LM317的调压原理与应用

您所在的位置:网站首页 输出电压Vo电路图中为 LM317的调压原理与应用

LM317的调压原理与应用

2024-07-12 21:12| 来源: 网络整理| 查看: 265

实际上关于LM317的调压原理的资料,网上一搜一大把。这篇博客的初衷是笔者想用自己理解的方式,结合电路分析与实际操作,使得大家易懂。

内部功能框图

	图1 LM317功能框图 LM317内置的运算放大器在调整终端有1.25伏的偏移输入,该输入由反向二极管提供,最终输出易得的电压或电流(只有在图示的Output和Adj.之间连接负载才能产生电流,否则只有 V R E F V_{REF} VREF​),经本人实际测量, V R E F V_{REF} VREF​为恒定的1.25V,不随输入端电压改变。

典型应用电路

图2 可调电压稳压器应用电路 从图中的电路中可以看出,LM317的输出电压(也就是稳压电源的输出电压) V O V_O VO​为两个电压之和。即A、B两点间的电压 U A B U_{AB} UAB​与加在R2上的电压

U B C = U R 2 = I R 2 ∗ R 2 U_{BC}=U_{R2}=I_{R2}*R2 UBC​=UR2​=IR2​∗R2,

而 I R 2 I_{R2} IR2​是两路电流之和:一路是经R1流向R2的电流 I R 1 I_{R1} IR1​,其大小为 U R 1 R 1 \frac{U_{R1}}{R1} R1UR1​​。因为是由内部的参考源直接加在负载电阻R1上,所以

U R 1 = V R E F U_{R1}=V_{REF} UR1​=VREF​,

V R E F V_{REF} VREF​是个固定电压1.25V,R1是一个固定电阻,为了便于计算,改为 1 K Ω 1KΩ 1KΩ,

此时 I R 1 = U R 1 R 1 = 1.25 V 1 K Ω = 1.25 m A I_{R1}=\frac{U_{R1}}{R1}=\frac{1.25V}{1KΩ}=1.25mA IR1​=R1UR1​​=1KΩ1.25V​=1.25mA。

另一路是LM317调整电流端(图1的 I a d j I_{adj} Iadj​)输出的电流 I A d j I_{Adj} IAdj​,由于型号不同(例如LM317T、LM317HVH、LM317LD等),生产厂家不同,其 I A d j I_{Adj} IAdj​的值各不相同。 图3 ADJ电流的典型值 但总的来说 I A d j I_{Adj} IAdj​的典型值是 50 u A 50uA 50uA,最大值一般不超过 100 u A 100uA 100uA,而且在LM317稳定工作时, I A d j I_{Adj} IAdj​的基本值是一个恒定的值。 这样,我们就能确定, V R E F V_{REF} VREF​、 R 1 R1 R1、 I R 1 I_{R1} IR1​和 I A d j I_{Adj} IAdj​均为定值,即可得到公式:

V O = U A B + U B C = V R E F + ( I R 1 + I A d j ) ∗ R 2 V_O=U_{AB}+U_{BC}=V_{REF}+(I_{R1}+I_{Adj})*R2 VO​=UAB​+UBC​=VREF​+(IR1​+IAdj​)∗R2 ∵ U A B = V R E F = I R 1 ∗ R 1 U_{AB}=V_{REF}=I_{R1}*R1 UAB​=VREF​=IR1​∗R1, I R 1 = V R E F R 1 I_{R1}=\frac{V_{REF}} {R1} IR1​=R1VREF​​, ∴ V O = V R E F + V R E F R 1 ∗ R 2 + I A d j ∗ R 2 V_O=V_{REF}+\frac{V_{REF}} {R1}*R2+I_{Adj}*R2 VO​=VREF​+R1VREF​​∗R2+IAdj​∗R2,

最终得到公式 V O = V R E F ( 1 + R 2 R 1 ) + I A d j ∗ R 2 V_O=V_{REF}(1+\frac{R2} {R1})+I_{Adj}*R2 VO​=VREF​(1+R1R2​)+IAdj​∗R2。

所以只需要调整 R 2 R2 R2电阻的阻值大小便可以的到精确地可调输出直流电压。

实物演示

笔者按照典型电路,焊接了一个LM317实物图 图4 LM317实物 为了保证精度,采用数字电压源作为输入,输入电压为24.00V,输出为9.00V。

图6 实际输出电压 测得R2电阻为 5.90 K Ω 5.90KΩ 5.90KΩ,如下图所示: 图7 实际电阻 代入公式计算,若想得到9V的直流输出,R2理论值为 9 V = 1.25 V ( 1 + 5.9 K Ω 1 K Ω ) + I A d j ∗ 5.9 K Ω 9V=1.25V(1+\frac{5.9KΩ} {1KΩ})+I_{Adj}*5.9KΩ 9V=1.25V(1+1KΩ5.9KΩ​)+IAdj​∗5.9KΩ。 I A d j = 6.36 ∗ 1 0 − 5 A = 63.6 u A I_{Adj}=6.36*10^{-5}A=63.6uA IAdj​=6.36∗10−5A=63.6uA,在50~100uA内,工作正常。



【本文地址】


今日新闻


推荐新闻


CopyRight 2018-2019 办公设备维修网 版权所有 豫ICP备15022753号-3