LM317 是一种三端可调稳压器,用于电压调节的正线性稳压器。LM317 非常便于使用,因为设置输出电压只需要 LM317 稳压电路中的两个外部电路。
LM317 主要用于本地和卡上监管,如果我们在 LM317 稳压器的输出和调节之间连接一个固定电阻,那么 LM317 电路就可以用作精密电流调节器。
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二、LM317 引脚图
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从电压调节器的正面看,第一个引脚(左侧)是控制引脚,中间是 Vout,最后一个引脚(右侧)是 Vin。
Vin 是接收输入电压的引脚,该输入电压将被调节至指定电压。例如,输入电压引脚可以馈入 12V,稳压器会将其调节至 10V。输入引脚接收输入的未稳压电压。
控制引脚 (Adj) 是允许控制电压输出的引脚。为了调整输出,我们将电阻 R2 值换成不同的电阻。这会产生可调电压。
Vout 是输出稳压的引脚。例如,LM317 可以接收 12V 作为输入并输出恒定的 10V 作为输出。
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三、LM317 CAD 模型
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四、LM317 特性参数
- 三端正电压调节器
- 输出电压可设置为 1.25V 至 37V
- 输出电流为 1.5A
- 最大输入输出电压差为40V,推荐15V
- 电压差为15V时,最大输出电流为2.2A
- 工作结温为 125°C
- 提供 To-220、SOT223、TO263 封装
- 负载调节率通常为 0.1%
- 线路调节通常为 0.01%/V
- 纹波抑制为 80 dB
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五、LM317 工作原理
在下图,你可以看到我们将两个电阻连接到电压调节器,这些电阻决定了电压调节器调整和输出的电压。
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可调稳压器输出的电压由下式确定:
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因此,根据这个公式可以看出,电阻 R2 的阻值越大,输出的电压就越大。
在我们现在的设置中,这些是我们将要使用的值。我们将在稳压器中输入 12 V 电压并将其调节至 5V。
根据上述公式,为了使 LM317 输出 5 伏电压,R2 的值必须为 720Ω。设置上述电路,然后使用万用表通过将其放置在 1µF 电容或电阻上来检查输出电压,你会发现它非常接近 5 V。
现在换掉 R2 电阻并在其位置放置一个 1.5KΩ 电阻,现在电压输出应该接近10V。
这是可调电压调节器的优点,你可以将其调整为电压调节器支持的范围内的任何电压。
注意:电容 C1 和 C2 用于清理电源线。C1 是可选的,用于清理瞬态响应。如果设备远离任何滤波电容器,则需要 C2,电容有助于在突然出现电流尖峰的情况下使电源线平滑。
下图为将 LM317 稳压器连接到电路时的外观,以便它提供恒定的直流电压输出。
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在该电路中,我们将直流电压电源添加到稳压器的 Vin 引脚。这是再次接收输入电压的引脚,然后芯片将向下调节,进入该引脚的电压必须大于它输出的电压。请记住,稳压器只是将电压调节到一定水平的设备,但不会也不能自行产生电压。因此,为了得到一个电压 Vout,Vin 必须大于 Vout。
在这个电路中,我们需要一个稳定的 5VDC 作为输出,因此,Vin必须大于 5 V。通常,对于稳压器,除非它们是低压差稳压器,否则希望输入电压高出约 2 V,因此, 5 V 作为输出,我们将向该稳压器馈送 7 V 。
现在已经处理了输入引脚,接着处理可调引脚 (Adj)。由于想要输出 5 V,就必须计算 R2 的哪个值将产生 5 V的输出。
使用输出电压公式:
Vout = 1.25V (1 + R2/R1)。
由于 R1=240Ω,所以: 5V=1.25V (1 + R2/240Ω),所以 R2=720Ω。
因此,当 R2 的值为 720Ω 时,如果输入大于 5 V 的输入电压,LM317 将输出 5V。
LM317 的最后一个引脚是输出引脚,为了给电路提供经过调节的 5 伏电压,我们只需将其连接到输出引脚即可。
六、LM317 怎么使用?
