яВведение: Вариантысемейство LM317

LM317, классический трехклеммный регулируемый линейный регулятор отТехас Инструментс (ТИ), зарекомендовал себя как эталон в электронном дизайне, предлагая широкий диапазон регулировки напряжения (1,25–37 В), выходной ток 1,5 А и высокую точность. Чтобы адаптироваться к разнообразным требованиям к пространству и мощности, компания TI выпустила несколько производных с модифицированными пакетами и настройками производительности. Среди нихLM317MDCYRиLM317DCYRвыделяются как репрезентативные модели для миниатюрных и универсальных применений.

Хотя оба разделяют базовую архитектурусерия LM317, включая фундаментальные принципы регулирования напряжения и механизмы защиты, они существенно различаются по упаковке, электрическим параметрам, тепловым характеристикам и сценариям применения. В этой статье сравниваются две модели по ключевым параметрам, характеристикам упаковки, пределам производительности и пригодности для применения, предоставляя инженерам четкие рекомендации по выбору между ними в ограниченном пространстве или в стандартных конструкциях.

Расшифровка номеров деталей:LM317MDCYRпротив.LM317DCYR

Общий префикс: основные идентификаторы LM317.

· «LM»: означает «Linear Monolithic», префикс подписи для линейных интегральных схем TI.

· «317»: обозначает серию, идентифицируя ее как линейный регулятор с регулируемым выходом и отличая ее от серии 78xx с фиксированным выходом.

Различия в суффиксах: ключевые отличительные особенности

Номер детали	Объяснение суффикса
LM317MDCYR	«M»: обозначает среднюю номинальную мощность с максимальным выходным током 1,0 А (в стандартных условиях). «DCY»: Код упаковки, соответствующий упаковке SOT-223 для поверхностного монтажа. «R»: Обозначает рулонную упаковку, подходящую для автоматизированных сборочных линий.
LM317DCYR	Без префикса «M»: по умолчанию используется стандартная номинальная мощность с максимальным выходным током 1,5 А (в стандартных условиях). «DCY»: то же, что и выше, соответствует пакету SOT-223. «R»: То же, что и выше, упаковка в рулонах.

Сравнение основных параметров: тонкие различия в пределах производительности

Категория параметра	LM317MDCYRТипичное значение	LM317DCYRТипичное значение	Анализ различий
Максимальный выходной ток	1,0 А (Tj ≤ 125°C, при правильном охлаждении)	1,5 А (Tj ≤ 125°C, при правильном охлаждении)	LM317MDCYR, рассчитанный на «среднюю мощность», имеет предел тока на 33% ниже, чем стандартная модель, что подходит для сценариев с небольшой нагрузкой.
Диапазон выходного напряжения	1,25–37 В (регулируемый)	1,25–37 В (регулируемый)	Идентичные диапазоны напряжения, общий принцип регулирования (Vout = 1,25 В × (1 + R2/R1)).
Регулирование линии	0,01%/В (вход 10–35 В, выход 5 В)	0,01%/В (вход 10–35 В, выход 5 В)	Стабильная точность, сохраняющая высокую точность серии LM317.
Регулирование нагрузки	0,1% (нагрузка 10 мА-1,0 А)	0,1% (нагрузка 10 мА-1,5 А)	Регулирование нагрузки одинаковое, но диапазоны эффективной нагрузки различаются из-за изменений максимального тока.
Минимальное падение напряжения	2,0 В (полная нагрузка)	2,0 В (полная нагрузка)	Идентичные характеристики отсева; Для стабильной работы входное напряжение должно превышать выходное как минимум на 2 В.
Ток покоя	5 мА (типичный)	5 мА (типичный)	Никакой разницы, подходит для маломощных конструкций.
Термическое сопротивление корпуса (θJA)	65°C/Вт (SOT-223, естественная конвекция)	65°C/Вт (SOT-223, естественная конвекция)	Тот же корпус и термическое сопротивление, но LM317DCYR нагревается быстрее при эквивалентной мощности из-за более высокого тока.
Диапазон температур рабочего перехода	-40°С - 125°С	-40°С - 125°С	Идентичная температурная устойчивость, подходит для промышленных условий.

Упаковка и тепловые характеристики: критически важны для миниатюрных сценариев

1. Преимущества общей упаковки: SOT-223 для экономии пространства

В обеих моделях используется корпус SOT-223 для поверхностного монтажа, имеющий ключевые особенности:

·Компактный размер: 6,5 мм (длина) × 3,5 мм (ширина) × 1,6 мм (высота), всего 1/10 объема корпуса TO-220, идеально подходит для портативных устройств и продуктов для умного дома с ограниченным пространством.

·Конфигурация контактов: 3-контактное расположение (1-ADJ/2-OUT/3-IN), соответствующее функциям контактов LM317 в корпусе TO-220, что облегчает миграцию схемы.

·Тепловая конструкция: включает открытую термопрокладку в основании, позволяющую рассеивать тепло через медные дорожки печатной платы и снижать тепловое сопротивление.

2. Различия в рассеивании тепла: причина ограничений тока

Несмотря на одинаковое термическое сопротивление корпусов (θJA = 65°C/Вт), их требования к отводу тепла различаются из-за разных максимальных токов:

·LM317MDCYR (1,0 А): При выходном токе 1,0 А с падением напряжения 5 В рассеиваемая мощность составляет P = 5 В × 1,0 А = 5 Вт. Естественная конвекция вызовет повышение температуры на ΔT = 5W × 65°C/W = 325°C (превышение температурного предела перехода 125°C). Медная площадка размером 20×20 мм необходима для снижения эффективного теплового сопротивления до уровня ниже 30°C/Вт.

