LM317可调稳压器介绍及应用详解分析

1、LM317可调稳压器介绍及应用（详解）LM317是美国国家半导体公司的三端可调正稳压器集成电路。LM317的输出电压范围是1.2V至37V,负载电流最大为1.5A。它的使用非常简单，仅需两个外接电阻来设置输出电压。 此外它的线性调整率和负载调整率也比标准的固定稳压器好。LM317内置有过载保护、安全区保护等多种保护电路。通常 LM317不需要外接电容，除非输入滤波电容到 LM317输入端 的连线超过6英寸（约15厘米）。使用输出电容能改变瞬态响应。调整端使用滤波电容能 得到比标准三端稳压器高的多的纹波抑制比。LM317能够有许多特殊的用法。比如把调整端悬浮到一个较高的电压上，可以用来调节高达数

2、百伏的电压，只要输入输出压差不超过LM317 的极限就行。当然还要避免输出端短路。还可以把调整端接到一个可编程电压上，实现可编 程的电源输出。特性简介可调整输出电压低到1.2V。保证1.5A输出电流。典型线性调整率 0.01%。典型负载调整率0.1%。80dB纹波抑制比。输出短路保护。过流、过热保护。调整管安全工作区保护。多数工程师都知道：他们可以使用某种廉价的三端子可调稳压器，比如Fairchild Semiconductor公司的LM317 ,把它作为仅提供某个必要电压值（如 36V或3V）的可调稳压器。但是，如果不采用其 它方法，那么该值无法低于1.25V。这些器件的内部参考电压为1.2

3、5V ,并且如果不使用电位偏置，那么它们的输出电压也无法低于该值。解决这个问题的一个办法是使用基于两只二极管的参考电压源（参考 文献2）。该方法适合于1.2V15V ,或电压更高的稳压器，但它不适合于超低压固定稳压器或可调稳压 器。它采用的两只 1N4001二极管不提供必要的1.2V电位偏置，并且具有额外的约为2.5 mV/K 的温度不稳定性（参考文献 3）。因此，输出电压的额外温度漂移约为100 mV ;如果把温度调至 20 C （典型室内情况），则它大于1.5V 输出电压的6%，等于1V输出电压的10%。可用Fairchild Semiconductor 公司的LM185或Analog D

4、evices 公司的AD589 可调电压参考IC来解决这些问题。但这些器件很贵， 而且在本情形中，它们不仅需要额外的调零，还需要匹配。对于 LM185和AD589 ,位于各自参考电压 的这些调整分别为 1.215V1.255V 和1.2V1.25V。请注意：LM317的参考电压为1.2V1.3V。GNDINPUT RAMGE： 5V<Vih<10V% RANGE;-5V<Vsfi<-10V-vwOOUTPUT RAMGE ov<vOUTov图I该电路是种低成本方法,是简单的0V'3V可调稳压器.,OfXJT图1描绘了一种应用简单的0V3V可调稳压器的低成本

5、方法。利用简单的温度稳定型 包流源来实施必要的电位偏置(参考文献4)。用以下方程计算该电流源： I=(VF-VEBO)/(R5+R6),其中VF是D1的正向电压，约为 2V ; VEBO是Q1的射极-基极电压，约为0.68V 。电流约为1.32V/(R5+R6)。恒流源在电阻器R3上产生的偏置电压 约为-1.25V。利用电阻器R6实施调零，它能改变恒流源的电流。电阻器R5保护晶体管Q1。 可把D1用作指示灯。可利用电阻器 R2调整输出电压。输出电压计算方法如下： VOUT=VREF(1+R2/R1)-VR3 ,其中VREF是IC1的参考电压，VR3是电阻器R3的补偿 电压。应该使该电压等于参考

6、电压，来实现其补偿作用。在本情形中，VOUT=VREF(R2/R1)。 R2的值为1.2 k。时，该电路用作输出电压为1.56V的典型电池的等价物，用于开发项目。讲解：经仿真，电路可行。调整 R6使图中Q1的集电极电位为0。R1是按Vin为5-10V 设计的。Q1类型要求不高。仿真电路如下(用 Multisim9 或10):以下是二个帮助理解的电路，分别是负电源NPN单管放大电路和恒流发光电路（利用发光二极管正向压降为定值约2V ,减去0.7仍为定值，使Ie恒定，从而Ic恒定，电路中R为1/4W 电阻）使川NPN描体管m电源的放大电路rnuxstTDLED： 71门 " 2SfM/5

7、K1.25V该文的创新在用负电源工作的恒流单管放大电路产生了一个“-1.25V ”的电压，抵消 LM317参考电压。仿真电路及结果：LM出井（标准三端晶体管封装电压范围LM317 1.25V至37V 连续可调其封装形式如下：TO-220TO-220FPTO-3DZPAK绝对最大额定值符号q参数值单位VI-O轴入一轴出电压力：40VIO输出电流内部限制Top工作结温LM117LM217-55 到 150-25 到 150LM3170 到 125Ptot功耗内部限制Tstg储存温度-65 至U 150C引脚图（顶视）INPUTOUTPUTADJUSTINPUTOU1PU1ADJUSTTO-220T

