一、LM317簡(jiǎn)介
LM317 是一款經(jīng)典的 可調(diào)三端線性穩(wěn)壓器,既可以作為穩(wěn)壓電源,也可以構(gòu)建恒流源。其主要特點(diǎn)包括:
輸出電壓可調(diào):1.25V ~ 37V
輸出電流最大可達(dá)1.5A
內(nèi)置過(guò)流保護(hù)、過(guò)溫保護(hù)
輸出端電壓精度高,調(diào)整方便
引腳功能:
引腳功能IN輸入電壓(需高于輸出至少3V)OUT輸出電壓/電流ADJ調(diào)整端,接分壓電阻或電流設(shè)定電阻
二、LM317構(gòu)建電壓源
1. 基本電壓源電路
Vin ----+-----+
| |
LM317 |
OUT | |
| R2
+---/\/\---+---- Vout
ADJ ---/\/\ R1 |
GND
輸出電壓計(jì)算公式:
VOUT=VREF(1+R2R1)+IADJ?R2V_\text{OUT} = V_\text{REF} \left(1 + \frac{R2}{R1}\right) + I_\text{ADJ} \cdot R2VOUT=VREF(1+R1R2)+IADJ?R2
V_REF ≈ 1.25V
I_ADJ 通常很?。?0 μA),可忽略
調(diào)整R1、R2即可得到所需輸出電壓
設(shè)計(jì)步驟:
選擇R1為固定電阻(典型120Ω)
根據(jù)目標(biāo)輸出電壓計(jì)算R2:
R2=R1?VOUTVREF?R1R2 = R1 \cdot \frac{V_\text{OUT}}{V_\text{REF}} - R1R2=R1?VREFVOUT?R1
例如,Vout=5V,R1=120Ω,則:
R2 ≈ 120 × (5/1.25 -1) = 360Ω
2. 關(guān)鍵設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)
輸入電壓需比輸出電壓高至少 3V(線性穩(wěn)壓器壓差)
輸入、輸出端可加 旁路電容(0.1~1 μF陶瓷+10 μF電解)減少紋波
輸出電流受限于LM317本身及散熱條件,需注意功耗:
PLM317=(VIN?VOUT)?IOUTP_\text{LM317} = (V_\text{IN} - V_\text{OUT}) \cdot I_\text{OUT}PLM317=(VIN?VOUT)?IOUT
三、LM317構(gòu)建電流源
LM317可通過(guò)ADJ端接電阻構(gòu)建恒流源,適合LED驅(qū)動(dòng)或小功率負(fù)載。
1. 基本恒流源電路
Vin ---- LM317 ----+----> Iout
OUT |
R
ADJ -----+
恒流公式:
IOUT=VREFRI_\text{OUT} = \frac{V_\text{REF}}{R}IOUT=RVREF
V_REF ≈ 1.25V
R即ADJ端到OUT端的限流電阻
輸出電壓可根據(jù)負(fù)載變化自動(dòng)調(diào)節(jié)以維持恒流
2. 設(shè)計(jì)示例
設(shè)計(jì)恒流Iout=350mA
選擇R = V_REF / Iout ≈ 1.25 / 0.35 ≈ 3.57Ω
可以選擇3.6Ω ±1%金屬膜電阻
3. 恒流源設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)
電源電壓需高于負(fù)載電壓+3V
LM317功耗:
PLM317=(VIN?VLED)?ILEDP_\text{LM317} = (V_\text{IN} - V_\text{LED}) \cdot I_\text{LED}PLM317=(VIN?VLED)?ILED
高電流場(chǎng)合需加 散熱片
可并聯(lián)多只LM317提升輸出能力(需平衡電流)
四、LM317應(yīng)用擴(kuò)展技巧
可調(diào)電壓+恒流模式結(jié)合
適合LED調(diào)光電源
輸出電流固定,電壓可通過(guò)調(diào)整輸入電壓或ADJ端微調(diào)
低紋波電源設(shè)計(jì)
輸出加大電解電容(1000 μF+)降低紋波
輸入加陶瓷電容降低高頻干擾
并聯(lián)或串聯(lián)使用
并聯(lián):提升電流(需加小電阻平衡)
串聯(lián):提升電壓(需注意電流能力限制)
五、LM317設(shè)計(jì)總結(jié)
特性電壓源應(yīng)用電流源應(yīng)用輸出調(diào)節(jié)R1/R2分壓ADJ端電阻R輸出電壓1.25V~37V由負(fù)載決定輸出電流最大1.5A公式I=Vref/R電源電壓要求Vin > Vout+3VVin > Vload + 3V散熱關(guān)注高壓差大電流高電流高電壓差
LM317是簡(jiǎn)單、成本低且靈活的線性穩(wěn)壓器,既可做電壓源,也可做恒流源,但注意功耗和散熱問(wèn)題。