一、LM317简介
LM317 是一款经典的 可调三端线性稳压器,既可以作为稳压电源,也可以构建恒流源。其主要特点包括:
输出电压可调:1.25V ~ 37V
输出电流最大可达1.5A
内置过流保护、过温保护
输出端电压精度高,调整方便
引脚功能:
引脚功能IN输入电压(需高于输出至少3V)OUT输出电压/电流ADJ调整端,接分压电阻或电流设定电阻
二、LM317构建电压源
1. 基本电压源电路
Vin ----+-----+
| |
LM317 |
OUT | |
| R2
+---/\/\---+---- Vout
ADJ ---/\/\ R1 |
GND
输出电压计算公式:
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 通常很小(50 µA),可忽略
调整R1、R2即可得到所需输出电压
设计步骤:
选择R1为固定电阻(典型120Ω)
根据目标输出电压计算R2:
R2=R1⋅VOUTVREF−R1R2 = R1 \cdot \frac{V_\text{OUT}}{V_\text{REF}} - R1R2=R1⋅VREFVOUT−R1
例如,Vout=5V,R1=120Ω,则:
R2 ≈ 120 × (5/1.25 -1) = 360Ω
2. 关键设计注意事项
输入电压需比输出电压高至少 3V(线性稳压器压差)
输入、输出端可加 旁路电容(0.1~1 µF陶瓷+10 µF电解)减少纹波
输出电流受限于LM317本身及散热条件,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构建电流源
LM317可通过ADJ端接电阻构建恒流源,适合LED驱动或小功率负载。
1. 基本恒流源电路
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端的限流电阻
输出电压可根据负载变化自动调节以维持恒流
2. 设计示例
设计恒流Iout=350mA
选择R = V_REF / Iout ≈ 1.25 / 0.35 ≈ 3.57Ω
可以选择3.6Ω ±1%金属膜电阻
3. 恒流源设计注意事项
电源电压需高于负载电压+3V
LM317功耗:
PLM317=(VIN−VLED)⋅ILEDP_\text{LM317} = (V_\text{IN} - V_\text{LED}) \cdot I_\text{LED}PLM317=(VIN−VLED)⋅ILED
高电流场合需加 散热片
可并联多只LM317提升输出能力(需平衡电流)
四、LM317应用扩展技巧
可调电压+恒流模式结合
适合LED调光电源
输出电流固定,电压可通过调整输入电压或ADJ端微调
低纹波电源设计
输出加大电解电容(1000 µF+)降低纹波
输入加陶瓷电容降低高频干扰
并联或串联使用
并联:提升电流(需加小电阻平衡)
串联:提升电压(需注意电流能力限制)
五、LM317设计总结
特性电压源应用电流源应用输出调节R1/R2分压ADJ端电阻R输出电压1.25V~37V由负载决定输出电流最大1.5A公式I=Vref/R电源电压要求Vin > Vout+3VVin > Vload + 3V散热关注高压差大电流高电流高电压差
LM317是简单、成本低且灵活的线性稳压器,既可做电压源,也可做恒流源,但注意功耗和散热问题。