أنامقدمة: المتغيرات منعائلة LM317

LM317، منظم خطي كلاسيكي قابل للتعديل ثلاثي الأطراف منتكساس إنسترومنتس (TI)، أثبتت نفسها كمعيار في التصميم الإلكتروني، حيث تقدم نطاقًا واسعًا لتعديل الجهد (1.25 فولت - 37 فولت)، وقدرة إخراج 1.5 أمبير، ودقة عالية. للتكيف مع متطلبات المساحة والطاقة المتنوعة، أصدرت TI مشتقات متعددة مع حزم معدلة وتعديلات في الأداء. ومن بين هؤلاء،LM317MDCYRوLM317DCYRتبرز كنماذج تمثيلية للتطبيقات المصغرة والأغراض العامة.

بينما يشترك كلاهما في البنية الأساسية لـسلسلة LM317، بما في ذلك مبادئ تنظيم الجهد الأساسي وآليات الحماية، فإنها تختلف بشكل كبير في التغليف وتفاصيل المعلمات الكهربائية والأداء الحراري وسيناريوهات التطبيق. تقارن هذه المقالة بين النموذجين عبر المعلمات الرئيسية، وخصائص التغليف، وحدود الأداء، وملاءمة التطبيق، مما يوفر إرشادات واضحة للمهندسين للاختيار بينهما في التصميمات ذات المساحة المحدودة أو القياسية.

أرقام أجزاء فك التشفير:LM317MDCYRمقابلLM317DCYR

البادئة الشائعة: المعرفات الأساسية لـ LM317

· "LM": يرمز إلى "Linear Monolithic"، وهي بادئة التوقيع للدوائر المتكاملة الخطية الخاصة بـ TI.

· "317": يعين السلسلة، ويحددها كمنظم خطي قابل للتعديل للخرج، ويميزها عن سلسلة 78xx ذات المخرج الثابت.

الاختلافات اللاحقة: السمات المميزة الرئيسية

رقم الجزء	شرح اللاحقة
LM317MDCYR	"M": يشير إلى تصنيف طاقة متوسط، مع حد أقصى لتيار الإخراج يبلغ 1.0 أمبير (في ظل الظروف القياسية). "DCY": رمز الحزمة، المتوافق مع حزمة التثبيت على السطح SOT-223. "R": يشير إلى تعبئة البكرة، المناسبة لخطوط التجميع الآلية.
LM317DCYR	لا توجد بادئة "M": الإعدادات الافتراضية لمعدل الطاقة القياسي، بحد أقصى لتيار الإخراج يبلغ 1.5 أمبير (في ظل الظروف القياسية). "DCY": نفس ما ورد أعلاه، وهو يتوافق مع حزمة SOT-223. "R": نفس ما ورد أعلاه، تغليف البكرة.

مقارنة المعلمات الأساسية: الاختلافات الدقيقة في حدود الأداء

فئة المعلمة	LM317MDCYRالقيمة النموذجية	LM317DCYRالقيمة النموذجية	تحليل الفرق
الحد الأقصى لتيار الإخراج	1.0 أمبير (Tj ≥ 125 درجة مئوية، مع التبريد المناسب)	1.5 أمبير (Tj ≥ 125 درجة مئوية، مع التبريد المناسب)	يتميز الطراز LM317MDCYR، المصمم "للطاقة المتوسطة"، بحد تيار أقل بنسبة 33% من الطراز القياسي، مما يناسب سيناريوهات الحمل الخفيف.
نطاق الجهد الناتج	1.25 فولت - 37 فولت (قابل للتعديل)	1.25 فولت - 37 فولت (قابل للتعديل)	نطاقات جهد متطابقة، تتقاسم مبدأ التنظيم الأساسي (Vout = 1.25V × (1 + R2/R1)).
تنظيم الخط	0.01%/فولت (إدخال 10 فولت - 35 فولت، إخراج 5 فولت)	0.01%/فولت (إدخال 10 فولت - 35 فولت، إخراج 5 فولت)	دقة متسقة، مع الاحتفاظ بالدقة العالية لسلسلة LM317.
تنظيم الحمل	0.1% (تحميل 10 مللي أمبير-1.0 أمبير)	0.1% (تحميل 10 مللي أمبير-1.5 أمبير)	نفس تنظيم الحمل، لكن نطاقات الحمل الفعالة تختلف بسبب الاختلافات الحالية القصوى.
الحد الأدنى من الجهد التسرب	2.0 فولت (حمولة كاملة)	2.0 فولت (حمولة كاملة)	خصائص التسرب متطابقة. يجب أن يتجاوز جهد الإدخال الإخراج بمقدار 2 فولت على الأقل للتشغيل المستقر.
تيار هادئ	5 مللي أمبير (نموذجي)	5 مللي أمبير (نموذجي)	لا فرق، ومناسبة للتصاميم منخفضة الطاقة.
المقاومة الحرارية للحزمة (θJA)	65 درجة مئوية/وات (SOT-223، الحمل الحراري الطبيعي)	65 درجة مئوية/وات (SOT-223، الحمل الحراري الطبيعي)	نفس الحزمة والمقاومة الحرارية، ولكن LM317DCYR يسخن بشكل أسرع عند الطاقة المكافئة بسبب التيار العالي.
نطاق درجة حرارة تقاطع التشغيل	-40 درجة مئوية - 125 درجة مئوية	-40 درجة مئوية - 125 درجة مئوية	تحمل درجة حرارة متطابقة، ومناسبة للبيئات الصناعية.

