està connectada elèctricament al terminal d'entrada de sortida.

Models CAD

Com funciona el LM350T

El LM350T funciona com un regulador de voltatge lineal ajustable comparant contínuament el seu voltatge de sortida amb una referència interna d'uns 1,25 V. El circuit de control intern ajusta llavors el transistor de pas del regulador perquè la diferència de voltatge entre els pins VOUT i ADJ es mantingui gairebé constant.

En el diagrama esquemàtic, els transistors, resistències, diodes i càpacitors interns constitueixen els circuits de referència, amplificador d'error, control de corrent i protecció. Quan el voltatge d'entrada o el corrent de càrrega canvia, l'amplificador d'error detecta el canvi resultant a la sortida i ajusta la conducció de l'etapa de sortida per mantenir el voltatge regulat estable.

El voltatge de sortida final es determina mitjançant una xarxa de resistors externs connectada al pin ADJ. El LM350T també monitoreja el corrent i la temperatura internament, permetent que els circuits de límit de corrent i protecció tèrmica redueixin o interrompin l'operació de sortida quan es produeixen condicions insegures.

Fórmula i Càlcul del Voltatge de Sortida del LM350T

El voltatge de sortida del LM350T es determina per dos resistors externs, R1 i R2. R1 està connectat entre els pins VOUT i ADJ, mentre que R2 està connectat entre el pin ADJ i terra. Canviar la relació d'aquests resistors canvia el voltatge de sortida regulat.

El voltatge de sortida es calcula utilitzant:

On:

• V_OUT = voltatge de sortida desitjat

• V_REF = voltatge de referència intern, aproximadament 1,25 V

• R₁ = resistor entre VOUT i ADJ

• R₂ = resistor entre ADJ i terra

• I_ADJ = petit corrent que flueix des del pin ADJ

Com que és petit, sovint s'ignora per a càlculs simples:

Exemple de Càlcul

Per a R1 = 120 Ω i R2 = 360 Ω:

Per tant, aquests valors de resistència produeixen una sortida d'aproximadament 5 V. En circuits pràctics, el voltatge real pot variar lleugerament a causa de les toleràncies dels resistors, la tolerància del voltatge de referència i el corrent del pin d'ajust.

Circuits d'Aplicació Típics del LM350T

Regulador de Potència de Precisió amb Baix Coefficient de Temperatura

En aquest circuit, el LM350T proporciona l'entrada regulada mentre que el diod de referència LM336 i la xarxa d'ajust milloren l'estabilitat del voltatge de sortida. El LM336 proporciona una referència estable que canvia molt poc amb la temperatura. El LM350T controla llavors la seva sortida d'acord amb aquesta referència i les configuracions de resistència, produint un voltatge regulat més precís que un circuit bàsic de LM350T amb dues resistències.

Regulador de 10 A

Aquest circuit utilitza tres reguladors LM350 en paral·lel per tal que puguin compartir un corrent de càrrega molt més alt. L'amplificador operacional LM307 monitoreja la caiguda de voltatge a través dels petits resistors de detecció de corrent i ajusta els reguladors perquè el corrent de sortida es comparteixi més uniformement. Cada LM350 contribueix a una part del corrent total de càrrega, permetent que el circuit complet lliuri uns 10 A mentre manté una sortida regulada ajustable.

Regulador de Voltatge/Corrent Constant de 5 A

Aquí, el LM350T treballa amb el transistor de potència extern MJ4502 i l'amplificador operacional LM301A per proporcionar tant regulació de voltatge com de corrent. El LM350T ajuda a controlar el voltatge de sortida, mentre que l'amplificador monitoreja el resistor de detecció de corrent i controla el transistor extern quan el corrent arriba al límit seleccionat. Els controls d'Adjustament de Voltatge i d'Adjustament de Corrent permeten a l'usuari establir el voltatge de sortida requerit i el màxim corrent de sortida.

Cargador de Bateria de 12 V

El LM350T regula el voltatge de càrrega i el corrent subministrat a la bateria de 12 V. El LM301A monitoreja el voltatge desenvolupat a través del resistor de detecció de corrent i ajuda a controlar el procés de càrrega. La xarxa de resistors i el transistor proporcionen retroalimentació al pin d'ajust del LM350T, permetent que el corrent de càrrega disminueixi a mesura que la bateria s'aproxima al voltatge requerit. El LED proporciona una indicació visual relacionada amb l'estat de control de càrrega.

