TI LM117-LM217

1-4
LMI17/LM217/LM317 三端可调稳压器
一、概述
LM117 /LM217 /LM317 三端可调正压稳压器,在输出电压1. 2V~37V 范围内,能够提
供1. 5A 的输出电流。它们易于使用,仅需两个外接电阻即可设置输出电压,而且线路调整和
负载调整优于标准的固定稳压器。 LM117 系列采用标准的晶体管封装形式,便于电路安装拆
卸。
LM117 系列除具有比固定稳压器更优性能外,内部还提供过载保护措施,包括限流、热
过载保护和安全区保护,既使调整端开路,所有过载保护措施也都起作用。
一般来说,稳压器不需要接电容,在输入端不设置旁路电容。输出端加上电容可以改善瞬
态响应,调整端加旁路电容可以得到很高的纹波抑制比,而这些指标在标准三端固定稳压器是
很难达到的。
LM117 系列除了可以替代固定稳压器外,还具有非常广泛的各种应用,由于稳压器是
"悬浮"的,并且仅考虑输入与输出的电压差,只要未超过输入与输出电压差的最大值,就可以
应用到数百伏稳压的场合。
同样, LM117 系列可以非常方便构成可调开关稳压器,预置多档电压稳压器,或在调整
端与输出端之间接一定值电阻,构成精密的电流稳压器,通过措位调整端到地使电压输出为
1. 2V ,负载流过很小电流,可以构成电子关断电源。
LM117K 、 LM217K 和 LM317K 以标准 TO-3 晶体管封装, LM117H 、 LM217H 和
LM317H 以固态柯伐材料 TO-39 晶体管封装。
LM117 的额定工作温度范围为一 550C~+1500C , LM217 为一 250C~+1500C , L肌1317
为 WC~+1250C , L317T 及 LM317MP 用 TO-220 封装,工作温度范围为 OOC~+1250C 。若
使用要求输出电流大于 3A 和 5A ,请查 LM150 系列和 LM138 系列数据资料。如果需要负电
压,详见 LM137 系列的数据资料。
• 13 •
,
,
LM 1l 7 系列的封装与功率
器件
封装形式
额定功率
设计负载电流
LM 1l 7
TO-3
20W
1. 5A
LM217
TO-39
2W
O.5A
bM317
TO-39
2W
O.5A
LM317T
TO-220
15W
1. 5A
LM317孔4
TO-202
7.5W
O.5A
LM317LZ
TO-92
O. 6W
O.lA
二、特性
·可调最低输出电压:1. 2V
.输出电流:1.
5A
·线路调整典型值 :O.Ol%/V
·负载调整典型值 :0.1%
·电流限制:不随温度变化
.无需储存多个输出电压值
.标准三脚晶体管封装
.波纹抑制 :80dB
三、原理图及封装形式
,
图1.
• 14 •
56
原理图
(10- 3S1EEL)
调整端
金属封装
<1 0- 39)
/工\
金属封装
/0 \
X
V'N
、,
<710-4与γ一-输入端
}
2 0+一调整蝙
\n/\
\、 30亏-r'-一一输出端
飞外壳是输出
(TO- 220)
<1 0- 202)
塑封
塑封
VOUT
\
1
2
\ζ/
、./ 外壳是输出
7r 兀
底视
VOUT
底视
型号
型号
LM117K 钢封
ADJ
LM117H
LM217 H
LM3 J7 H
LM217K 铜封
LM317K钢封
ADJ
VO('J
、,
f
图1. 57
前视
型号
型号
LM31 7T
LM317MP
LM317MP TP
封装形式
四、电气特性
极限参数
1
功耗 z 内部限定
输入输出电压差 :40V
工作温度范围
LM117
-550C~+1500C
LM217
一 250C~ 十 150"C
LM317
OOC~ 十 125 C
储存温度范围:
0
→ 650C~+1500C
0
+300 C
引脚温度(焊接 10s) :
先决条件:
热限老化处理所有器件。
电参数特性
2
电气参数
表 1-4
LM 1l 7/217
参数名称
条件
T A c-2 月 .C ,
线路调整
负载调整
般小值典型值|最大值
T A = 25 "C, 10mA ,ç;
0.04.
