LM350 可調(diào)三端正壓穩(wěn)壓器：全面解析其核心參數(shù)、設(shè)計原理與廣泛應(yīng)用

　　LM350 是一款功能強(qiáng)大且應(yīng)用廣泛的可調(diào)三端正壓穩(wěn)壓器，它能夠提供超過 3.0A 的輸出電流，并且輸出電壓可在 1.2V 至 33V 之間進(jìn)行調(diào)節(jié)。其卓越的易用性、內(nèi)置的多種保護(hù)功能以及出色的性能指標(biāo)，使其在各種電源設(shè)計中占據(jù)了重要地位，從簡單的實(shí)驗(yàn)室電源到復(fù)雜的工業(yè)控制系統(tǒng)，LM350 都能發(fā)揮關(guān)鍵作用。本篇文章將對 LM350 的各項參數(shù)進(jìn)行深入剖析，探討其內(nèi)部工作原理、典型應(yīng)用場景以及在實(shí)際設(shè)計中需要注意的關(guān)鍵事項。

　　LM350 概述

　　LM350 是由國家半導(dǎo)體（現(xiàn)已被德州儀器收購）推出的一款高性能、低成本的可調(diào)線性穩(wěn)壓器。它采用三端設(shè)計，這大大簡化了外部電路的復(fù)雜度，使得設(shè)計工程師只需極少的外圍元件即可構(gòu)建一個功能完善的穩(wěn)壓電源。與傳統(tǒng)的固定輸出電壓穩(wěn)壓器不同，LM350 允許用戶通過簡單的電阻分壓器來精確設(shè)定所需的輸出電壓，從而提供了極大的靈活性。

　　LM350 的核心優(yōu)勢在于其高輸出電流能力，能夠提供高達(dá) 3A 的穩(wěn)定電流，這使得它非常適合于驅(qū)動中等至大電流負(fù)載的場合。此外，該器件還集成了多重保護(hù)機(jī)制，包括內(nèi)部熱過載保護(hù)、短路電流限制以及輸出晶體管安全工作區(qū)補(bǔ)償，這些功能有效地提高了器件的可靠性和系統(tǒng)的安全性，防止在異常工作條件下?lián)p壞穩(wěn)壓器本身或被其供電的負(fù)載。

　　其“浮動”操作特性也是一個顯著優(yōu)點(diǎn)。這意味著 LM350 僅感知輸入與輸出之間的壓差，而不是相對于地的絕對電壓，這使得它能夠應(yīng)用于高電壓系統(tǒng)，只要輸入與輸出之間的壓差不超過其最大額定值即可。這種特性為許多特殊應(yīng)用提供了便利，例如作為高壓電源的預(yù)穩(wěn)壓級。

　　LM350 主要特性

　　LM350 憑借其一系列卓越的特性，在眾多穩(wěn)壓器中脫穎而出，成為工程師們的首選之一。以下是其一些關(guān)鍵特性的詳細(xì)闡述：

　　寬輸出電壓范圍可調(diào)性： LM350 允許輸出電壓在 1.2V 至 33V 之間進(jìn)行連續(xù)調(diào)節(jié)。這種靈活性是通過連接到調(diào)節(jié)（Adj）引腳的兩個外部電阻來實(shí)現(xiàn)的。用戶可以根據(jù)具體應(yīng)用需求，通過選擇合適的電阻值來精確設(shè)定輸出電壓，這使得 LM350 能夠替代多種固定電壓穩(wěn)壓器，從而簡化了物料清單和庫存管理。無論是需要為微控制器供電的 5V，還是驅(qū)動電機(jī)或 LED 陣列的更高電壓，LM350 都能輕松應(yīng)對。

　　高輸出電流能力： LM350 能夠穩(wěn)定提供超過 3.0A 的輸出電流。這一特性使其適用于驅(qū)動各種大功率負(fù)載，例如中小型電機(jī)、高亮度 LED 燈串、復(fù)雜的數(shù)字電路板以及需要較大電流的實(shí)驗(yàn)室電源。其高電流輸出能力在需要為多個子系統(tǒng)或高功耗組件供電時顯得尤為重要，減少了對多個穩(wěn)壓器的需求，從而簡化了電源拓?fù)洹?/span>

　　出色的線路調(diào)整率： LM350 具有典型的 0.005%/V 的線路調(diào)整率。線路調(diào)整率（Line Regulation）衡量的是當(dāng)輸入電壓發(fā)生變化時，輸出電壓保持穩(wěn)定的能力。較低的線路調(diào)整率表示穩(wěn)壓器在輸入電壓波動較大時，仍能提供非常穩(wěn)定的輸出電壓。這意味著即使上游電源存在紋波或電壓漂移，LM350 也能有效地將其隔離，為下游負(fù)載提供純凈、穩(wěn)定的電源。