8、O-220FPOUTPUTINPUTS=1ADJPC1-S60d2pak注：输入至少要比输出高2V,否则不能调压。输入电要最高不能超过 40V吧。输出电流 最好不超过1A。输入12V的话，输出最高就是10V左右。由于它内部还是线性稳压，因此 功耗比较大。当输入输入电压差比较大且输出电流也比较大时，注意317的功耗不要过大。一般加散热片后功耗也不超过20W因此压差大时建议分档调压。LM317是常见的可调集成稳压器，最大输出电流为 2.2A,输出电压范围为1.2537V。基本接法如下:TinD2M4001LM317rVin+VautRl200VcjtClELECTRQ2c= =1C3|D1 j40

9、01»«LECTRO2R2POT2GND1, 2脚之间为1.25V电压基准。为保证稳压器的输出性能，R1应小于240欧姆。改变R2阻值即可调整稳压电压值。D1, D2用于保护LM317Uo=(1+R2/R1)*1.25LM317T应用电路用LM317T制作可调稳压电源，常因电位器接触不良使输出电压升高而烧毁负载。如果增加 一只三极管（如下图所示），在正常情况下，T1的基极电位为0, T1截止，对电路无影响； 而当W1接触不良时，T1的基极电位上升，当升至 0.7V时，T1导通，将LM317T的调整端 电压降低，输出电压也降低，从而对负载起到保护作用。如去掉三极管、断开 W1

10、中心点连 线，3.8V小电珠立刻烧毁，测输出电压高达21V。而加有T1时，小电珠亮度减小，此时LM317T 输出电压仅为2V,从而有效的保护了负载。1苴7应用电路例 http:"xd. shangdiL ne t使W317稳压器从零伏起调用W317制作的稳压器，由于受集成块内电其电路的限制 ，最低输出电压为1. 25V。而附图 所示电路则可以使电压从0V开始调整。该电路和W317基本应用电路的不同之处是增加了 一组负压辅助电源。稳压管 DW正极对地电压为一1. 25V,调压电位器 W的下端没有接在 地端，而是接在稳压管正极，稳压电源的输出电压仍然从三端稳压器的输出端与地之间获得。这样

11、当W的阻值调到零时，R1上的1. 25V电压刚好和DW上的-1. 25V相抵消，从而使输 出电压为OV。该电路可以从0V起调，输出电压可达30V以上。这里介绍的可调稳压电源可以实现从 1.25V30V连续可调，输出电流可到4A左右。她采用最常见的可调试稳压集成电路 W317&成电路的核心，关于她的详细指标参数可参阅这里 下面简单介绍一下该电路的特点。D6 IN4001-M-R3FU2 5AIC12. 4E220 V/ATICL IC2 W317FUl LAD1-D4 工跖401*4C1-C4.15*4T26050R630D5 1N4148T CfiC5干4TQ口ufIC2 r-TlOu

12、F,2/1*120RP1R4. 2/1WJ CIO 47uFW113 5V 隋OF1=-3 3K本电路中，由T2、D5 VW1 R5 R6 C10及继电器K构成自适应切换动作电路。当输出 电路低于14V时，VW1因击穿电压不够而截止，无电流通过，T2截止，K不吸合，其触点K在常态位置，电路输入电流14V交流电。反之当输出电压高于14V时，VW住穿导通，T2亦 导通，继电器K吸合，28V交流电接入电路。这样可以保证输入电压与输出电压差不会大于 15V,此时，W317输出电流典型值为2.2A。图中采用了两块 W31积电，整个电路输出电流可 在4A以上。由于两块 W31唇数不可能一中电路中在 W31

13、7输出端用接了小阻值电阻 R3 R4,用以均分电流。输出电压调整由RP1 RP2完成。附加晶体管T1的目的在于避免电位器RP1滑动端接触 不良，使W31硼整公共端对地开路，造成输出电压突然变化，损坏电源及负载。双色发光二极管作为保险丝熔断指示器（红光）兼电源只是器（橙色光） 。当电源正常时， 两只发光二极管均加有正向电压，红、绿发光二极管均发光，形成橙色光。当保险丝 FU2断 开时，仅红色发光管加有正向电压，故此时只发红光。以保证稳压准确。设计电路板时主电流回路应足够宽， 并焊上1mmz上的铜导线或涂锡， 以减少纹波电压。C6 C8尽量靠近W317勺输入、输出端，并优先采用无感电容。 C5如无合 适容量，可用几只电容并联。R3 R4可用钻丝自制。调试时，调整RP1 RP2应使继电器在电源输出14V左右时吸合，否则可调换稳压二极管 再试。2N30