%只f
0.01
0.02
0.01
5
15
5
25
mV
O. 1
。 .5
%
IMAX
|山川注 2)
TA=25 ^C , 20ms 脉冲
调整端电流
调整端电流变化
j单{主
IouT 王三
VOUT ,ç; 5V ,(注 2)
热调整
段小值典型值最大值!
3V ,ç; V lN- VOUT ,ç;
40V( 注 2)
,
LM317
1 OmA ,ç; 1L,ç; I MAx
O. î
0.03
0.07
0.04
0.07
%/W
50
100
50
100
μA
5
0.2
5
μA
3V ,ç; CV1N ~ V OlJ r) ,ç; 40V
• 15 •
续表
参数名称
3V
基准电压
LM 1l 7/217
条件
~
(V 1N
~
VO UT
典型值
1. 20
1. 25
最大值
最小值
单位
典型值
最大值
1. 25
1. 30
V
0.02
0.07
%/v
) ~
40V ,(注 3)
.
最小值
LM317
1.301.20
ωmA~…且 P~ I
PMAX
线路调整
负载调整
3V~V", ~ VouT~40V ,
(注 2)
10mA~IouT~IMAx , <ì于
2)
VOUT~5V
20
50
20
70
mV
VOUT 二月 V
0.3
1
O. 3
1. 5
%
温度稳}È性
TMIN 王三 Tj~T"'AX
l
最小负载电流
Vlw-l l oUT=40V
3.5
限流
VIN~VOUT~15V
%
1
3.5
5
10
mA
K 和 T 封装
1. 5
2.2
1. 5
2. 2
A
H 和 P 封装
0.5
0.8
0.5
0.8
A
K 和 T 封装
O. 30
O. 4
O. 15
O. 4
A
H 和 P 封装
0.15
0.07
0.075
0.07
A
0.003
0.003
%
65
65
dB
80
dB
VIN
VOUT
•
-卡 25
= 40V , T j =
C
=
输出噪声均方值与输出电
TA
压百分比
10kHz
纹波抑制比
VOUT=10V , j=120Hz
25'C , 10Hz ~三 j~
CAD] =
10μF
长期稳定性
TA=125'C
热阻,结到外壳
66
80
66
0.3
i
0.3
1
%
H 封装
12
15
12
15
"C /W
K 封装
2. 3
3
2.3
3
"C /W
T 封装
P 封装
4
'C/W
12
'C/W
一一
注 1 :除非特别说明,上述技术条件适用于 LM 1l 7 温度为一 55C~T]~ 十 150C , LM217 为一 25'C~T]三二十 150'C , L317
为 O "C ~TJ些二十 150 "C, Vin~ Vout= 5V 。对于 TO~39 封装形式 Iout 二 O.lA ,对于 TO~202 封装形式 Iout=O.
5A 。尽管功耗内部限制,上述说明对 TO~39 和 TO~202 的功耗为 2W , TO~3 和 T。一 220 的功耗为 20W 。对
于 TO~39 和 TO~202 I MAX 为 O. 5A , TO~3 和 TO~220 IMAx 为1.
注 2: 调整率是在固定温度、低占空比脉冲条件下测试得出的。
注 3: 选出的器件具有严格容限基准电压。
五、典型特性曲线
输出电容未接,除非特别说明。
• 16 •
5A ,
HW 川切
忌芷)键时世糊'罩
历吕西
。4··A
(〈)诞
-e组第
E黯
e咀
z篝
z
《咀趴)恤晤
~
温度尸C'
lttωitb·s·-·······at
图1.
负载调整
58
图1. 59
限流特性
图1.
调整端电流
60
'y
1.260
〈 E)
{〉}』SEw-
樨 M咀
f 啊鑫
1.0
0.5
0
0
温度(
图1.