　　卓越的負(fù)載調(diào)整率： 該器件的典型負(fù)載調(diào)整率約為 0.1%（對于 VOUT≥5V 時）。負(fù)載調(diào)整率（Load Regulation）描述的是當(dāng)負(fù)載電流從最小變化到最大時，輸出電壓的變化幅度。出色的負(fù)載調(diào)整率確保了即使在負(fù)載電流急劇變化的情況下，輸出電壓也能保持高度穩(wěn)定，這對許多對電源質(zhì)量敏感的數(shù)字和模擬電路至關(guān)重要，能夠有效避免因負(fù)載變化引起的電壓跌落或過沖。

　　內(nèi)部熱過載保護(hù)： LM350 內(nèi)置了完善的熱過載保護(hù)機(jī)制。當(dāng)芯片內(nèi)部的結(jié)溫（Junction Temperature）超過預(yù)設(shè)的安全閾值（通常在 150°C - 175°C 左右）時，穩(wěn)壓器會自動降低輸出電流或完全關(guān)閉，以防止器件因過熱而永久性損壞。這是一個至關(guān)重要的安全特性，尤其是在高功率應(yīng)用或散熱條件不佳的環(huán)境中。

　　內(nèi)部短路電流限制： LM350 還集成了短路電流限制功能。當(dāng)輸出端意外短路時，穩(wěn)壓器會自動限制通過器件的電流，使其不會超過安全水平。這種保護(hù)機(jī)制與溫度無關(guān)，能夠在短路發(fā)生時立即啟動，有效地保護(hù)穩(wěn)壓器本身以及上游電源，避免因過大電流造成的損壞。

　　輸出晶體管安全工作區(qū)補(bǔ)償： 為了進(jìn)一步提高可靠性，LM350 還包含輸出晶體管安全工作區(qū)（SOA）補(bǔ)償。安全工作區(qū)是指功率晶體管在不損壞的情況下，可以安全工作的電壓和電流組合范圍。SOA 補(bǔ)償確保了在不同輸入/輸出電壓和負(fù)載電流條件下，內(nèi)部功率晶體管始終工作在其安全范圍內(nèi)，從而最大限度地延長了器件的壽命。

　　浮動操作： 如前所述，LM350 僅感知輸入與輸出之間的壓差。這種“浮動”特性使其可以在相對于地的高電壓電路上使用，只要輸入與輸出之間的電壓差保持在最大允許值（通常為 35V 或 40V）之內(nèi)。這為設(shè)計高壓電源或負(fù)電壓電源（通過特殊配置）提供了可能性。

　　標(biāo)準(zhǔn)三端封裝： LM350 通常采用標(biāo)準(zhǔn)的 TO-220、TO-3 或 TO-263 等三端封裝形式，這使得它易于安裝在散熱器上，便于熱管理，并且兼容現(xiàn)有的PCB布局和裝配工藝。

　　引腳配置

　　LM350 作為一款三端穩(wěn)壓器，其引腳功能非常直觀和易于理解。最常見的封裝是 TO-220 封裝，其引腳排列如下：

　　引腳 1 (Adj - 調(diào)節(jié)端/ADJUST)： 這個引腳是穩(wěn)壓器的控制輸入端。通過連接一個外部電阻分壓器，該引腳上的電壓決定了穩(wěn)壓器的輸出電壓。具體來說，LM350 內(nèi)部有一個 1.25V（典型值）的基準(zhǔn)電壓源，這個基準(zhǔn)電壓是作用在輸出引腳和調(diào)節(jié)引腳之間的。因此，通過外部電阻分壓網(wǎng)絡(luò)，可以根據(jù)這個基準(zhǔn)電壓來設(shè)定輸出電壓。調(diào)節(jié)引腳的電流（IADJ）非常小且穩(wěn)定，通常在 50μA 左右，這使得電阻分壓器的計算相對簡單和精確。為了提高紋波抑制比和瞬態(tài)響應(yīng)，通常會在這個引腳和地之間連接一個電容器（CADJ）。

　　引腳 2 (VOUT - 輸出端/OUTPUT)： 這是穩(wěn)壓器提供穩(wěn)定輸出電壓的引腳。負(fù)載通過這個引腳連接到穩(wěn)壓器。為了獲得更好的瞬態(tài)響應(yīng)和輸出穩(wěn)定性，通常建議在輸出引腳和地之間連接一個輸出電容（COUT），其值通常在 1μF 到 100μF 之間，可以是鋁電解電容或鉭電容。

