LM317 是一种广泛应用的可调线性电压调节器。自推出以来，由于其简单、稳定、易于使用的特性，LM317 在电子设计中得到广泛应用。

一、LM317概述

LM317 是由美国国家半导体公司（现为德州仪器的一部分）推出的一款三端可调线性稳压电源集成电路。它广泛应用于需要稳压电源的电路设计中，可以输出一个稳定的电压，且该电压是可调的，具有较高的灵活性。LM317 通常用于提供稳定的电压，适用于各种电子设备，包括家电、测试设备以及通信设备等。

LM317 的三个引脚分别为输入端（Input），输出端（Output），以及调节端（Adjust）。通过调整调节端的电阻，可以精确调节输出电压的大小。LM317 的工作电压范围较广，可以从 3V 到 40V，具有较好的负载调整能力和温度稳定性。

二、LM317 的主要参数

LM317 的参数对于电路设计至关重要。以下是 LM317 的一些关键技术参数：

1. 输出电压范围

LM317 的输出电压范围为 1.25V 到 37V，能够满足不同电压需求的应用。通过外接电阻网络，可以将其输出电压调节为所需的电压值。对于大多数应用来说，1.25V 是其最小输出电压，而 37V 是最大输出电压。

2. 输入电压范围

LM317 的输入电压范围为 3V 至 40V，且必须高于输出电压至少 3V，才能保证其正常工作。这个电压差被称为压差（Dropout Voltage）。通常情况下，LM317 的输入电压需要比输出电压高 3V 以上，才能提供稳定的输出。

3. 输出电流

LM317 的输出电流最大可达 1.5A，但实际应用中，通常输出电流会受到散热条件的限制。如果电流超过其额定值，可能会引起过热问题，因此需要适当的散热设计。

4. 静态电流（Quiescent Current）

LM317 的静态电流通常为 50mA（最大值为 100mA）。静态电流是指在没有负载电流的情况下，稳压器自身的电流消耗。

5. 压差电压（Dropout Voltage）

LM317 的压差电压通常为 3V，意味着当输入电压与输出电压之间的差值小于 3V 时，LM317 将无法正常工作。压差电压是影响 LM317 性能的重要因素之一，尤其在低压应用中尤为重要。

6. 温度系数

LM317 的温度系数一般在 0.03%/°C 左右，这表示其输出电压随着温度变化的波动较小，具有较好的温度稳定性。温度系数的低值使得 LM317 在高温环境下依然能够稳定工作。

7. 调整电流（Adjust Pin Current）

LM317 的调整引脚电流通常为 50μA，电流非常小，因此对输出电压的影响较小。在大多数应用中，调整引脚电流可以忽略不计。

8. 负载调整率（Load Regulation）

LM317 的负载调整率一般在 0.1% 左右，表示在负载电流变化时，输出电压的稳定性。负载调整率的较低值表明，LM317 在负载变化时，能保持较好的电压稳定性。

9. 线性调整率（Line Regulation）

LM317 的线性调整率为 0.01%/V，表示输入电压的变化对输出电压的影响非常小。线性调整率的低值使得 LM317 在输入电压变化时，能够保持稳定的输出电压。

三、LM317 的工作原理

LM317 的工作原理基于内部的反馈控制系统。它通过调整其输出端和调节端之间的电压差来实现稳压功能。LM317 的输出电压由调节端的外部电阻决定，具体电压公式为：

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

其中：

• $V_{ ext{out}}$Vout 为输出电压，

• $R1$R1 和$R2$R2 是两个外部电阻，

• $I_{ ext{adj}}$Iadj 是调整端电流。

通常情况下，调整电流$I_{ ext{adj}}$Iadj 非常小，可以忽略，因此可以简化为：

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

四、LM317 的工作特点

LM317 的一些工作特点使其成为许多电路设计中理想的电压调节器。

1. 可调输出电压

LM317 的最大特点之一是其输出电压可调。通过改变外接电阻的值，可以实现输出电压在 1.25V 到 37V 之间的任意调节。这使得 LM317 适应了多种不同电压需求的应用场景。

2. 过热保护

LM317 内部集成了过热保护电路。当其工作温度超过安全范围时，会自动限制输出电流或关闭输出，以避免损坏电路。这使得 LM317 在高温工作环境下依然能保持较高的可靠性。

3. 过流保护

LM317 配备了过流保护功能。当输出电流超过其最大额定电流时，内部的过流保护电路会启动，限制输出电流，防止过电流导致芯片损坏。

4. 短路保护

LM317 内部还设计有短路保护电路，在发生短路时，可以有效保护其内部电路免受损坏。当发生短路时，LM317 会停止输出电压，避免因电流过大而造成损坏。

五、LM317 的应用领域

LM317 作为一种线性电压调节器，因其简单、可靠、易于调节的特点，广泛应用于以下领域：

1. 电池充电器

在电池充电器中，LM317 经常被用作提供稳定的充电电压。通过调节电压，可以确保为电池提供适当的充电电压，避免过充或过放。

2. 电源适配器

在许多电源适配器中，LM317 用来提供稳定的输出电压。例如，在需要 5V 或 12V 电压的电路中，LM317 可以根据需要调整输出电压。

3. 实验室电源

许多实验室电源采用 LM317 来为各种电子实验提供稳定的电压。由于其可调输出，LM317 可以满足不同电压需求的设备。

4. 电动工具电源

LM317 在电动工具和家电中也有广泛应用，尤其是在需要精确电压的场合，如电动工具的电池供电系统中。

5. 通信设备

在通信设备中，LM317 被广泛应用于电源设计中，尤其是需要高稳定性和低噪声的电源系统中。

六、LM317 的优缺点

优点：

• 易于调节：只需要外部两个电阻就可以调节输出电压，操作简单。

• 集成功能多：具备过热、过流、短路保护等多种保护功能，确保使用安全。

• 稳定性好：LM317 的负载调整率和线性调整率较低，输出电压非常稳定。

• 广泛应用：由于其性能优异，LM317 在各种领域中都有广泛应用。

缺点：

• 功率损耗大：由于 LM317 是线性调节器，在较大电压差和电流下工作时，可能会导致较大的功率损耗。

• 效率低：与开关电源相比，LM317 的效率较低，通常在 50% 到 60% 之间，特别是在输入电压较高时，效率更低。