LM317 是一種廣泛應用的可調線性電壓調節(jié)器。自推出以來，由于其簡單、穩(wěn)定、易于使用的特性，LM317 在電子設計中得到廣泛應用。

一、LM317概述

LM317 是由美國國家半導體公司（現(xiàn)為德州儀器的一部分）推出的一款三端可調線性穩(wěn)壓電源集成電路。它廣泛應用于需要穩(wěn)壓電源的電路設計中，可以輸出一個穩(wěn)定的電壓，且該電壓是可調的，具有較高的靈活性。LM317 通常用于提供穩(wěn)定的電壓，適用于各種電子設備，包括家電、測試設備以及通信設備等。

LM317 的三個引腳分別為輸入端（Input），輸出端（Output），以及調節(jié)端（Adjust）。通過調整調節(jié)端的電阻，可以精確調節(jié)輸出電壓的大小。LM317 的工作電壓范圍較廣，可以從 3V 到 40V，具有較好的負載調整能力和溫度穩(wěn)定性。

二、LM317 的主要參數(shù)

LM317 的參數(shù)對于電路設計至關重要。以下是 LM317 的一些關鍵技術參數(shù)：

1. 輸出電壓范圍

LM317 的輸出電壓范圍為 1.25V 到 37V，能夠滿足不同電壓需求的應用。通過外接電阻網絡，可以將其輸出電壓調節(jié)為所需的電壓值。對于大多數(shù)應用來說，1.25V 是其最小輸出電壓，而 37V 是最大輸出電壓。

2. 輸入電壓范圍

LM317 的輸入電壓范圍為 3V 至 40V，且必須高于輸出電壓至少 3V，才能保證其正常工作。這個電壓差被稱為壓差（Dropout Voltage）。通常情況下，LM317 的輸入電壓需要比輸出電壓高 3V 以上，才能提供穩(wěn)定的輸出。

3. 輸出電流

LM317 的輸出電流最大可達 1.5A，但實際應用中，通常輸出電流會受到散熱條件的限制。如果電流超過其額定值，可能會引起過熱問題，因此需要適當?shù)纳嵩O計。

4. 靜態(tài)電流（Quiescent Current）

LM317 的靜態(tài)電流通常為 50mA（最大值為 100mA）。靜態(tài)電流是指在沒有負載電流的情況下，穩(wěn)壓器自身的電流消耗。

5. 壓差電壓（Dropout Voltage）

LM317 的壓差電壓通常為 3V，意味著當輸入電壓與輸出電壓之間的差值小于 3V 時，LM317 將無法正常工作。壓差電壓是影響 LM317 性能的重要因素之一，尤其在低壓應用中尤為重要。

6. 溫度系數(shù)

LM317 的溫度系數(shù)一般在 0.03%/°C 左右，這表示其輸出電壓隨著溫度變化的波動較小，具有較好的溫度穩(wěn)定性。溫度系數(shù)的低值使得 LM317 在高溫環(huán)境下依然能夠穩(wěn)定工作。

7. 調整電流（Adjust Pin Current）

LM317 的調整引腳電流通常為 50μA，電流非常小，因此對輸出電壓的影響較小。在大多數(shù)應用中，調整引腳電流可以忽略不計。

8. 負載調整率（Load Regulation）

LM317 的負載調整率一般在 0.1% 左右，表示在負載電流變化時，輸出電壓的穩(wěn)定性。負載調整率的較低值表明，LM317 在負載變化時，能保持較好的電壓穩(wěn)定性。

9. 線性調整率（Line Regulation）

LM317 的線性調整率為 0.01%/V，表示輸入電壓的變化對輸出電壓的影響非常小。線性調整率的低值使得 LM317 在輸入電壓變化時，能夠保持穩(wěn)定的輸出電壓。

