三端可调集成稳压器

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LM117、LM217、LM317是输出1.2V~37V电压的可调集成稳压器,外电路仅用两只电阻便可调整输出电压。其电压调整率与电流调整率都优于常见的固定稳压器。此外LM系列还在IC内部设置了过载保护、限流保护和安全区保护,故使用中不易损坏。

图1是市场上所见到的几种封装形式的管脚图。附表列出LM117系列不同型号电路的输出功率。

图1
图1 🔍原图 (904×457)
图2
图2 🔍原图 (535×282)

使用介绍

图2为其基本线路,可以做成一个1.2V~25V可调稳压源。输入、输出和调整端无需加旁路电容,除非当器件远离输入滤波电容时,方加输入电容。适当选择输入电容可以改善传输响应。调整端与地间加旁路电容时,可获得常见三端稳压器难以得到的高纹波抑制比。当稳压器“浮地”时,并只考虑输入和输出电位差不超过最大耐压值时,则可用在几百伏稳压电路中。

图3
图3 🔍原图 (350×276)

输出端与调整端之间设定了一个较小的1.25V参考电压U\(_{REF}\),见图3。此电压加于给定电阻R1两端,当此电压确定不变时,会有一个恒定电流I\(_{1}\)通过输出调整电阻W,并给出输出电压:

U\(_{out}\)=UREF(1+\(\frac{W}{R}\)\(_{1}\))+IADJW

图4
图4 🔍原图 (286×259)

所以在设计稳压器时,可以适当选配R\(_{1}\)和W数值来得到所需要的电压。不过在选配中一定要使IADJ尽可能小,也就是说I\(_{1}\)相对于IADJ尽可能大(I\(_{ADJ}\)一般约在50μA~100μA之间),这样可在负载变化时保证输出电压恒定不变。

调整端与输出端之间的电阻常为240Ω,见图4。此电阻不应接于高输出端较远的地方,而应接于稳压器输出管脚处,这样就能尽量减小输出脚到设定电阻R\(_{1}\)的引线电阻RS。当线路中存在R\(_{S}\)时,会产生RS·I\(_{L}\)大小的压降,此压降因串于参考基准线路中,故会影响负载调整率。

图5
图5 🔍原图 (300×258)

在要求较高的电路中,输入端到地加0.1μF电容或1μF钽电容是必要的。电路调整端可以加旁路电路到地,以改善纹波抑制比。例如用10μF旁路电容,能在任何输出情况下保证80dB的纹波抑制。最理想的电容器还是钽电容,在高频情况下,钽电容具有较低的阻抗。由于电容器的结构不同,25μF铝电解电容才有lμF钽电容的效果。对输出端到地的电容也有一定要求,当电容在500pF之间时,会产生振铃,所以选用1μF钽电容(或25μF铝电容)可以防止输出端的干扰,并保证电路工作稳定。在稳压器有外接电容时,需加二极管保护,见图5。以防电容放电进入稳压器。D\(_{1}\)和D2分别接在输入端和输出端,输出端和调整端之间,可以防止输入端和调整端短路损坏器件。如果输出要求小于25V旁路电容为10μF时,则无需加二极管保护。

图6
图6 🔍原图 (345×279)

应用电路

由于三端可调集成稳压器具有使用电压宽、调整范围大、稳压性能好、外电路简单等特点,所以应用较广泛。比较典型的电路如:制作各种稳压设备、开关稳压源、可编程序输出稳压器等。另外在调整端到输出端连接一个固定电阻,便可制成精密稳流器,它可作为恒流充电机和恒流单元使用。图6至图13是各种用途电源的推荐电路,以供参考。(张效禹 王平)

图7
图7 🔍原图 (471×908)
图8
图8 🔍原图 (648×456)
图9
图9 🔍原图 (440×459)
图10
图10 🔍原图 (449×419)
图11
图11 🔍原图 (501×434)
图12
图12 🔍原图 (622×471)
图13
图13 🔍原图 (763×610)