　　引腳 3 (VIN - 輸入端/INPUT)： 這是穩(wěn)壓器的電源輸入引腳。未穩(wěn)壓的直流電壓通過這個引腳輸入到穩(wěn)壓器。為了濾除輸入電源上的高頻噪聲和改善瞬態(tài)響應(yīng)，通常建議在輸入引腳和地之間連接一個輸入電容（CIN），其值通常在 0.1μF 到 10μF 之間，并且應(yīng)盡可能靠近穩(wěn)壓器引腳放置。

　　值得注意的是，在 TO-220 封裝中，通常連接到散熱片的金屬背板與輸出引腳 (VOUT) 是相連的。這意味著在將 LM350 安裝到散熱器上時，如果散熱器與電路中的地不共用，則需要考慮絕緣墊片，以避免意外短路。而在 TO-3 封裝中，外殼通常是與輸出引腳連接的。

　　電氣參數(shù)詳解

　　理解 LM350 的各項電氣參數(shù)對于正確設(shè)計和優(yōu)化電源電路至關(guān)重要。這些參數(shù)定義了器件在不同工作條件下的性能限制和行為。

　　輸出電壓范圍 (VOUT)

　　LM350 的輸出電壓可在 1.2V 至 33V 之間進(jìn)行調(diào)節(jié)。這個范圍使得它能夠滿足絕大多數(shù)低壓和中壓應(yīng)用的需求。輸出電壓的設(shè)定公式通常為：

　　VOUT=VREF×(1+R1R2)+IADJ×R2

　　其中：

　　VREF 是內(nèi)部基準(zhǔn)電壓，典型值為 1.25V。

　　R1 和 R2 是外部電阻分壓網(wǎng)絡(luò)的電阻值。通常 R1 選定一個固定值（例如 240Ω 或 120Ω），然后通過調(diào)整 R2 來改變輸出電壓。

　　IADJ 是流過調(diào)節(jié)引腳的電流，典型值為 50μA。由于 IADJ 相對較小，其對輸出電壓的影響通?？梢院雎圆挥?，尤其是在 R2 值不很大的情況下。然而，在要求高精度或 R2 值較大的應(yīng)用中，需要考慮 IADJ 對輸出電壓的微小偏差。

　　輸出電流能力 (IOUT)

　　LM350 保證提供 超過 3.0A 的輸出電流。這是其相對于 LM317 等穩(wěn)壓器的主要優(yōu)勢之一。在設(shè)計電路時，必須確保穩(wěn)壓器能夠提供負(fù)載所需的全部電流。如果負(fù)載電流長時間接近或超過 3A，必須注意散熱問題，因?yàn)楦唠娏鲿?dǎo)致器件產(chǎn)生大量的熱量。在實(shí)際應(yīng)用中，為了保證穩(wěn)壓器長期穩(wěn)定工作，通常會留有一定的裕量，不使其長時間工作在最大額定電流附近。

　　輸入-輸出電壓差 (VIN?VOUT)

　　LM350 正常工作所需的最小輸入-輸出電壓差，即壓差（Dropout Voltage），通常在 2V 到 3V 之間，具體取決于輸出電流和結(jié)溫。這意味著輸入電壓 VIN 必須始終比目標(biāo)輸出電壓 VOUT 高出至少這個壓差值才能保持穩(wěn)壓。例如，如果需要 5V 的輸出，輸入電壓至少需要 7V 到 8V。如果輸入電壓低于這個要求，穩(wěn)壓器將失去穩(wěn)壓能力，輸出電壓將隨輸入電壓的下降而下降。

　　最大輸入-輸出電壓差通常為 35V 或 40V。超過這個電壓差可能會導(dǎo)致器件損壞。這意味著即使在“浮動”應(yīng)用中，也必須確保穩(wěn)壓器承受的壓差不超過此最大值。

　　線路調(diào)整率 (Line Regulation)

　　線路調(diào)整率通常以 %/V 或 mV 表示，衡量輸入電壓變化對輸出電壓的影響。LM350 的典型線路調(diào)整率為 0.005%/V (在 3V≤VIN?VOUT≤35V 條件下)。對于 VOUT≤5V 的情況，有時也用 mV 表示，例如 5mV。這意味著每當(dāng)輸入電壓變化 1V，輸出電壓的變化量非常小。這是一個非常優(yōu)秀的指標(biāo)，表明 LM350 對輸入電源的波動具有很強(qiáng)的抑制能力。

　　負(fù)載調(diào)整率 (Load Regulation)

