LM317El LM317 es un s ajustable de tres terminales, capaz de

suministrar en condiciones normales 1.5 A, en un rango que va

desde 1,2 hasta 37 Voltios. Es uno de los primeros reguladores

ajustables de la historia; el primero que salió fue el LM117, y más

tarde el LM137 el cual tenía una salida negativa; después le siguió

el LM317 siendo notablemente popular.1

Características

Para su empleo solo requiere dos resistores exteriores para conseguir el valor de salida. De

hecho la línea de carga y regulación es mejor que en los reguladores fijos. Además de las

mejores características respecto a los reguladores fijos, dispone de protección por limitación

de corriente y exceso de temperatura, siendo funcional la protección por sobrecarga, incluso si

el terminal de regulación está desconectado. Normalmente no necesita condensadores

mientras esté a menos de 15 centímetros de los filtros de alimentación. Dado que es un

regulador flotante y solo ve la entrada a la salida del voltaje diferencial, se puede utilizar para

regular altas tensiones mientras no se supere el diferencial de entrada/salida (40V).

Aplicación típica del LM317

La tensión entre la patilla ajuste y salida es siempre de 1,25 voltios (tensión establecida

internamente por el regulador), y en consecuencia la corriente que circula por el resistor R1

es: IR1 = V / R1 = 1,25/R1

Esta misma corriente es la que circula por R2. Entonces la tensión en R2: VR2 = IR1 x R2. Si

se sustituye IR1 en la última fórmula se obtiene la siguiente ecuación: VR2 = 1,25 x R2 / R1.

Como la tensión de salida es: Vout = VR1 + VR2, entonces: Vout = 1,25 [V] + (1,25 x R2 / R1)

[V] simplificando (factor común) Vout = 1,25(1+R2 / R1) [V]

De esta última fórmula se ve claramente que si modifica R2 (resistencia variable), se modifica

la tensión Vout

En la fórmula anterior se ha despreciado la corriente (IADJ) que circula entre la patilla de

ajuste (ADJ) y la unión de R1 y R2. Esta corriente se puede despreciar, tiene un valor máximo

de 100 uA y permanece constante con la variación de la carga y/o de la tensión de entrada.

Con el propósito de optimizar la regulación, el resistor R1 se debe colocar lo más cercano

posible al regulador, mientras que el terminal que se conecta a tierra del resistor R2 debe

estar lo más cercano posible a la conexión de tierra de la carga

Fuente con LM317[editar]

Con el propósito de optimizar el funcionamiento del regulador se pueden incorporar al diseño

algunos elementos adicionales:

Se pone un condensador C1 de 220 o 4700 μF en la patilla de entrada (IN) si el regulador

se encuentra alejado del bloque que se encarga de la rectificación. Seguido de este se

coloca un condensador cerámico C2 de 100 nF con propósito de mejorar el rechazo del

rizado.

Se pone un condensador C3 de 1 uF de tantalio o 220 μF electrolítico en la patilla de

salida (OUT) con el propósito de mejorar la respuesta a transitorios.

Para tener control de la tensión que va a entregar el regulador, se pone un potenciómetro

de 5 kilo ohmios entre masa, y la patilla de ajuste del regulador.

Se pone un resistor de aproximadamente 220 ohmios en paralelo entre la patilla de ajuste

y salida del regulador.

Acoplamiento de transistor para mayores corrientes[editar]

El LM317 puede manejar corrientes de hasta 1,5 A, si el usuario desea una fuente de mayor

corriente puede optar por el LM350 que puede manipular hasta 3 A. Sin embargo, existe una

opción más económica que consiste en instalar un transistor de potencia, como un TIP3055

adosado a un disipador, cuyo colector se conecta a la salida del bloque rectificador, a la salida

del regulador se le agregara una resistencia de un valor de 10 ohmios y una potencia de

1 W conectada a la base del transistor, mientras que el emisor será la nueva salida. Ahora la

máxima corriente quedará marcada por la que tolere el transistor, dependiente de cual

empleamos será la cantidad de corriente que podemos extraer a esta fuente. Cabe destacar

que al hacer esto debemos emplear puentes rectificadores de por lo menos 5 A.

Protecciones (opcionales)

Se pone un diodo D1 (1N4001) en la patilla de entrada el cátodo y la salida con el ánodo,

para proteger el regulador contra posibles cortos circuitos en la entrada del regulador.

Se pone un diodo D2 (1N4001) para proteger al regulador contra posibles cortocircuitos

en la salida al dar camino a la descarga de los condensadores.

Cálculo de un regulador de tensión con un LM317

Para poder diseñar un circuito de un regulador de tensión ajustable con un LM317, o hacer un

nuevo diseño del mismo, necesitamos calcular los valores de dos resistencias, R1 yR2.

  Cuando usamos los reguladores de tensión ajustables, como el LM317 y elLM337, la

entrada de tensión tiene que ser de un valor entre 1,2 y 1,25 V por encima de la tensión de

salida deseada. Esto es debido a que la tensión en la entrada (ADJ) se compara

internamente con una tensión de referencia (Vref) que tiene ese valor. La tensión de

referencia siempre existe en los extremos de la resistencia R1. Esta junto a la resitencia R2

determinan la corriente que va a pasar por el terminal ADJ. Esto está determinado por la

siguiente fórmula:

 

Vout =Vref [1+(R2/R1)] + (iADJ)(R2)

 Luego de despejar y considerando que iADJ toma siempre un valor muy bajo nos queda:

R2 = (R1/Vref) (Vout - Vref)

R2 = (R1/1,2) (Vout - 1,2)

Ejemplo:   Si queremos una tensión en la salida del 317 de 25 V y tomamos

aR1=240 ohms:

R2 = (240/1,2) (25 - 1,2) = 4760

Y nos quedaría así el circuito.

Para facilitar el cálculo si a R1 le damos el valor de 1K2 ohms y tomando aVref=1,2 nos quedará la fórmula de manera mas simplificada:

R2 = 1000 (Vout - 1,2)