61
10
20
30
输入输血压辈)
'(
温度稳定度
图1. 62
40
V
10- 3
10
最小工作电流
11<
100
,
10k 100 1<
1W
-率 1 Hz 、
图1.
63
输出阻抗
六、应用说明
工作日才, LM 1l 7 系列在输出端与调整端之间提供1. 25V 的基
准电压 V REF ,基准电压加在 RI 两端,由于电压是固定的.所以固定
电流 1 1 通过输出的设置电阻丸,给出输出电压:
Vout = V REF (l + Rz/ R 1 )
+1 ADJR z
由于从调整端的 100μA 电流为一误差项,故 LM 1l 7 系列的设
计尽量减小 lADJ ,并使其为常数不随线路和负载变化,为达到这个目
的,所有的静态工作电流都返回输出端构成最小负载电流需求,如果
[到1. 64
摹本应用电路
输出端负载不足,输出电压将升高。
1
外接电容
建议在输出端接一个电容。在所有应用场合,输入端接入 O.l p.F 圆片电容或 1 p.F 钮电容
都是适直的。在调整端或输出端使用电容时,稳压器对输入端不接电容非常敏感,输入端接入
上述值的电容斗不会出现问题。
LM 1l 7 调整端加上接地电容,可以进一步改善纹波抑制比,这个旁路电容可以防止在输
出电压增加时把纹波也放大。在给出任何电压值时,超过 10μF 的电容在频率高于 120Hz 时,
纹波抑制不再有文的改善。加旁路电容后,应加保护二极管以防止电容充放电时损坏稳压器。
一般来说,最好的电容是钮电容,钮电容即使是在高频时也有较低的阻抗,根据电容的结
构,在高频时, 25μF 的电解电容相当于 1μF 的钮电容。
• 17 •
陶瓷电容在高频时,也有较好的性能。但有些种类电容在 0.5MHz 时变得很差。由于这个
原因,圆片电容 O. 01μF 比 O.lflF 作旁路电容更好。
尽管 LM117 系列在没有输出电容时可以稳压工作,但与其它反馈电路一样,外接电容的
某些值可以引起环路自激,这些值在 500pF 与 5000pF 之间,输出端加 1μF 钮电容(或 25μF 电
解电容)可以消除这些影响并确保稳压工作。
2
负载调整
LM117 系列具有极好的负载调整能力,但要获得最佳
性能,需注意几个问题。连接调整端的电阻(通常为 240.0)
LM ll7
VOUT
应尽可能靠近稳压器,这样才能改善由线路压降引起的基
准电压和稳压性能的降低。例如, 15V 稳压在负载与稳压
器之间存在 0.05 .0电阻。负载调整要考虑 0.05 .o xh 的线
路电压。如果设置电阻靠近负载,则有效线路电阻为 O.
05 .0 0 十 R 2 /R 1 ) 或在这种情况下性能差 1 1. 5 倍。
图 1. 65
输出端具有线路阻抗稳压器
图1. 65 示意在稳压器与 240.0预置电阻之间阻抗影
响。
对于 TO-3 封装形式,通过两个分开的引线接到外壳,可以很方便的减少外壳到设置电
阻的阻抗;对于 TO-5 封装形式,必须仔细考虑如何减少输出端的导线长度,儿接地端可以
靠近负载地端,提供远距离对地的敏感性,改善负载调整。
3
保护二极管
当各种集成稳压器外接电容时,一般都需要加保护二极管,以防止电容对稳压器放电。大
多数 10μF 电容有很低的内阻,在短接瞬间可达 20A 的放电,尽管有防浪涌措施,但这么大的
能量足以损坏集成电路的一部分。在稳压器输出端接电容,输入端短路时,输出电容通过稳压
器的输出端放电,放电电流大小与电容值、稳压器的输出电压和 Vin 下降的速率有关, LMll 7
系列放电通路的工作结抗 15A 浪涌电流是没有问题的。其它种类正压稳压器并不一定具备这
个能力,故对于输出电容等于或小于 25μF 时,并不需要保护二极管。
调整端的旁路电容放电是通过低电流结,且只在输入或输出短路时才放电。 LM117 系列
内部的 50.0电阻限制放电的峰值。在输出电压等于或低于 25V 和接有 10μF 电容时,不需要采
取保护措施。图1. 66 给出了在输出电压大于 25V 和输出电容较大时, LM117 保护二极管的接
法图。
。
..,四2
IIOOT
,
τ'也在
图1. 66
• 18 •
VOUT
~ 1.25V (1ζ)
有保护二极管的稳压器
,
R? ,
,
七、典型应用
LM 1l7
LM 1l7
V""
ourT'++
V'N >28V
Cl
V'N
!L C2+
O.l~
l~
可选 g 改善瞬态响应输出电容为 1μF-IOOOμF 的铝电解质
y
INPUfS
或钮电容,一般是用来改善输出阻抗和瞬态抑制。
祷
如果远离滤波电容,需加此电容。
十十 V out = 1.