　　負(fù)載調(diào)整率衡量輸出電流變化對輸出電壓的影響，通常以 %/V_{OUT} 或 mV 表示。LM350 的典型負(fù)載調(diào)整率為 0.1% (對于 10mA≤IL≤3.0A,VOUT≥5V)。對于 VOUT≤5V 的情況，有時也用 mV 表示，例如 20mV。低負(fù)載調(diào)整率意味著即使負(fù)載電流在很寬的范圍內(nèi)變化，輸出電壓也能保持高度穩(wěn)定。這對于那些負(fù)載電流波動較大的應(yīng)用（如數(shù)字電路中的 CPU 供電）至關(guān)重要。

　　靜態(tài)電流 (Quiescent Current / IQ 或 IADJ)

　　靜態(tài)電流是指穩(wěn)壓器在沒有負(fù)載連接時，自身消耗的電流。LM350 的調(diào)節(jié)引腳電流 (IADJ) 典型值為 50μA，最大為 100μA。這個電流非常小，表明 LM350 在空載或輕載條件下具有較高的效率。需要注意的是，盡管調(diào)節(jié)引腳電流很小，但在計算輸出電壓時，尤其是在 R2 阻值非常大的情況下，其對輸出電壓的微小影響可能需要考慮。

　　紋波抑制比 (Ripple Rejection Ratio - RR)

　　紋波抑制比衡量穩(wěn)壓器抑制輸入交流紋波并產(chǎn)生平滑直流輸出的能力，通常以 dB 為單位。LM350 具有較好的紋波抑制能力，尤其是在調(diào)節(jié)引腳連接了合適的旁路電容（CADJ）時。典型的紋波抑制比在 65dB 到 80dB 之間（例如，對于 120Hz 的紋波頻率，當(dāng) CADJ=10μF 時）。高紋波抑制比意味著即使輸入電源含有較大的交流紋波，LM350 也能將其大部分濾除，從而提供一個非常干凈的直流輸出，這對于音頻、射頻和其他對噪聲敏感的電路非常重要。

　　溫度穩(wěn)定性 (Temperature Stability)

　　溫度穩(wěn)定性衡量的是輸出電壓隨環(huán)境溫度或結(jié)溫變化而變化的程度，通常以 %/V_{OUT} 表示。LM350 在整個工作溫度范圍內(nèi)（通常為 0°C 到 +125°C 或 -40°C 到 +125°C，取決于具體型號），其輸出電壓的穩(wěn)定性通常在 1.0% 以內(nèi)。良好的溫度穩(wěn)定性確保了在不同環(huán)境溫度下，穩(wěn)壓器都能提供一致的輸出電壓，這對于需要長期穩(wěn)定運(yùn)行的設(shè)備至關(guān)重要。

　　輸出噪聲電壓 (Output Noise Voltage)

　　輸出噪聲電壓是指穩(wěn)壓器輸出端存在的隨機(jī)噪聲，通常以 μVrms 或 % of VOUT 表示。LM350 的輸出噪聲電壓通常較低，例如在 10Hz 至 10kHz 頻率范圍內(nèi)，典型值為 0.003% of VOUT。較低的輸出噪聲對于音頻放大器、精密測量儀器和敏感傳感器等應(yīng)用非常有利。

　　最小負(fù)載電流 (Minimum Load Current)

　　LM350 需要一個最小的負(fù)載電流來維持其正常的穩(wěn)壓工作。這個最小負(fù)載電流通常在 3.5mA 到 10mA 之間。如果負(fù)載電流低于這個值，穩(wěn)壓器可能會失去穩(wěn)壓能力，導(dǎo)致輸出電壓升高或不穩(wěn)定。因此，在設(shè)計輕載或空載應(yīng)用時，需要確保通過一個并聯(lián)電阻（例如 R2）來提供足夠的最小負(fù)載電流，以維持穩(wěn)壓器的正常工作。這個電阻通常是設(shè)置輸出電壓的分壓器的一部分。

　　典型應(yīng)用電路

　　LM350 憑借其可調(diào)性和高電流能力，在多種電源應(yīng)用中都表現(xiàn)出色。以下是一些典型的應(yīng)用場景：

　　1. 可調(diào)電壓穩(wěn)壓器

　　這是 LM350 最基本也是最常見的應(yīng)用。通過簡單地連接兩個外部電阻 R1 和 R2，就可以方便地設(shè)定所需的輸出電壓。

　　電路配置： 輸入電壓 VIN 連接到 LM350 的 VIN 引腳。R1 連接在 VOUT 和 ADJ 引腳之間，R2 連接在 ADJ 引腳和地之間。負(fù)載連接到 VOUT 和地之間。通常，輸入和輸出端會并聯(lián)電容 CIN 和 COUT 以改善性能。在 ADJ 引腳和地之間連接一個 CADJ（例如 10μF）可以顯著提高紋波抑制比和瞬態(tài)響應(yīng)。

