El LM317 / LM117 / LM217 regulador monolítico lineal con salida de tensión variable

El LM317 es un regulador de tensión positivo con sólo 3 terminales y con un rango de tensiones de salida desde los 1.25 hasta 37 voltios.

Las patillas son: Entrada (IN),  Salida (OUT), Ajuste (ADJ)

Para lograr esta variación de tensión sólo se necesita de 2 resistencias externas (una de ellas es una resistencia variable).

Entre sus principales características se encuentra la limitación de corriente y la protección térmica contra sobrecargas.

La tensión entre la patilla ADJ y OUT es siempre de 1.25 voltios (tensión establecida internamente por el regulador) y en consecuencia  la corriente que circula por la resistencia R1 es: I_R1 = V / R1 = 1.25/R1

Esta misma corriente es la que circula por la resistencia R2. Entonces la tensión en R2: V_R2 = IR1 x R2. Si se sustituye I_R1 en la última fórmula se obtiene la siguiente ecuación: V_R2 = 1.25 x R2 / R1.

Como la tensión de salida es:
Vout = V_R1 + V_R2, entonces:
Vout = 1.25 V. + (1.25 x R2 / R1)V.
simplificando (factor común)
Vout = 1.25 V (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 (I_ADJ) que circula entre la patilla de ajuste (ADJ) y la union 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

Con el propósito de optimizar el funcionamiento del regulador se pueden incorporar al diseño algunos elementos adicionales: (ver diagrama inferior).

- Se pone un capacitor C1 de 0.1uF en la patilla de entrada (IN) si el regulador se encuentra alejado del bloque que se encarga de la rectificación.
- Se pone un capacitor C3 de 1 uF de tantalio o 25 uF electrolítico en la patilla de salida (OUT) con le propósito de mejorar la  respuesta a transitorios
- Se pone un capacitor C2 de 10 uF electrolítico en paralelo con R2 con el propósito de mejorar el rechazo del rizado.
- Se pone un diodo D1 (1N4001) 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 cortos circuitos en la salida al dar camino a la descarga de capacitores.

Nota: R1 = 240 Ohmios y R2 = 5 Kilohmios (potenciómetro)
 

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