25VO+R z! R
图1. 67
设置最A; VOCT
,)
铃设立最大 V out
1. 2-25V JlJ 调稳压器
图 1. 68
数字式选择输出
LMllï
V[~
LM 1l 7
7 V ~ 35V
VOltT
~ ,,.
'"
α
O.l IlF
-.
铸最小输出为1. 2V
图1.
69
5V 电子关断逻辑稳压器
图1. 70
慢启动 15V 稳压器
LMl17
YOU1
‘'.
:,'1'
10.
LM 1l 7
"同
BHU飞
DRZt
,
图1. 71
-.
改善纹波稳压器
图1. 72
高稳定 10V 稳压器
• 19 •
3-
LM195 并联
LMl17
~eT卡1".
.‘ BpJ
lOV- 40V
uv 卡←句 UT
肉?
'10
•
V1N-+-冉刀、-斗-IV1N "o UT!-.
输入
了'
- VOUT
+α
47 tJF +
LM117LA
τι」
问 UT
R2
2.4
γ 钮电容
..小负载电流二 3limA
图1. 73
大电流口I 调稳压器
图1. 74
0-30V 稳压器
图1. 75
功率跟随器
35V
十钮电容
势闪耀固定电流模式
图1. 76
5A 固定电压/固定电流稳压器
yo
LM117
V1N
LM 1l7
~
AEif
1NPUT
最小负载电流 -4mA
上
势最小负载电流为 4mA
图1. 77
• 20.
lA 稳流器
图1. 78
1. 2-20V 最小设置电流稳压器
图1. 79
高增益放大器
L1
<.)1
2 N3792
8V-35V
1.8V TV 32V
+1
C4
100~
+钮电容
图1. 80
3 -
低耗 3A 开关稳压器
LMI95 并联
V1N
8 - 35V
+
C1
VOUT
1.8V T032V
1二 100 I1F.
R2
720
VOl'T
V1S
+ C4
100pF
+钮电容
十钮电容
图1. 81
图1. 82
具有过载保护 4A 开关稳压器
跟踪预稳压器
LM 1l7
V1N
VO lJ T
一一一一→」
v()I1
OUTT::::r~2
- ......
V1N
.0.80 三 R1<1200
祷所有输出在 ::I:: 100mV 内
图1.
84
精密限流器
+最小负载电流 10mA
图1. 83
单控可调多端插件稳压器
• 21 •
Y1N
LM317
4.5Y- 25 、
120
5k
-cv5k
图1. 85
图1. 86
AC 稳压器
可调 4A 稳压器
LM317
.,.
LM317 H
YI,----J可否正J儿-t-----1
ι一一一一工
"
祷 Rs: 设置充电的输出阻抗
Zout=RsO +R2/R ,)
图1. 87
12V 电池充电器
羡设置峰值电说l\ O.6AatlílJ
提祷建议用 1000μF 滤去输出端瞬态变化
图1. 88
限流 6V 充电器
,
,
图1.
89
50mA 固定电流
电池充电器
.