　　工作原理： LM350 內(nèi)部維持 ADJ 引腳和 VOUT 引腳之間 1.25V 的基準(zhǔn)電壓 (VREF)。通過 R1 流過的電流 (IR1) 等于 VREF/R1。由于 ADJ 引腳的電流 IADJ 極小，幾乎所有的 IR1 都流過 R2。因此，VOUT 等于 VREF 加上 R2 上的壓降，即 VOUT=VREF×(1+R2/R1)。實(shí)際的計算公式會略微考慮 IADJ 的影響，即 VOUT=VREF×(1+R2/R1)+IADJ×R2。通過改變 R2 的值（例如使用電位器），可以動態(tài)調(diào)整輸出電壓。

　　2. 高電流穩(wěn)壓器

　　雖然 LM350 本身能夠提供 3A 的電流，但如果需要更高的輸出電流（例如 5A、10A 甚至更高），可以通過在其輸出級并聯(lián)一個外部功率晶體管（通常是 NPN 晶體管，如 2N3055 或 TIP35C，或達(dá)林頓管）來實(shí)現(xiàn)電流擴(kuò)展。

　　電路配置： LM350 的 VOUT 連接到外部功率晶體管的基極（通過一個限流電阻），晶體管的發(fā)射極作為整個穩(wěn)壓器的輸出端，而集電極連接到未穩(wěn)壓的輸入電源。LM350 此時作為預(yù)穩(wěn)壓器和誤差放大器，驅(qū)動外部功率晶體管來提供大部分負(fù)載電流。

　　工作原理： LM350 仍然負(fù)責(zé)維持精確的輸出電壓，但它的輸出電流不再直接流向負(fù)載，而是用于驅(qū)動外部功率晶體管。外部晶體管的電流增益（β）決定了它可以提供的最大電流，從而大大提高了整個穩(wěn)壓電源的輸出能力。在這種配置下，散熱成為一個更關(guān)鍵的問題，外部功率晶體管通常需要配備大型散熱器。

　　3. 精密電流限制器 / 恒流源

　　LM350 不僅可以作為穩(wěn)壓器，還可以配置為高精度的恒流源或電流限制器，這對于 LED 驅(qū)動、電池充電以及一些需要恒定電流輸入的測試設(shè)備非常有用。

　　電路配置： 在這種應(yīng)用中，一個固定電阻 R1 連接在 LM350 的 VOUT 引腳和 ADJ 引腳之間，而負(fù)載（例如 LED 串或電池）則連接在 VOUT 引腳和輸入電源的正極之間。ADJ 引腳通常直接接地或通過一個電阻接地。

　　工作原理： 由于 LM350 試圖在 VOUT 和 ADJ 之間維持 1.25V 的恒定電壓，這意味著流過 R1 的電流將是恒定的 (I=VREF/R1)。這個恒定電流會流向負(fù)載。因此，負(fù)載的電流由 R1 的值決定。例如，如果 R1 為 1.25Ω，則輸出電流約為 1A。這種配置提供了簡單的電流控制，并且 LM350 內(nèi)置的過流保護(hù)仍然有效。

　　4. 電池充電器

　　結(jié)合其恒壓和恒流能力，LM350 非常適合用于構(gòu)建簡單的鉛酸電池或鋰離子電池充電器。

　　電路配置： 可以設(shè)計一個電路，在電池充電初期提供恒定電流（CC 模式），當(dāng)電池電壓達(dá)到一定閾值時，自動切換到恒定電壓（CV 模式）。這可以通過結(jié)合上述可調(diào)電壓穩(wěn)壓器和電流限制器的電路來實(shí)現(xiàn)，或者使用更復(fù)雜的反饋網(wǎng)絡(luò)。

　　工作原理： 在 CC 模式下，LM350 作為電流源工作，提供預(yù)設(shè)的充電電流。當(dāng)電池電壓升高到浮充電壓或滿充電電壓時，電路切換到 CV 模式，LM350 作為電壓源工作，將輸出電壓穩(wěn)定在設(shè)定的充電電壓，直到充電電流降至閾值以下。

　　5. 可編程電源

　　通過將 LM350 的 ADJ 引腳連接到一個數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器（DAC）或其他可編程電壓源，可以構(gòu)建一個輸出電壓可由微控制器或其他數(shù)字系統(tǒng)控制的可編程電源。

　　電路配置： DAC 的輸出連接到一個電阻分壓器網(wǎng)絡(luò)，該網(wǎng)絡(luò)再連接到 LM350 的 ADJ 引腳。微控制器控制 DAC 的輸出電壓，從而間接控制 LM350 的輸出電壓。

