LM317工作原理分析LM317工作原理三端稳压集成电路LM317是三端稳压集成电路,它具有输出电压可变、内藏保护功能、体积小、性价比高、工作稳定可靠等特点。采用的电路模式如图所示,调节可变电阻R2的阻值,便可从LM317的输出端获得可变的输出电压0U。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)0U为两个电压之和。即A、B两点之间的电压也就是加在R2上的电压222RRUIR,而2RI实际上是两路电流之和,一路是经R1流向R2的电流1RI,其大小为1/1RUR。因1RU为恒定电压1.25V,Rl是一个固定电阻,所以1RI是一个恒定的电流。另一路是LM317调整端流出的电流DI,由于型号不同(例如LM317T、LM317HVH、LM317LD等),生产厂家不同,其DI的值各不相同。即使同一厂家,同一批次的LM317,其调整端流出的电流DI也各不相同。尽管这祥.但总的来说DI的电流但是有一定规律的,即DI的平均值是50A左右,最大值一般不超过100A。而且在LM317稳定工作时,DI的值基本上是一个恒定的值。当由于某种原因引起DI变化相对较大时,LM317就不能稳定地工作。总而言之,2RI是1RI、DI两路恒定电流之和.2RU是由两路恒定电流1RI、DI流经R2产生的,调节R2的阻值即可调节LM317的输出电压0U(0U是恒定电压1RU与2RU之和)。既然DI和IR1对调节输出电压0U都起到了一定的作用,并且1RI是由R1提供的,1RI的大小也没有任何限制.是否可以使R1的阻值趋于无穷大,使1RI的电流值趋向于无穷小?如果可以这样做的话,就可以去掉R1,只用可变电阻R2就可以调节LM317的输出电压。LM317作为输出电压可变的集成三端稳压块,是一种使用方便、应用广泛的集成稳压块。稳压电源的输出电压可用下式计算,0V=1.25(1+R2/R1)。仅仅从公式本身看,R1、R2的电阻值可以随意设定。然而作为稳压电源的输出电压计算公式,R1和R2的阻值是不能随意设定的。首先LM317稳压块的输出电压变化范围是0V=1.25——37V(高输出电压的LM317稳压块如LM317HVA、LM317HVK等,其输出电压变化范围是Vo=1.25——45V),所以R2/R1的比值范围只能是0——28.6V。其次是LM317稳压块都有一个最小稳定工作电流,有的资料称为最小输出电流,也有的资料称为最小泄放电流。最小稳定工作电流的值一般为1.5mA。由于LM317稳压块的生产厂家不同、型号不同,其最小稳定工作电流也不相同,但一般不大于5mA。当LM317稳压块的输出电流小于其最小稳定工作电流时,LM317稳压块就不能正常工作。当LM317稳压块的输出电流大于其最小稳定工作电流时,LM317稳压块就可以输出稳定的直流电压。要解决LM317稳压块最小稳定工作电流的问题,可以通过设定R1和R2阻值的大小,而使LM317稳压块空载时输出的电流大于或等于其最小稳定工作电流,从而保证LM317稳压块在空载时能够稳定地工作。此时,只要保证0V/(R1+R2)≥1.5mA,就可以保证LM317稳压块在空载时能够稳定地工作。上式中的1.5mA为LM317稳压块的最小稳定工作电流。当然,只要能保证LM317稳压块在空载时能够稳定地工作,0V/(R1+R2)的值也可以设定为大于1.5mA的任意值。经计算可知R1的最大取值为R1≈0.83K。又因为R2/R1的最大值为28.6。所以R2的最大取值为R2≈23.74K。在使用LM317稳压块的输出电压计算公式计算其输出电压时,必须保证R1≥0.83K,R2≤23.74K两个不等式同时成立,才能保证LM317稳压块在空载时能够稳定地工作。当然在LM317稳压块的输出端并联泄流电阻R也可以为LM317稳压块提供最小稳定工作电流。但是,由于并联的泄流电阻不能随输出电压的变化而变化,如果要保证LM317稳压块在输出电压为1.25V时,其输出电流大于其最小稳定工作电流,则在LM317稳压块的输出电压为37V时,流过泄流电阻的电流就太大了,这样不仅浪费了电能,而且增加了LM317稳压块的负担,不是一种妥当的办法。(LM317设计的直流稳压电源电路示意图)