Característiques d'Operació i Consideracions de Disseny

El LM350T proporciona fins a 3 A de corrent de sortida en condicions d'operació adequades. Tanmateix, el seu rendiment real depèn de diversos factors, incloent voltatge d'entrada, voltatge de sortida, corrent de càrrega, dissipació de potència i refrigeració.

Requisits de Voltatge d'Entrada i Sortida

El LM350T requereix que la tensió d'entrada es mantingui més alta que la tensió de sortida seleccionada perquè es pugui mantenir una regulació adequada. Com altres reguladors lineals, necessita una certa diferència de tensió d'entrada a sortida, sovint anomenada tensió de caiguda o tensió de marge.

En dissenys pràctics, la tensió d'entrada normalment ha de ser diversos volts més alta que la tensió de sortida requerida. Per exemple, si el circuit està dissenyat per a una sortida regulada de 12 V, l'alimentació d'entrada ha de ser suficient per mantenir la regulació fins i tot quan la tensió d'entrada canvia sota càrrega.

El LM350T pot proporcionar una sortida ajustable començant aproximadament a 1.25 V. La tensió de sortida final s'estableix mitjançant resistències externes connectades al pin d'ajust. La tensió de sortida màxima utilitzable està limitada per la tensió d'entrada disponible i la màxima diferència d'entrada a sortida permesa pel dispositiu.

Corrent de sortida i capacitat de càrrega

El LM350T és capaç de subministrar fins a aproximadament 3 A de corrent de sortida, cosa que el fa adequat per a càrregues que requereixen més corrent que els reguladors ajustables comuns de 1 A. Tanmateix, el regulador no pot proporcionar necessàriament els 3 A complets sota totes les condicions d'operació.

El corrent de càrrega disponible depèn de la diferència de tensió d'entrada a sortida, la temperatura del junt, el rendiment del dissipador de calor i les condicions tèrmicas generals. Una gran caiguda de tensió a través del regulador combinada amb un corrent elevat produeix una calor significativa, que pot reduir la capacitat pràctica de corrent de sortida.

Per a aplicacions que operen a prop de la classificació màxima de corrent, un adequat dissipador de calor, connexions curtes de baixa resistència i un flux d'aire adequat són importants per a un funcionament estable i fiable.

Dissipació de potència i requisits del dissipador de calor

Com que el LM350T és un regulador lineal, l'excés de tensió d'entrada es converteix en calor en comptes de ser canviat eficientment a la sortida. La potència aproximada dissipada pel regulador es pot calcular utilitzant:

Pᴅ = (Vɪɴ − Vₒᵤₜ) × Iₒᵤₜ

Per exemple, si el LM350T rep 18 V a la seva entrada, proporciona 12 V a la seva sortida i subministra una càrrega de 2 A:

Pᴅ = (18 V − 12 V) × 2 A = 12 W

En aquest cas, el regulador ha de dissipada aproximadament 12 W com a calor. Aquesta és una càrrega tèrmica relativament alta i normalment requereix un dissipador de calor adequat.

La dissipació de potència augmenta tant si el corrent de càrrega com la diferència de tensió d'entrada a sortida augmenten. Per tant, la selecció del dissipador de calor ha de tenir en compte la resistència tèrmica del regulador, la temperatura ambient, el flux d'aire, el corrent de càrrega esperat i el límit de temperatura màxima del junt.

Característiques de protecció

El LM350T inclou diverses característiques de protecció internes dissenyades per protegir el regulador durant condicions d'operació anormals. Aquestes inclouen limitació de corrent, protecció contra sobrecàrrega tèrmica i protecció de zona d'operació segura.

La limitació de corrent restringeix el corrent de sortida excessiu durant condicions de sobrecàrrega o cortocircuit. La protecció tèrmica redueix o interromp l'operació si la temperatura del junt intern esdevé massa alta. La protecció de zona d'operació segura ajuda a prevenir una dissipació excessiva de potència interna quan tant l'estrés de corrent com de tensió són elevats.