　　工作原理： 這種配置允許實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制、自動化測試或構(gòu)建多功能電源，其中輸出電壓需要根據(jù)程序設(shè)定進(jìn)行精確變化。

　　設(shè)計注意事項

　　在將 LM350 集成到實(shí)際電路中時，必須考慮幾個關(guān)鍵的設(shè)計因素，以確保其最佳性能、可靠性和安全性。

　　1. 散熱 (Heat Dissipation)

　　散熱是使用 LM350（以及所有線性穩(wěn)壓器）時最關(guān)鍵的考慮因素之一。線性穩(wěn)壓器通過將其輸入電壓與輸出電壓之間的差值乘以流過器件的電流來消耗功率，這些功率以熱量的形式散失。

　　功率耗散計算： 穩(wěn)壓器內(nèi)部的功耗 (PD) 可以通過以下公式計算： PD=(VIN?VOUT)×IOUT 例如，如果輸入是 20V，輸出是 5V，負(fù)載電流是 3A，那么功耗將是 (20V?5V)×3A=15V×3A=45W。如此高的功耗如果沒有得到有效散熱，將導(dǎo)致芯片溫度迅速升高，觸發(fā)內(nèi)部熱保護(hù)，甚至可能導(dǎo)致器件損壞。

　　散熱器選擇： 為了將結(jié)溫（TJ）保持在最大額定值（通常為 125°C 或 150°C）以下，必須使用合適的散熱器。散熱器的選擇取決于器件的功耗、環(huán)境溫度（TA）以及器件到環(huán)境的總熱阻（θJA）。 TJ=TA+PD×θJA 其中 θJA=θJC+θCS+θSA。

　　θJC 是結(jié)到殼的熱阻（由數(shù)據(jù)手冊提供）。

　　θCS 是殼到散熱器的熱阻（取決于封裝和導(dǎo)熱介質(zhì)）。

　　θSA 是散熱器到環(huán)境的熱阻（由散熱器決定）。選擇一個具有足夠小 θSA 的散熱器至關(guān)重要。通常需要配備熱膏或?qū)釅|以降低 θCS。

　　空氣流通： 確保散熱器周圍有足夠的空氣流通，必要時可使用風(fēng)扇輔助散熱。

　　2. 輸入和輸出電容 (Input and Output Capacitors)

　　雖然 LM350 在沒有外部電容的情況下也能工作，但為了確保最佳性能、穩(wěn)定性并抑制噪聲，強(qiáng)烈建議使用輸入和輸出電容。

　　輸入電容 (CIN): 通常建議在 VIN 引腳附近放置一個 0.1μF 至 10μF 的電解電容或陶瓷電容。

　　作用： CIN 主要用于濾除輸入電源的高頻噪聲和瞬態(tài)尖峰，并提供一個低阻抗路徑，以應(yīng)對穩(wěn)壓器在負(fù)載電流瞬變時對電流的快速需求。它還有助于平滑橋式整流器輸出的脈動直流電壓。放置位置應(yīng)盡可能靠近 LM350 的 VIN 引腳。

　　輸出電容 (COUT): 建議在 VOUT 引腳和地之間放置一個 1μF 至 100μF 的電解電容或鉭電容。

　　作用： COUT 對于改善穩(wěn)壓器的負(fù)載瞬態(tài)響應(yīng)、降低輸出紋波以及確保環(huán)路穩(wěn)定性至關(guān)重要。它能吸收負(fù)載電流的快速變化，防止輸出電壓瞬間跌落或過沖。較大容量的 COUT 通常能提供更好的瞬態(tài)響應(yīng)，但其 ESR（等效串聯(lián)電阻）特性也需要考慮。

　　調(diào)節(jié)引腳電容 (CADJ): 在 ADJ 引腳和地之間并聯(lián)一個電容（通常為 10μF 或更大）可以顯著提高紋波抑制比。

　　作用： CADJ 為內(nèi)部基準(zhǔn)電壓提供了一個低阻抗路徑，從而衰減了輸入紋波對 ADJ 引腳電壓的影響，進(jìn)而改善了整體的紋波抑制性能。它還能改善瞬態(tài)響應(yīng)，尤其是在負(fù)載瞬變期間。

　　3. 地線連接 (Grounding)

　　正確的地線連接對于實(shí)現(xiàn) LM350 的最佳性能至關(guān)重要，特別是為了避免地線環(huán)路和共模噪聲的影響。

　　單點(diǎn)接地： 建議采用星形接地（單點(diǎn)接地）策略，將所有與穩(wěn)壓器相關(guān)的地線（輸入電容地、輸出電容地、負(fù)載地以及調(diào)節(jié)電阻 R2 的地）連接到一個公共點(diǎn)，并且該點(diǎn)應(yīng)盡可能靠近 LM350 的地。這有助于最大限度地減少地線阻抗引起的電壓降和噪聲耦合。

