LM337是一款負(fù)電壓調(diào)整器芯片，被廣泛用于負(fù)電壓電源設(shè)計(jì)。本文將深入解析LM337的引腳功能、參數(shù)、內(nèi)部工作原理、特性和應(yīng)用，并舉例說明其在實(shí)際電路設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。LM337的主要功能是提供一個(gè)穩(wěn)定的負(fù)輸出電壓，可以在-1.25V到-37V之間調(diào)節(jié)。接下來，本文將從其引腳圖和各個(gè)參數(shù)進(jìn)行詳細(xì)說明。

LM337引腳圖與功能描述

LM337芯片通常采用TO-220封裝，擁有三個(gè)引腳，分別為調(diào)整端、輸入端和輸出端。以下是每個(gè)引腳的具體功能：

1. 調(diào)整端（ADJ）：調(diào)整端用于設(shè)定輸出電壓的參考電壓。連接外部電阻分壓器，通過調(diào)整電阻值來設(shè)定輸出電壓。這個(gè)引腳的電壓通常比輸出端低1.25V，這是LM337實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)功能的核心參數(shù)之一。

2. 輸入端（IN）：輸入端連接電源的負(fù)端或未穩(wěn)壓的負(fù)電壓輸入。輸入電壓必須比輸出電壓至少高3V，才能保證LM337正常工作，即$V_{IN} - V_{OUT} geq 3V$VIN?VOUT≥3V。

3. 輸出端（OUT）：輸出端提供穩(wěn)定的負(fù)電壓，經(jīng)過調(diào)整后可以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的負(fù)電壓輸出，范圍為-1.25V至-37V。輸出端的電流通常最大支持1.5A。

LM337主要參數(shù)

LM337具有多個(gè)重要的技術(shù)參數(shù)，這些參數(shù)對(duì)設(shè)計(jì)者選擇和應(yīng)用該芯片至關(guān)重要：

1. 輸入電壓范圍：輸入電壓范圍通常為-4.2V至-40V之間，確保芯片在穩(wěn)定輸出電壓的情況下，有足夠的壓差用于穩(wěn)壓調(diào)節(jié)。

2. 輸出電壓范圍：輸出電壓可以在-1.25V至-37V之間調(diào)節(jié)，具體電壓值由調(diào)整端接入的電阻網(wǎng)絡(luò)來決定。

3. 輸出電流（I_OUT）：最大輸出電流為1.5A。LM337內(nèi)部設(shè)有過流保護(hù)電路，在負(fù)載電流超過1.5A時(shí)，電流限制電路會(huì)啟動(dòng)以防止芯片損壞。

4. 輸出電壓精度：LM337的輸出電壓精度通常為1%，在-1.25V至-37V的范圍內(nèi)保持穩(wěn)定。

5. 熱保護(hù)機(jī)制：芯片內(nèi)部集成了溫度保護(hù)電路，當(dāng)芯片溫度過高（通常超過125°C）時(shí)，會(huì)自動(dòng)降低輸出電流，以防止芯片燒毀。

6. 壓降（Dropout Voltage）：LM337的輸入電壓和輸出電壓之間必須保持至少3V的差值，才能保證其正常工作。

LM337的工作原理

LM337的工作原理類似于可調(diào)穩(wěn)壓器，通過調(diào)整電阻分壓器來設(shè)定輸出電壓。其內(nèi)部結(jié)構(gòu)包括參考電壓源、誤差放大器、過熱保護(hù)和過流保護(hù)等模塊?；驹硎钦{(diào)整電阻分壓器兩端的電壓，使輸出電壓保持恒定。在調(diào)節(jié)過程中，調(diào)整端的電壓始終低于輸出端1.25V，通過調(diào)整分壓比即可獲得所需的輸出電壓。