Aquestes proteccions incorporades milloren la fiabilitat del dispositiu, però no han de reemplaçar un disseny de circuit adequat. El LM350T ha de continuar sent operat dins dels seus límits especificats de tensió, corrent i temperatura, amb un adequat dissipador de calor i components externs apropiats on sigui necessari.

Aplicacions del LM350T

• Fonts d'alimentació de laboratori ajustables

• Fonts d'alimentació de banc de bricolatge

• Equip d'administració de bateries

• Sistemes d'il·luminació LED

• Amplificadors d'àudio i preamplificadors

• Equip de prova i mesura

• Equip de control industrial

• Projectes de robòtica

• Equipament de hobby motoritzat

• Dispositius electrònics integrats

• Equip de comunicació, etc.

LM350T vs Altres peces similars

Especificació	LM317T	LM350T	LM338
Tipus de regulador	Regulador lineal positiu ajustable	Regulador lineal positiu ajustable	Regulador lineal positiu ajustable
Corriente de sortida màxima	1.5 A	3 A	5 A
Tensió de sortida mínima	1.25 V	Aproximadament 1.2–1.25 V	Aproximadament 1.24 V
Rango de salida màxim típic	Fins a 37 V	Fins a aproximadament 33 V	Fins a aproximadament 32 V
Tensió d'entrada màxima / diferencial	Aproximadament 40 V classe	35 V classe	40 V classe
Tensió de caiguda típica	Sobre 2–3 V	Sobre 2.3 V	Sobre 2.7 V
Nombre de Pins	3	3	3
Sortida Ajust	2 resistències externes	2 resistències externes	2 resistències externes
Limitació de Corrent	Sí	Sí	Sí
Protecció Tèrmica	Sí	Sí	Sí
Protecció contra Curt-Circuit	Sí	Sí	Sí
Ús Típic	Fonts ajustables de baix corrent	Fonts ajustables de corrent mitjà/alt	Fonts ajustables de corrent alt
Requisit Relatiu de Dissipador de Calor	Baix	Mitjà a alt	Alt

Fabricant

Texas Instruments (TI) disposa d'una àmplia capacitat de fabricació de semiconductors, proves i control de qualitat que suporten la producció de dispositius com el regulador de voltatge ajustable LM350T. TI fabrica semiconductors analògics i de gestió de potència utilitzant processos establerts de fabricació de wafers, seguits d'assemblatge, proves elèctriques i filtratge de fiabilitat per ajudar a garantir un rendiment consistent dels dispositius. Per al LM350T, aquestes capacitats són importants per mantenir característiques clau com la capacitat de corrent de sortida, la regulació de voltatge, la protecció tèrmica i la limitació de corrent.

Preguntes Freqüents [FAQ]

1. Pot el LM350T proporcionar 3 A contínuament?

No en totes les condicions. L'operació contínua de 3 A depèn de la diferència de voltatge d'entrada a sortida, la temperatura ambient, el dissipador de calor i la dissipació total de potència. Una refrigeració deficient pot fer que la protecció tèrmica s'active.

2. Per què necessita el LM350T diversos volts per sobre del voltatge de sortida?

El LM350T requereix un marge de voltatge suficient entre VIN i VOUT per mantenir la regulació. Si el voltatge d'entrada cau massa a prop del voltatge de sortida seleccionat, el regulador ja no pot mantenir la sortida al nivell requerit.

3. Què passa si el voltatge d'entrada del LM350T és massa baix?

El voltatge de sortida començarà a caure per sota del valor establert perquè el regulador no té prou diferència de voltatge per regular correctament. La sortida pot seguir més de prop els canvis en l'alimentació d'entrada.

4. Per què s'escalfa un LM350T fins i tot quan la càrrega funciona normalment?

Com a regulador lineal, el LM350T converteix la diferència de voltatge no utilitzada entre la seva entrada i sortida en calor. Una gran caiguda de voltatge combinada amb un corrent de càrrega alt pot, per tant, provocar un escalfament significatiu.

5. Pot el LM350T regular el corrent en comptes del voltatge?

Sí. Amb l'arranjament correcte de resistències externes, el LM350T es pot configurar com un regulador de corrent constant per a aplicacions que requereixen un corrent controlat en comptes d'un voltatge de sortida fix.