三、LM317 的工作原理

LM317 的工作原理基于內部的反饋控制系統(tǒng)。它通過調整其輸出端和調節(jié)端之間的電壓差來實現(xiàn)穩(wěn)壓功能。LM317 的輸出電壓由調節(jié)端的外部電阻決定，具體電壓公式為：

$$V_{ ext{out}} = 1.25 imes left(1 + frac{R2}{R1} ight) + I_{ ext{adj}} imes R2$$Vout=1.25×(1+R1R2)+Iadj×R2

其中：

• $V_{ ext{out}}$Vout 為輸出電壓，

• $R1$R1 和$R2$R2 是兩個外部電阻，

• $I_{ ext{adj}}$Iadj 是調整端電流。

通常情況下，調整電流$I_{ ext{adj}}$Iadj 非常小，可以忽略，因此可以簡化為：

$$V_{ ext{out}} approx 1.25 imes left(1 + frac{R2}{R1} ight)$$Vout≈1.25×(1+R1R2)

四、LM317 的工作特點

LM317 的一些工作特點使其成為許多電路設計中理想的電壓調節(jié)器。

1. 可調輸出電壓

LM317 的最大特點之一是其輸出電壓可調。通過改變外接電阻的值，可以實現(xiàn)輸出電壓在 1.25V 到 37V 之間的任意調節(jié)。這使得 LM317 適應了多種不同電壓需求的應用場景。

2. 過熱保護

LM317 內部集成了過熱保護電路。當其工作溫度超過安全范圍時，會自動限制輸出電流或關閉輸出，以避免損壞電路。這使得 LM317 在高溫工作環(huán)境下依然能保持較高的可靠性。

3. 過流保護

LM317 配備了過流保護功能。當輸出電流超過其最大額定電流時，內部的過流保護電路會啟動，限制輸出電流，防止過電流導致芯片損壞。

4. 短路保護

LM317 內部還設計有短路保護電路，在發(fā)生短路時，可以有效保護其內部電路免受損壞。當發(fā)生短路時，LM317 會停止輸出電壓，避免因電流過大而造成損壞。

五、LM317 的應用領域

LM317 作為一種線性電壓調節(jié)器，因其簡單、可靠、易于調節(jié)的特點，廣泛應用于以下領域：

1. 電池充電器

在電池充電器中，LM317 經常被用作提供穩(wěn)定的充電電壓。通過調節(jié)電壓，可以確保為電池提供適當?shù)某潆婋妷海苊膺^充或過放。

2. 電源適配器

在許多電源適配器中，LM317 用來提供穩(wěn)定的輸出電壓。例如，在需要 5V 或 12V 電壓的電路中，LM317 可以根據(jù)需要調整輸出電壓。

3. 實驗室電源

許多實驗室電源采用 LM317 來為各種電子實驗提供穩(wěn)定的電壓。由于其可調輸出，LM317 可以滿足不同電壓需求的設備。

4. 電動工具電源

LM317 在電動工具和家電中也有廣泛應用，尤其是在需要精確電壓的場合，如電動工具的電池供電系統(tǒng)中。

5. 通信設備

在通信設備中，LM317 被廣泛應用于電源設計中，尤其是需要高穩(wěn)定性和低噪聲的電源系統(tǒng)中。

六、LM317 的優(yōu)缺點

優(yōu)點：

• 易于調節(jié)：只需要外部兩個電阻就可以調節(jié)輸出電壓，操作簡單。

• 集成功能多：具備過熱、過流、短路保護等多種保護功能，確保使用安全。

• 穩(wěn)定性好：LM317 的負載調整率和線性調整率較低，輸出電壓非常穩(wěn)定。

• 廣泛應用：由于其性能優(yōu)異，LM317 在各種領域中都有廣泛應用。

缺點：

• 功率損耗大：由于 LM317 是線性調節(jié)器，在較大電壓差和電流下工作時，可能會導致較大的功率損耗。

• 效率低：與開關電源相比，LM317 的效率較低，通常在 50% 到 60% 之間，特別是在輸入電壓較高時，效率更低。