خصائص التغليف والحرارة: حاسمة بالنسبة للسيناريوهات المصغرة

1. مزايا التغليف المشتركة: SOT-223 لكفاءة المساحة

يستخدم كلا الطرازين حزمة التركيب السطحي SOT-223، مع الميزات الرئيسية:

·الحجم الصغير: 6.5 ملم (الطول) × 3.5 ملم (العرض) × 1.6 ملم (الارتفاع)، فقط 1/10 حجم حزمة TO-220، مثالية للأجهزة المحمولة والمنتجات المنزلية الذكية ذات المساحة المحدودة.

·تكوين الدبوس: تصميم ثلاثي الأطراف (1-ADJ/2-OUT/3-IN)، يتوافق مع وظائف الدبوس الخاصة بـ TO-220 المعبأة في LM317s، مما يسهل ترحيل الدائرة.

·التصميم الحراري: يشتمل على وسادة حرارية مكشوفة في القاعدة، مما يتيح تبديد الحرارة من خلال آثار النحاس PCB لتقليل المقاومة الحرارية.

2. الاختلافات في تبديد الحرارة: جذر الحدود الحالية

على الرغم من المقاومة الحرارية المتطابقة للعبوة (θJA = 65 درجة مئوية/واط)، تختلف متطلبات تبديد الحرارة بسبب اختلاف التيارات القصوى:

·LM317MDCYR (1.0A): عند خرج 1.0 أمبير مع انقطاع 5 فولت، يكون تبديد الطاقة P = 5V × 1.0A = 5W. قد يتسبب الحمل الحراري الطبيعي في ارتفاع درجة الحرارة بمقدار ΔT = 5W × 65°C/W = 325°C (يتجاوز الحد الأقصى لدرجة حرارة الوصلة وهو 125°C). يلزم وجود وسادة نحاسية مقاس 20 مم × 20 مم لتقليل المقاومة الحرارية الفعالة إلى أقل من 30 درجة مئوية/وات.

·LM317DCYR (1.5A): عند خرج 1.5 أمبير مع انقطاع 5 فولت، يكون تبديد الطاقة P = 5V × 1.5A = 7.5W. من الضروري وجود مساحة نحاسية أكبر (على سبيل المثال، 30 مم × 30 مم) أو أحواض حرارة مساعدة لتجنب الإغلاق الحراري.

الاستنتاج: تتميز حزمة SOT-223 بقدرة محدودة على تبديد الحرارة. لا يعتبر أي من الطرازين مناسبًا للتشغيل المستمر بالحمل الكامل؛ يجب دمج تكرار الطاقة في التصاميم.

V. سيناريوهات التطبيق: الاختيار على أساس التحميل والمساحة

التطبيقات النموذجية لـ LM317MDCYR

·الأجهزة المحمولة منخفضة الطاقة: أجهزة استشعار محمولة (3.3 فولت/500 مللي أمبير)، وحدات Bluetooth (5 فولت/300 مللي أمبير) - يكفي تيار 1.0 أمبير، وتوفر الحزمة المدمجة مساحة PCB.

·الطاقة المساعدة للإلكترونيات الاستهلاكية: قواعد شحن الساعة الذكية (5 فولت/800 مللي أمبير)، ومشغلات الإضاءة الليلية USB (3 فولت/200 مللي أمبير) - لا حاجة إلى تبريد إضافي تحت الأحمال الخفيفة.

·الإنتاج الضخم الآلي: تتناسب عبوات البكرة مع خطوط تجميع SMT، وهي مناسبة للملحقات ذات الإنتاج الضخم الحساسة للتكلفة مثل شواحن الهواتف والأجهزة الذكية.

التطبيقات النموذجية لـ LM317DCYR

·الأنظمة المدمجة ذات الطاقة المتوسطة: لوحات تطوير وحدة التحكم الدقيقة (3.3 فولت/1.2 أمبير)، ومشغلات المحركات الصغيرة (6 فولت/1.0 أمبير) - يوفر التيار 1.5 أمبير هامشًا إضافيًا.

