标题:
LM317的调压原理与应用
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作者:
zhousirqq
时间:
2025-7-15 22:05
标题:
LM317的调压原理与应用
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
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VREFV_{REF}V
REF
），经本人实际测量，VREFV_{REF}V
REF
为恒定的1.25V，不随输入端电压改变。
典型应用电路
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）VOV_OV
O
为两个电压之和。即A、B两点间的电压UABU_{AB}U
AB
与加在R2上的电压
UBC=UR2=IR2∗R2U_{BC}=U_{R2}=I_{R2}*R2U
BC
=U
R2
=I
R2
∗R2，
而IR2I_{R2}I
R2
是两路电流之和：一路是经R1流向R2的电流IR1I_{R1}I
R1
，其大小为UR1R1\frac{U_{R1}}{R1}
R1
U
R1
。因为是由内部的参考源直接加在负载电阻R1上，所以
UR1=VREFU_{R1}=V_{REF}U
R1
=V
REF
，
VREFV_{REF}V
REF
是个固定电压1.25V，R1是一个固定电阻，为了便于计算，改为1KΩ1KΩ1KΩ，
此时IR1=UR1R1=1.25V1KΩ=1.25mAI_{R1}=\frac{U_{R1}}{R1}=\frac{1.25V}{1KΩ}=1.25mAI
R1
=
R1
U
R1
=
1KΩ
1.25V
=1.25mA。
另一路是LM317调整电流端（图1的IadjI_{adj}I
adj
）输出的电流IAdjI_{Adj}I
Adj
，由于型号不同（例如LM317T、LM317HVH、LM317LD等），生产厂家不同，其IAdjI_{Adj}I
Adj
的值各不相同。
但总的来说IAdjI_{Adj}I
Adj
的典型值是50uA50uA50uA，最大值一般不超过100uA100uA100uA，而且在LM317稳定工作时，IAdjI_{Adj}I
Adj
的基本值是一个恒定的值。
这样，我们就能确定，VREFV_{REF}V
REF
、R1R1R1、IR1I_{R1}I
R1
和IAdjI_{Adj}I
Adj
均为定值，即可得到公式：
VO=UAB+UBC=VREF+(IR1+IAdj)∗R2V_O=U_{AB}+U_{BC}=V_{REF}+(I_{R1}+I_{Adj})*R2V
O
=U
AB
+U
BC
=V
REF
+(I
R1
+I
Adj
)∗R2
∵UAB=VREF=IR1∗R1U_{AB}=V_{REF}=I_{R1}*R1U
AB
=V
REF
=I
R1
∗R1，IR1=VREFR1I_{R1}=\frac{V_{REF}} {R1}I
R1
=
R1
V
REF
，
∴VO=VREF+VREFR1∗R2+IAdj∗R2V_O=V_{REF}+\frac{V_{REF}} {R1}*R2+I_{Adj}*R2V
O
=V
REF
+
R1
V
REF
∗R2+I
Adj
∗R2，
最终得到公式VO=VREF(1+R2R1)+IAdj∗R2V_O=V_{REF}(1+\frac{R2} {R1})+I_{Adj}*R2V
O
=V
REF
(1+
R1
R2
)+I
Adj
∗R2。
所以只需要调整R2R2R2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
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。
测得R2电阻为5.90KΩ5.90KΩ5.90KΩ，如下图所示：
代入公式计算，若想得到9V的直流输出，R2理论值为
9V=1.25V(1+5.9KΩ1KΩ)+IAdj∗5.9KΩ9V=1.25V(1+\frac{5.9KΩ} {1KΩ})+I_{Adj}*5.9KΩ9V=1.25V(1+
1KΩ
5.9KΩ
)+I
Adj
∗5.9KΩ。
IAdj=6.36∗10−5A=63.6uAI_{Adj}=6.36*10^{-5}A=63.6uAI
Adj
=6.36∗10
−5
A=63.6uA，在50~100uA内，工作正常。
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