LM337的特性

LM337具備以下特性，使其在電源設(shè)計(jì)中得到廣泛應(yīng)用：

1. 高輸出電流：支持1.5A的輸出電流，適合中等功率的負(fù)電壓電源應(yīng)用。

2. 輸出電壓穩(wěn)定性：精確的電壓輸出和低溫漂特性，使其在不同環(huán)境溫度下也能保持穩(wěn)定的負(fù)電壓輸出。

3. 多重保護(hù)機(jī)制：集成過流保護(hù)、過熱保護(hù)和短路保護(hù)功能，提高了芯片的安全性和穩(wěn)定性。

4. 應(yīng)用廣泛：可以在工業(yè)電源、實(shí)驗(yàn)室穩(wěn)壓電源、運(yùn)放電路負(fù)電壓源等多種場(chǎng)合中使用。

LM337在實(shí)際電路中的應(yīng)用

為了充分利用LM337的負(fù)壓穩(wěn)壓特性，我們可以通過典型的電路設(shè)計(jì)來展示其實(shí)際應(yīng)用。以下是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的負(fù)電壓穩(wěn)壓電路設(shè)計(jì)，說明如何通過設(shè)置電阻獲得不同的負(fù)輸出電壓。

典型電路設(shè)計(jì)示例

在設(shè)計(jì)負(fù)電壓電源時(shí)，可以將輸入端接入一個(gè)負(fù)電壓源（例如-24V），通過調(diào)整R1和R2的阻值來獲得目標(biāo)輸出電壓。使用公式：

$$V_{OUT} = V_{REF} imes (1 + frac{R2}{R1})$$VOUT=VREF×(1+R1R2)

其中，$V_{REF}$VREF為1.25V。因此，通過調(diào)整R1和R2的比值，可以獲得從-1.25V至-37V的負(fù)輸出電壓。

實(shí)際應(yīng)用案例

1. 音頻設(shè)備中的負(fù)電壓電源：在音頻放大器電路中，通常需要提供正負(fù)電源供給運(yùn)算放大器。LM337能夠提供穩(wěn)定的負(fù)電壓輸出，保證音頻信號(hào)的高保真放大。

2. 實(shí)驗(yàn)室穩(wěn)壓電源：實(shí)驗(yàn)室通常需要提供可調(diào)的負(fù)電壓源用于各種實(shí)驗(yàn)，LM337可用于構(gòu)建簡(jiǎn)易的可調(diào)負(fù)電壓穩(wěn)壓器，方便使用者調(diào)整電壓值。

3. 通訊設(shè)備的電源模塊：在一些通訊設(shè)備中，為保證信號(hào)的完整性，通常會(huì)使用正負(fù)電源供電。LM337作為負(fù)電壓穩(wěn)壓芯片，可以用于提供穩(wěn)定的負(fù)電壓，確保信號(hào)傳輸質(zhì)量。

LM337在電源設(shè)計(jì)中的注意事項(xiàng)

在實(shí)際設(shè)計(jì)中，使用LM337時(shí)需要注意以下幾點(diǎn)：

1. 輸入輸出電壓差：確保輸入電壓和輸出電壓之間保持3V以上的差值。

2. 散熱設(shè)計(jì)：在大電流工作情況下，LM337的熱量較大，需配備合適的散熱器。

3. 濾波電容：在輸入和輸出端并聯(lián)濾波電容可有效減少電源噪聲，提升輸出電壓的穩(wěn)定性。

4. 保護(hù)二極管：在輸入電源斷開的情況下，由于負(fù)載的電容可能會(huì)導(dǎo)致輸出端電流倒流，因此在輸入端和輸出端之間可以并聯(lián)一個(gè)二極管，避免倒灌現(xiàn)象。

LM337的優(yōu)勢(shì)與局限

LM337在負(fù)電壓電源設(shè)計(jì)中具有明顯的優(yōu)勢(shì)，但也有一些局限：

• 優(yōu)勢(shì)：

• 輸出電壓范圍寬廣，適應(yīng)性強(qiáng)。

• 保護(hù)機(jī)制完備，適用于不同環(huán)境。

• 局限：

• 需要額外的散熱器，體積可能較大。

• 輸入輸出電壓差要求較高。

總結(jié)

LM337是一款出色的負(fù)電壓穩(wěn)壓芯片，其性能、特性以及廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域使得它在各類電子設(shè)計(jì)中發(fā)揮著重要作用。