·أجهزة الاستشعار الصناعية محدودة المساحة: أجهزة إرسال درجة الحرارة والرطوبة (12 فولت/800 مللي أمبير) — تعمل على موازنة التصغير مع احتياجات الطاقة المتوسطة.

·سيناريوهات استبدال TO-220:عندما تكون مساحة PCB محدودة ولكن هناك حاجة إلى قدرة 1.5 أمبير، يمكن لـ LM317DCYR استبدال العبوات التقليدية بتبديد حرارة النحاس المحسن.

اعتبارات التصميم: المبادئ التوجيهية المشتركة والخاصة بالنموذج

مبادئ التصميم المشتركة

·اختيار المقاوم الخارجي: كلاهما يتطلب R1 = 240Ω (±1% مقاوم دقيق) + R2 (مقاوم قابل للتعديل) لضمان دقة التنظيم.

·تكوين مكثف المرشح: مكثف كهربائيا 10μF عند الإدخال (لتصفية تموج الإدخال) ومكثف سيراميك 100nF عند الإخراج (لقمع التذبذب عالي التردد).

·دوائر الحماية: صمام ثنائي 1N4007 متسلسل مع الخرج (لمنع الجهد العكسي من الحمل) ومنصهر 1A عند الإدخال (لحماية التيار الزائد).

نصائح التصميم الخاصة بالنموذج

جانب التصميم	اعتبارات LM317MDCYR	اعتبارات LM317DCYR
حدود التحميل	الحد الأقصى للتيار المستمر ≥ 800 مللي أمبير (هامش 20%)	الحد الأقصى للتيار المستمر ≥ 1.2 أمبير (هامش 20%)
التصميم الحراري	مساحة النحاس PCB ≥ 20 مم × 20 مم، السمك ≥ 1 أونصة	منطقة النحاس ثنائي الفينيل متعدد الكلور ≥ 30 مم × 30 مم؛ أضف المنافذ الحرارية إن أمكن
التكرار التطبيق	تجنب الأحمال الحثية (المحركات، صفائف LED) مع التيارات المتدفقة	قم بإضافة المكثفات العازلة (100μF) لأحمال التدفق لقمع طفرات التيار

شجرة قرار الاختيار: مطابقة المتطلبات بسرعة

الخطوة 1: تأكيد التحميل الحالي

·إذا كان تيار الحمل ≥ 1.0 أمبير: تفضل LM317MDCYR (تكلفة أقل، إجهاد حراري أقل).

·إذا كان تيار الحمل 1.0A-1.5A: يجب استخدام LM317DCYR (مع تبريد محسّن).

الخطوة 2: تقييم المساحة وطريقة الإنتاج

·إذا كانت مساحة ثنائي الفينيل متعدد الكلور < 20 مم × 20 مم: كلاهما قابل للتطبيق، ولكن يجب التحكم بشكل صارم في استهلاك الطاقة.

·بالنسبة للإنتاج الضخم الآلي: يستخدم كلاهما عبوات البكرات - لا يوجد فرق.

الخطوة 3: النظر في التكلفة والتوافر

·عادةً ما يكون LM317MDCYR أرخص بنسبة 5%-10% من LM317DCYR نظرًا لمحدوديته الحالية.

·بالنسبة لعمليات الشراء بكميات صغيرة، يتوفر LM317DCYR بسهولة أكبر نظرًا لتعدد الاستخدامات.

الخلاصة: المطابقة الدقيقة لنماذج الأخوة

نظرًا لأن SOT-223 عبارة عن متغيرات مجمعة من LM317، فإن LM317MDCYR وLM317DCYR يتشاركان في الأداء الأساسي ومبادئ التنظيم. تكمن الاختلافات الأساسية بينهما في الحد الأقصى لتيار الخرج (1.0 أمبير مقابل 1.5 أمبير) ومتطلبات الإدارة الحرارية الناتجة.

يتوقف الاختيار على عاملين أساسيين: لالسقف الحالي الزائد وقدرة تبديد الحرارة لثنائي الفينيل متعدد الكلور.بالنسبة للأحمال الخفيفة وقيود المساحة الشديدة، يفضل استخدام LM317MDCYR. بالنسبة للأحمال المتوسطة التي تتطلب توازنًا بين الهامش والتصغير، فإن LM317DCYR هو الخيار الأكثر موثوقية.بالنسبة للأحمال المتوسطة التي تتطلب توازنًا بين الهامش والتصغير، فإن LM317DCYR هو الخيار الأكثر موثوقية. يواصل كلا الطرازين إرث سلسلة LM317 المتمثل في الدقة والمرونة العالية، حيث يقدمان حلول جهد قوية قابلة للتعديل للتصميمات الإلكترونية المدمجة.

توصية المادة