LM317作為輸出電壓可變的集成三端穩壓塊,是一種使用方便、應用廣泛的集成穩壓塊。
lm317工作原理
317系列穩壓塊的型號很多:例如LM317HVH、W317L 等。電子愛好者經常用317穩壓塊制作輸出電壓可變的穩壓電源(其電路的基本形式如下圖所示)。穩壓電源的輸出電壓可用下式計算,Vo=1.25(1+ R2/R1)。僅僅從公式本身看,R1、R2的電阻值可以隨意設定。
LM317應用電路
然而作為穩壓電源的輸出電壓計算公式,R1和R2的阻值是不能隨意設定的。首先317穩壓塊的輸出電壓變化范圍是Vo=1.25V—37V(高輸出電壓的317穩壓塊如LM317HVA、LM317HVK等,其輸出電壓變化范圍是Vo=1.25V—45V),所以R2/R1的比值范圍只能是0— 28.6。其次是317穩壓塊都有一個最小穩定工作電流,有的資料稱為最小輸出電流,也有的資料稱為最小泄放電流。最小穩定工作電流的值一般為 1.5mA。由于317穩壓塊的生產廠家不同、型號不同,其最小穩定工作電流也不相同,但一般不大于5mA。
當317穩壓塊的輸出電流小于其最小穩定工作電流時,317穩壓塊就不能正常工作。當317穩壓塊的輸出電流大于其最小穩定工作電流時,317穩壓塊就可以輸出穩定的直流電壓。如果用317穩壓塊制作穩壓電源時(如圖所示),沒有注意317穩壓塊的最小穩定工作電流,那么你制作的穩壓電源可能會出現下述不正常現象:穩壓電源輸出的有載電壓和空載電壓差別較大。
要解決317穩壓塊最小穩定工作電流的問題,可以通過設定R1和R2阻值的大小,而使317穩壓塊空載時輸出的電流大于或等于其最小穩定工作電流,從而保證317穩壓塊在空載時能夠穩定地工作。此時,只要保證Vo/(R1+R2)≥1.5mA,就可以保證317穩壓塊在空載時能夠穩定地工作。上式中的1.5mA為317穩壓塊的最小穩定工作電流。當然,只要能保證317穩壓塊在空載時能夠穩定地工作,Vo/(R1+R2)的值也可以設定為大于1.5mA的任意值。
經計算可知R1的最大取值為R1≈0.83KΩ。又因為R2/R1的最大值為28.6。所以R2的最大取值為 R2≈23.74KΩ。在使用317穩壓塊的輸出電壓計算公式計算其輸出電壓時,必須保證R1≥0.83KΩ,R2≤23.74KΩ兩個不等式同時成立,才能保證317穩壓塊在空載時能夠穩定地工作。當然在317穩壓塊的輸出端并聯泄流電阻R(如圖所示),也可以為317穩壓塊提供最小穩定工作電流。
但是,由于并聯的泄流電阻不能隨輸出電壓的變化而變化,如果要保證317穩壓塊在輸出電壓為1.25V時,其輸出電流大于其最小穩定工作電流,則在317穩壓塊的輸出電壓為37V時,流過泄流電阻的電流就太大了,這樣不僅浪費了電能,而且增加了317穩壓塊的負擔,不是一種妥當的辦法。
LM317 參數
LM117/LM317 是美國國家半導體公司的三端可調正穩壓器集成電路。LM117/LM317 的輸出電壓范圍是1.2V至37V,負載電流最大為1.5A。它的使用非常簡單,僅需兩個外接電阻來設置輸出電壓。此外它的線性調整率和負載調整率也比標準的固定穩壓器好。LM117/LM317 內置有過載保護、安全區保護等多種保護電路。通常 LM117/LM317 不需要外接電容,除非輸入濾波電容到 LM117/LM317 輸入端的連線超過 6 英寸(約 15 厘米)。使用輸出電容能改變瞬態響應。調整端使用濾波電容能得到比標準三端穩壓器高的多的紋波抑制比。LM117/LM317能夠有許多特殊的用法。比如把調整端懸浮到一個較高的電壓上,可以用來調節高達數百伏的電壓,只要輸入輸出壓差不超過LM117/LM317的極限就行。當然還要避免輸出端短路。還可以把調整端接到一個可編程電壓上,實現可編程的電源輸出。
特性簡介
可調整輸出電壓低到1.2V。保證1.5A 輸出電流。典型線性調整率0.01%。典型負載調整率0.1%。80dB 紋波抑制比。輸出短路保護。過流、過熱保護。調整管安全工作區保護。標準三端晶體管封裝。 電壓范圍
LM117/LM317 1.25V 至 37V 連續可調。 其封裝形式如下:
注:輸入至少要比輸出高2V,否則不能調壓。輸入電要最高不能超過40V吧。輸出電流最好不超過1A。 輸入12V的話,輸出最高就是10V左右。由于它內部還是線性穩壓,因此功耗比較大。當輸入輸入電壓差比較大且輸出電流也比較大時,注意317的功耗不要過大。一般加散熱片后功耗也不超過20W。因此壓差大時建議分檔調壓。