　　短而粗的地線： 使用短而粗的導(dǎo)線連接地線，以降低寄生電阻和電感，這對于處理大電流的穩(wěn)壓器尤其重要。

　　4. 保護(hù)措施

　　LM350 內(nèi)部雖然集成了多種保護(hù)功能，但在某些極端應(yīng)用中，外部的額外保護(hù)措施可以進(jìn)一步增強(qiáng)系統(tǒng)的魯棒性。

　　反向偏置保護(hù)二極管：

　　輸出到輸入二極管（D1）： 如果 COUT 的容量非常大（例如幾十或幾百 μF），并且輸入電源在斷電時迅速下降，COUT 上存儲的電荷可能會通過 LM350 的輸出引腳反向注入到輸入引腳，從而導(dǎo)致器件損壞。為了防止這種情況，通常會在 LM350 的輸出引腳和輸入引腳之間并聯(lián)一個肖特基二極管（例如 1N5822），陽極接 VOUT，陰極接 VIN。當(dāng) VOUT>VIN 時，二極管導(dǎo)通，為 COUT 放電提供路徑。

　　調(diào)節(jié)引腳到輸出二極管（D2）： 同樣，如果 ADJ 引腳的電容 CADJ 較大，當(dāng)輸出電壓快速變化時，也可能導(dǎo)致 ADJ 引腳上的電壓高于輸出引腳，損壞內(nèi)部電路?？梢栽?ADJ 引腳和 VOUT 引腳之間并聯(lián)一個普通二極管（例如 1N4001），陽極接 ADJ，陰極接 VOUT。

　　過流保護(hù)： LM350 內(nèi)部有短路電流限制，但這只是對穩(wěn)壓器本身的保護(hù)。如果需要為負(fù)載提供更精確或更嚴(yán)格的過流保護(hù)，可以考慮使用外部限流電路（例如基于檢流電阻和運(yùn)放的電流限制）或可復(fù)位保險絲。

　　輸入電壓浪涌保護(hù)： 在輸入端添加瞬態(tài)電壓抑制二極管（TVS）或壓敏電阻，可以保護(hù) LM350 免受輸入電源線上的高壓瞬態(tài)浪涌和尖峰的損害。

　　反向輸入電壓保護(hù)： 如果輸入電源可能出現(xiàn)反接，可以在輸入端串聯(lián)一個二極管（例如 1N400x 系列），或使用 P 溝道 MOSFET 作為反接保護(hù)開關(guān)，以防止反向電壓損壞穩(wěn)壓器。然而，串聯(lián)二極管會增加額外的壓降和功耗。

　　LM350 與 LM317 的區(qū)別與聯(lián)系

　　LM350 和 LM317 都屬于可調(diào)三端正壓線性穩(wěn)壓器，它們在許多方面相似，但最重要的區(qū)別在于它們的輸出電流能力和一些相關(guān)的參數(shù)。理解這些異同有助于根據(jù)具體應(yīng)用選擇合適的器件。

　　共同點(diǎn)：

　　基本原理相同： 兩者都基于內(nèi)部 1.25V 的基準(zhǔn)電壓源，通過外部電阻分壓器來設(shè)定輸出電壓。其輸出電壓計算公式基本一致：VOUT=VREF×(1+R2/R1)+IADJ×R2。

　　三端設(shè)計： 都具有 VIN（輸入）、VOUT（輸出）和 ADJ（調(diào)節(jié)）三個引腳，簡化了電路設(shè)計。

　　內(nèi)部保護(hù)功能： 兩者都集成了熱過載保護(hù)、短路電流限制和安全工作區(qū)補(bǔ)償?shù)缺Ｗo(hù)功能，提高了器件的可靠性。

　　應(yīng)用相似： 都可以用于構(gòu)建可調(diào)電源、電池充電器、電流源等。

　　封裝類型： 都提供多種標(biāo)準(zhǔn)封裝，如 TO-220、TO-3 等。

　　主要區(qū)別：

　　特性LM317LM350

　　最大輸出電流典型為 1.5A典型為 3.0A (超過 3.0A)

　　應(yīng)用場景側(cè)重適用于中低電流應(yīng)用，如小型電子設(shè)備供電適用于中高電流應(yīng)用，如大功率負(fù)載供電

　　功耗與散熱相對較小，散熱要求相對低相對較大，需要更強(qiáng)力的散熱措施

　　調(diào)節(jié)引腳電流典型值：50μA - 100μA典型值：50μA - 100μA (參數(shù)類似，但具體數(shù)值略有差異，需查閱對應(yīng)數(shù)據(jù)手冊)

