LM317可调稳压器介绍及应用(详解)分析

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1.25V，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1.2V~15V，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℃（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 Devices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1.215V~1.255V和1.2V~1.25V。请注意：LM317的参考电压为1.2V~1.3V。

图1描绘了一种应用简单的0V~3V可调稳压器的低成本方法。利用简单的温度稳定型恒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 kΩ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）

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的1.25V 参考电压。

仿真电路及结果:

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：

绝对最大额定值

引脚图（顶视）

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1.25～37V。基本接法如下：

1，2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LM317。

Uo=(1+R2/R1)*1.25

LM317T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。

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—组负压辅助电源。稳压管DW正极对地电压为—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1.25V~30V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组成电路的核心，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。