Richi´s Lab

STMicroelectronics LM317K

LM317 Package

Der LM317K ist eine von STMicroelectronics entwickelte TO-3-Variante des LM317.

Das TO-3-Gehäuse erlaubt eine hohe Verlustleistung, wodurch auch der maximal zulässige Strom erhöht werden konnte. Während für den LM317 im TO-39-Gehäuse ein Maximalstrom von 0,5A spezifiziert ist, erlaubt der vorliegende Regler einen Strom von mindestens 1,5A.

 

LM317 Schaltplan

Das Datenblatt von STMicroelectronics enthält einen vergleichsweise alt erscheinenden Schaltplan. Die Schaltung entspricht fast exakt der im LM317 von National Semiconductor. Lediglich die 6V-Z-Diode zum Schutz der Bandgap-Referenzspannungsquelle fehlt hier.

 

LM317 Aufbau

Im Gehäuse befindet sich ein großer Heatspreader, der einen Wärmewiderstand von 4°C/W ermöglicht. Dieser Wärmewiderstand ist allerdings nicht das Optimum. Für den LM317T im TO220-Package gibt STMicroelectronics einen Wärmewiderstand von 3°C/W an.

Auf Grund der höheren Ströme ist das Eingangspotential mit zwei Bonddrähten an das Die angebunden. Das Ausgangspotential ist mit zwei Bonddrähten an das Gehäuse angebunden. Der dritte Bonddraht führt das Ausgangspotential unbelastet zum Die, was durch den reduzierten Spannungsabfall für ein besseres Regelverhalten sorgt.

 

LM317 Aufbau

Das dunkle Quadrat auf dem Heatspreader lässt vermuten, dass das Die nicht ganz so platziert ist, wie es ursprünglich geplant war.

 

LM317 Die

Die Abmessungen des Dies betragen 2,53mm x 2,43mm.

Der Leistungsteil und der Regelungsteil zeigen eine sehr große Ähnlichkeit zum LM317 von National Semiconductor. Der Leistungsteil wurde lediglich aufgedoppelt.

 

LM317 Die Detail

LM317 Die Detail

Die interne Bezeichnung lautet anscheinend L317. Die 1 am Ende könnte eine Revisionskennzeichnung sein. An der rechten Kante des Dies befinden sich in der Frässtraße die gleichen Zeichen, dort folgt die Zahl 1 allerdings mit einem gewissen Abstand. Die zusätzlichen Zahlen 100 lassen sich nicht zuordnen.

 

LM317 Die Detail

Wie beim ST Microelectronics NE555N bereits festgestellt, scheint die Zahlenfolge 8005 einen Fertigungsprozess zu kennzeichnen.

 

LM317 Die Detail

In der linken unteren Ecke des Dies befinden sich die von STMicroelectronics bekannten Strukturen, die es ermöglichen den Fertigungsprozess zu überwachen.

 

LM317 Die Endstufe

Die Fläche des Leistungstransistors ist etwas mehr als doppelt so groß wie die im LM317 von National Semiconductor. Die grundsätzliche Konstruktion unterscheidet sich nicht.

Die zwei Treibertransistoren unterhalb der Leistungstransistoren sind ebenfalls merklich größer ausgeführt, um die notwendigen höheren Steuerströme darstellen zu können.

 

LM317 Die Endstufe

Im Regelkreis sind kaum relevante Änderungen zu erkennen.

 

LM317 Die Strombegrenzung

Auch bei diesem LM317 kann die Strombegrenzung über die Metalllage justiert werden. Der dafür integrierte Widerstand an der rechten Kante des Dies ist allerdings sehr viel größer ausgeführt.

 

LM317 Die bandgap reference

Die Bandgap-Referenzspannungsquelle ist genauso aufgebaut wie die des LM317 von National Semiconductor. Auch hier lässt sich der Wert des Widerstands R14 über die Metalllage umfangreich einstellen.

 

LM317 Die fuses

Die vier Testpads des LM317 wurden jeweils mit zwei Nadeln kontaktiert. Anscheinend konnte man nur so den gewünschten Strom über die Fuses leiten. Es ist schön zu sehen, dass das Auslösen einer Fuse die direkte Umgebung nicht unerheblich verschmutzt. Auch der Einfluss der thermischen Energie auf die darunter liegende Fläche ist durch eine leichte Verfärbung auszumachen.

Die Kontaktpads sind mit dem darüber liegenden Widerstand verbunden. Der innerhalb der Schaltung wirksame Widerstand kann über die Fuses justiert werden. Die kürzer werdenden Abstände zwischen den Kontakten ermöglichen eine für drei Fuses verhältnismäßig feine Justage.

 

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