　　參考電壓精度1.25V (通常)1.25V (通常)

　　壓差1.5V - 2.5V (取決于負(fù)載)2V - 3V (取決于負(fù)載)

　　線路/負(fù)載調(diào)整率都表現(xiàn)優(yōu)秀，但 LM350 在高電流下保持更優(yōu)都表現(xiàn)優(yōu)秀，且在高電流下能保持穩(wěn)定

　　最小負(fù)載電流3.5mA - 10mA3.5mA - 10mA

　　導(dǎo)出到 Google 表格

　　總結(jié)：

　　LM350 可以看作是 LM317 的高電流版本。如果你的應(yīng)用需要最大 1.5A 的電流，LM317 通常是更經(jīng)濟(jì)和更小巧的選擇，因?yàn)槠涔妮^低，對散熱器的要求也相對較小。然而，一旦負(fù)載電流需求超過 1.5A 并接近或超過 3A，LM350 就成為了更合適的選擇。在設(shè)計高電流電源時，選擇 LM350 可以避免使用外部功率晶體管進(jìn)行電流擴(kuò)展的復(fù)雜性，從而簡化電路并可能降低總成本。

　　需要強(qiáng)調(diào)的是，盡管 LM350 的輸出電流更大，但這也意味著在相同輸入-輸出壓差下，它會產(chǎn)生更多的熱量。因此，在選擇 LM350 時，散熱設(shè)計（如更大的散熱器）是必不可少的，以確保器件能夠穩(wěn)定可靠地工作。對于需要更高電流（例如 5A）的應(yīng)用，可能需要考慮 LM338 系列穩(wěn)壓器，或者結(jié)合 LM350 與外部功率晶體管進(jìn)行電流擴(kuò)展。

　　封裝類型

　　LM350 系列穩(wěn)壓器有多種封裝形式可供選擇，以適應(yīng)不同的應(yīng)用需求和散熱要求。主要的封裝類型包括：

　　TO-220 (K)：這是最常見和最流行的封裝形式，也是 LM350 最常用的封裝。它是一個塑封三引腳封裝，帶有一個金屬散熱片，可以直接擰到散熱器上。由于其良好的散熱性能和相對緊湊的尺寸，TO-220 封裝非常適合中等功率應(yīng)用。其金屬散熱片通常與輸出引腳 (VOUT) 相連，因此在安裝時需要注意絕緣。

　　TO-3 (H)：TO-3 是一種歷史悠久的金屬罐封裝，以其出色的散熱能力而聞名。這種封裝通常用于需要處理非常大功率的應(yīng)用，或者在極端惡劣環(huán)境下工作的場合。TO-3 封裝的 LM350 能夠承受更高的功耗，但其體積相對較大，成本也通常更高。外殼通常與輸出引腳相連。

　　TO-263 (D2PAK)：這是一種表面貼裝（SMD）封裝，類似于 TO-220，但設(shè)計用于直接焊接在 PCB 上。它也帶有一個散熱片區(qū)域，可以通過 PCB 的銅箔層（通常是接地層）進(jìn)行散熱。TO-263 封裝適用于需要緊湊型設(shè)計和自動化裝配的場合，但其散熱能力通常不如直接安裝在大型散熱器上的 TO-220 或 TO-3。對于高電流應(yīng)用，需要特別設(shè)計 PCB 的散熱銅面積或使用熱過孔來增強(qiáng)散熱效果。

　　TO-247 (或 TO-3P)：這種封裝類似于 TO-220，但通常尺寸更大，引腳間距和厚度也更大，以提供更好的散熱能力和更高的額定功率。它通常用于更高功率的應(yīng)用，比 TO-220 能處理更大的電流和功耗，但比 TO-3 更緊湊且更易于安裝。

　　SOT-223 等更小的封裝： 某些低功率版本的可調(diào)穩(wěn)壓器（如 LM1117）可能會采用更小的表面貼裝封裝，但對于 LM350 這種高電流器件，主流仍然是 TO-220 及其變體或 TO-3。

　　在選擇封裝時，最主要的考量因素是功耗和散熱。封裝的熱阻特性直接決定了器件在特定功耗下的溫升。TO-3 具有最低的結(jié)到殼熱阻，因此在高功耗應(yīng)用中表現(xiàn)最佳。TO-220 是一個很好的折衷方案，在許多應(yīng)用中都能提供足夠的散熱。TO-263 則適用于空間受限的 SMD 設(shè)計，但需要謹(jǐn)慎的 PCB 散熱設(shè)計。