LM317 组件在输出和调整引脚之间形成并调节 1.25V,你可以使用连接在输出和输入引脚之间的两个电阻来更改输出。
此外,两个去耦电容可以连接到一个电路,这种集成可以消除不必要的耦合,同时防止噪声。
同时,一个 1µF 电容连接到输出端,提高了瞬态响应。然后,你可以通过在可调节引脚上单击电位器来使其用作可变调节器。
电阻和电位一起工作,产生调节输出的电位差。
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七、LM317 电阻/电压计算
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你可以使用以下公式计算输出电压 (Vout ),(Vout )依赖于外部电阻值 R 1和 R 2。
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你可以将 R 1值设置为 240 Ω(推荐),但也可以设置在 100 到 1000 Ω之间。然后,你必须输入 R 2值才能执行输出电压计算。在这种情况下,R 2使用 1000 Ω。上述值完成了如下所示的公式:
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使用相同的公式,你可以计算 R2 值,你将需要输出电压值。因此,如果你的输出电压设置为 10V,那么您可以使用以下方法计算 R2 值:
10 = 1.25x(1 + R2/240)
八、LM317 替代型号
LM317替代型号:LM7805、LM7806、LM7809、LM7812、LM7905、LM7912、LM117V33、XC6206P332MR。
LM317 等效型号;LT1086、LM1117 (SMD)、PB137、LM337 (负可变电压稳压器)
九、LM 317 可调稳压电源电路
1、LM317 可调稳压电源电路元器件清单:
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在非 CT 变压器的初级施加 230V 的输入电压,通过初级和次级绕组的互感将其降压至 28V 3A,同时将频率保持在 50Hz。之后,28V 交流信号通过桥式整流器,将交流信号转换为波纹直流信号。
然后将整流后的电压馈入可调电压调节器 LM317 的输入端。
LM317 三端稳压器的输出电压工作范围为 1.2V 至 37V DC,最大负载电流高达 1.5A。如果电池或任何其他电压源连接在稳压器的输出端子上,二极管 D1 和 D2 用于保护稳压器免受过多的电流流过。
输出电压范围通过在稳压器的 ADJ 引脚上连接一个 5.1KΩ 电位器来控制。
然后,直流信号通过一个 100μF 的平滑电容继续输出。
十、 保护 LM317 电路
由于更多的功耗,组件可能会过热。出于这个原因,散热器用于保护 IC 免受过热。由于稳压器的低电流,外部电容可以放电。因此,在某些应用中,增加了保护二极管以防止电容放电。
二极管 D1 在输入短路期间保护电容免于放电,而二极管 D2 用于通过在输出短路期间提供低阻抗放电路径来保护 CAdj。要实现高纹波抑制比,要绕过 ADJUST 端子。
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十一、 LM317 用作USB 电池更换
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你也可以用这个USB电池更换电路作为电源,它一般将5V输入电压(USB端口)降低到1.5V/1.5A最大输出。
整个过程通过一个 LM317 直流稳压器进行,并且在 3V 的结果下也能很好地执行。此外,该电路具有两个电阻,可通过调整引脚调整 LM317 的输出电压。一个电阻 (R 1 ) 的额定值为 470 欧姆,第二个电阻器 (R 2 ) 的额定值为 100 欧姆。
总体而言,该电路可作为电池替代品,为兼容 USB 的电子设备供电。例如,如果电池没电了,你可以将音乐播放器插入其中以收听一些音乐。
十二、使用 LM317 的可变直流电源
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使用 LM317 可变直流电源通常允许用户在 1.25V 至 30V 范围内调节电压和 1A 电流。实际上,它作为电源而不是 1.5V AA 电池运行。
变压器 (T1) 将电流从 AC 220V 降低到 AC 24V。之后,它分配到桥式二极管整流器 D1 到 D4,C1滤波电容存储额定电压为DC 35V。同时,IC1 的调整引脚为 VR1 调整输出电压。然后,VR1 将直流电压从 1.25V 控制到 30V 或 1.5A 时最大 37。
十三、使用 LM317T 的镍镉电池充电器
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使用 LM317T 的镍镉电池充电器电路允许为 2.4V、4.8V 和 9.6V 镍镉电池充电。变压器的次级绕组设置为 9V/300mA。同时,220uF 25V 电容作为滤波来平滑电压,稳压电路调整每个电池级别的电压。
此外,该电路具有一个 LED 以确定它何时激活,R8 电阻限制 LED1 的电流。
来源:电子工程师助理小七