LM317變形金剛的最終指南：數據，特徵及其應用
2023-12-01 29476

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這 LM317 是電壓調節芯片，經常用於電路，以其可變輸出電壓而聞名。該線性調節器很容易適用於廣泛的電子應用，例如電路，模擬電路和精確儀器。LM317通過管理輸入和輸出之間的差來提供穩定的輸出電壓，具有值得稱讚的負載和線條調節。

什麼是LM317？

LM317是使用固定內部參考電壓的三端可調調節器，可通過外部電阻調節輸出電壓。它通常在各種電路中用作調節器，提供穩定的電壓輸出，並有效地屏蔽了隨後的電路免受輸入電壓波動的影響。

LM317的引腳

圖1：LM317 PINOUT

從正面看電壓調節器，左側的第一個引腳是調節器，中間是Vout，右側的最後一個引腳是VIN。

輸入（VIN）：VIN是接收輸入電壓的引腳，將調節為特定電壓。

輸出（VOUT）：VOUT是提供穩定輸出的引腳。它提供可調電壓，通常連接到需要電壓調節的電路。

調整（adj）：adj是可以控制電壓輸出的引腳。該引腳通常與輸出銷一起連接到電阻器，以設置所需的輸出電壓。

LM317的特徵

輸出電壓範圍：可調節從1.25V到37V。

輸出能力：能夠傳遞1.5A的輸出電流。

輸入輸出電壓差：最大為40V，但建議的差速器為3V至15V，以實現最佳調節穩定性。

15V差速器處的最大輸出電流：2.2a。

熱穩定性：在0至125°C的溫度範圍內保持穩定。

包裝：通常在TO-220，SOT223和TO-263等中提供。

負載調節：通常為0.1％。

線調節：通常為0.01％/v。

波紋排斥比：80 dB。

調節引腳電流：典型值範圍從50μA到100μa。

過度的保護：具有熱關閉，以防止因過熱而損壞。

短路保護：包括用於短路條件的內部電流限制。

LM317的操作原則

圖2：LM317工作原理

LM317的工作原理圍繞在兩個銷釘上保持恆定電壓下降。它具有固定的內部參考電壓，通常為1.25伏，這是調節調節器輸出電壓的基準。通過改變R2的電阻值，可以更改VOUT和ADJ端子之間的電壓，從而更改VOUT的輸出電壓。電容器C1和C2的存在可確保電路的穩定操作，從而降低電壓波動和噪聲。通過精確選擇R1和R2的值，用戶可以將所需的輸出電壓設置在使用過程中的1.25伏到幾十伏的任何位置。

這是可調電壓調節器的優點；您可以將其調整為調節器支持範圍內的任何電壓。

注意：電容器C1和C2用於電源線清理。C1是可選的，通常用於瞬態響應清理。但是，當設備遠離任何過濾電容器時，C2是必要的，因為它在當前尖峰時有助於平滑電源線。

LM317的電阻/電壓計算

圖3：LM317電壓計算圖

您可以使用以下公式來計算輸出電壓（VOUT），該電壓取決於外部電阻R1和R2的值。

VOUT = 1.25V（1 + R2/R1）

通常，R1的值固定為240歐姆（建議），但也可以在100至1000歐姆之間設置。然後，您必須輸入R2的值才能執行輸出電壓計算。在這種情況下，如果R2使用1000歐姆，則該公式如下完成：

VOUT = 1.25X（1+1000/240）= 6.453V

同樣，您可以使用相同的公式計算R2的值。如果將輸出電壓設置為10V，則可以計算R2的值如下：

10 = 1.25x（1 + R2/240）=> r2 =1680Ω

現在，讓我們看一個使用LM317的示例：

下圖顯示了連接到電路的LM317調節器，旨在為電路提供穩定的直流電壓輸出。

圖4：LM317案例電路

在此電路中，我們在調節器的VIN引腳上添加了直流電壓源。該引腳再次接收到輸入電壓，芯片將調節。輸入該引腳的電壓必須高於其輸出的電壓。但是，請注意，調節器僅將電壓調整到一定水平。它不會也不能自行產生電壓。因此，要達到輸出電壓VOUT，VIN必須大於VOUT。

在此電路中，我們需要一個穩定的5VDC作為輸出，因此VIN必須超過5V。通常，除非它是低掉落的調節器，否則您希望輸入電壓高約2V。因此，對於5V輸出，我們將7 V饋入調節器。

處理輸入引腳後，我們現在轉到可調節引腳（adj）。由於我們希望輸出5 V，因此我們必須計算出R2的哪個值將產生5 V輸出。

使用輸出電壓公式：

VOUT = 1.25V（1 + R2/R1）

由於R1為240歐姆，所以：

5V = 1.25V（1 + R2/2402），因此R2 =720Ω

因此，在720歐姆時的R2值為R2，如果提供大於5 V的輸入電壓，LM317將輸出5V。

圖5：LM317接線圖

LM317的最後一個引腳是輸出引腳，為了為電路提供調節的5伏，我們只需將其連接到輸出引腳即可。

如何使用LM317

LM317組件調節輸出和調整引腳之間的1.25V差異。您可以使用在輸出引腳和輸入引腳之間連接的兩個電阻來更改輸出。

此外，可以將兩個解耦電容器集成到電路中。此設置有助於消除不必要的耦合併防止噪聲。

連接到輸出的1UF電容器可改善瞬態響應。此外，您可以通過將電位器單擊可調節引腳來利用它作為可變調節器。

電阻器和電位儀共同起作用，以創造受調節輸出所需的潛在差異。

圖6：LM317實時電路圖

等效的ICS與LM317

LM317的替代型號包括：LM7805，LM7806，LM7809，LM7812，LM7905，LM7912，LM117V33和XC6206P33222MR。

等效的LM317：LT1086，LM1117（SMD），PB137和LM337（負變量調節器）。

如何保護LM317電路

保護LM317電路對於防止損壞至關重要。由於功耗的增加，操作過程中的組件可能會過熱。因此，散熱器通常用於保護IC免於過熱。此外，由於變壓器的低電流，外部電容器可以放電。因此，在某些應用中添加了二極管，以防止電容器放電。

二極管D1可保護電容器在輸入短電路期間放電，而二極管D2則用於提供低阻抗排放路徑，以在輸出短路期間保護CADJ。為了達到高連波抑制比，請繞過調整端子。

圖7：LM317保護電路圖

總而言之，LM317是一種常用的電壓調節器芯片，通過控制輸入和輸出之間的差來提供穩定的輸出電壓。它的引腳和參數可幫助工程師正確應用並配置此芯片以實現所需的功率穩定性和可靠性。