·LM317DCYR (1,5 А): При выходном токе 1,5 А с падением напряжения 5 В рассеиваемая мощность составляет P = 5 В × 1,5 А = 7,5 Вт. Во избежание отключения по перегреву необходима большая площадь медных проводов (например, 30×30 мм) или дополнительные радиаторы.

Вывод: Корпус SOT-223 имеет ограниченную теплоотдачу. Ни одна из моделей не подходит для непрерывной работы с полной нагрузкой; Резервирование мощности должно быть включено в конструкцию.

V. Сценарии применения: выбор на основе нагрузки и пространства

Типичные применения LM317MDCYR

·Портативные устройства с низким энергопотреблением: Ручные датчики (3,3 В/500 мА), модули Bluetooth (5 В/300 мА) — ток 1,0 А достаточен, а компактный корпус экономит место на печатной плате.

·Вспомогательное питание для бытовой электроники: Док-станции для зарядки Smartwatch (5 В/800 мА), USB-драйверы для ночника (3 В/200 мА) — при небольших нагрузках дополнительное охлаждение не требуется.

·Автоматизированное массовое производство: Рулонная упаковка подходит для сборочных линий SMT и подходит для недорогих аксессуаров массового производства, таких как зарядные устройства для телефонов и интеллектуальное оборудование.

Типичные применения LM317DCYR

·Встраиваемые системы средней мощности: Платы разработки микроконтроллеров (3,3 В/1,2 А), драйверы небольших двигателей (6 В/1,0 А) — ток 1,5 А обеспечивает дополнительный запас.

·Промышленные датчики с ограниченным пространством: Датчики температуры и влажности (12 В/800 мА) — баланс миниатюрности и средней мощности.

·Сценарии замены ТО-220: Когда площадь печатной платы ограничена, но требуется ток 1,5 А, LM317DCYR может заменить традиционные корпуса с улучшенным медным теплоотводом.

Рекомендации по проектированию: общие и специфичные для модели рекомендации

Общие принципы проектирования

·Выбор внешнего резистора: Оба требуют R1 = 240 Ом (прецизионный резистор ±1%) + R2 (регулируемый резистор) для обеспечения точности регулирования.

·Конфигурация фильтрующего конденсатора: электролитический конденсатор 10 мкФ на входе (для фильтрации входных пульсаций) и керамический конденсатор 100 нФ на выходе (для подавления высокочастотных колебаний).

·Схемы защиты: Диод 1N4007 последовательно с выходом (для предотвращения обратного напряжения нагрузки) и предохранитель на 1 А на входе (для защиты от перегрузки по току).

Советы по проектированию для конкретной модели

Дизайн аспект	Рекомендации по использованию LM317MDCYR	Рекомендации по использованию LM317DCYR
Пределы нагрузки	Максимальный длительный ток ≤ 800 мА (запас 20 %)	Максимальный длительный ток ≤ 1,2 А (запас 20 %)
Тепловой расчет	Площадь меди печатной платы ≥ 20 мм × 20 мм, толщина ≥ 1 унции	Площадь меди на печатной плате ≥ 30×30 мм; если возможно, добавьте тепловые переходы
Резервирование приложений	Избегайте индуктивных нагрузок (двигатели, светодиодные матрицы) с пусковыми токами.	Добавьте буферные конденсаторы (100 мкФ) для пусковых нагрузок, чтобы подавить скачки тока.

Дерево решений выбора: быстрое соответствие требованиям

Шаг 1: Подтвердите ток нагрузки

·Если ток нагрузки ≤ 1,0 А: отдайте предпочтение LM317MDCYR (более низкая стоимость, уменьшенная термическая нагрузка).

·Если ток нагрузки составляет 1,0–1,5 А: необходимо использовать LM317DCYR (с усиленным охлаждением).

Шаг 2: Оцените пространство и метод производства

·Если площадь печатной платы < 20×20 мм: оба варианта возможны, но энергопотребление необходимо строго контролировать.

·Для автоматизированного массового производства: оба используют рулонную упаковку — никакой разницы.

Шаг 3. Рассмотрите стоимость и доступность

·LM317MDCYR обычно на 5–10 % дешевле, чем LM317DCYR, из-за его текущих ограничений.

·Для закупок мелкими партиями более доступен LM317DCYR из-за большей универсальности.

Вывод: точное совпадение родственных моделей

Являясь вариантами LM317 в корпусе SOT-223, LM317MDCYR и LM317DCYR имеют идентичные основные характеристики и принципы регулирования. Их основные различия заключаются в максимальном выходном токе (1,0 А против 1,5 А) и, как следствие, в требованиях к терморегуляции.

Выбор зависит от двух основных факторов: lПотолок тока нагрузки и возможность рассеивания тепла на печатной плате.При небольших нагрузках и ограниченном пространстве предпочтительнее использовать LM317MDCYR. Для средних нагрузок, требующих баланса запаса и миниатюрности, LM317DCYR является более надежным выбором.Для средних нагрузок, требующих баланса запаса и миниатюрности, LM317DCYR является более надежным выбором. Обе модели продолжают наследие серии LM317, отличающееся высокой точностью и гибкостью, предлагая надежные решения с регулируемым напряжением для компактных электронных конструкций.

Рекомендация статьи