LM317の詳細なガイド：調整可能な電圧調整器の理解

LM317は、最も広く使用されている電力統合回路の1つです。固定された3末端電圧レギュレータ回路の最も単純な形式を持っているだけでなく、調整可能な出力電圧の特性もあります。さらに、低ノイズ、広い電圧調節範囲、良好な電圧安定化性能、および高リップル抑制率の利点もあります。この記事では、LM317に関連するいくつかの重要なポイントについて説明し、このデバイスを詳細に理解できるようにします。始めましょう！

カタログ

1. LM317の紹介

2. LM317調整可能な電圧安定化電源電圧安定化回路の機能

3. LM317のソフトスタート回路

4. LM317の最小安定動作電流

5. LM317出力電圧の計算と電圧調整抵抗器の選択

6. LM317の絶対最大評価

7. LM317の出力電圧が入力電圧とともに変化するのはなぜですか？

LM317の紹介

LM317は、国立半導体からの3末端調整可能な正電圧レギュレーターICです。LM317の広い出力電圧範囲は1.2Vから37V、負荷電流は最大1.5Aです。LM317を使用することは非常に単純で、目的の出力電圧を設定するために2つの外部抵抗のみが必要です。さらに、LM317は標準的な固定レギュレーターよりも優れた線形性と負荷調節を提供し、さまざまな保護回路がLM317に統合され、過負荷保護とセーフゾーン保護などの安定した信頼できる動作を確保しています。通常、LM317は外部コンデンサを必要としませんが、入力フィルターコンデンサからLM317入力への接続が6インチ（約15 cm）を超える場合、外部コンデンサが推奨されます。出力コンデンサを使用すると、過渡応答も改善されます。調整側でフィルターコンデンサを使用すると、標準の3末端レギュレーターのリップル除去率よりもはるかに高いリップル除去率を取得できます。

LM317にはいくつかの特別な用途があります。たとえば、レギュレーターをより高い電圧で停止することにより、LM317は、入力または出力の電圧の差がその制限を超えず、出力の短絡が回避されている場合、最大数百ボルトの電圧を調節できます。さらに、調整端子をプログラム可能な出力機能のプログラム可能な電圧に接続できます。

代替品と同等物

• LM7905

• LM7809

• LM7912

• LT1086

LM317調整可能な電圧安定化電源電圧安定化回路の機能

LM317調整可能電圧レギュレータ電圧レギュレータ回路は、回路またはデバイスに安定した信頼性の高い電源を提供するために、必要な出力電圧に安定して変換される入力電圧の主な役割です。具体的には、電圧レギュレータ回路の役割は次のとおりです。

信頼性を提供する：電圧レギュレータ回路の設計は、通常、回路と機器の安全な動作を確保するために、過電流保護、過剰な保護、短絡保護、およびその他の機能を考慮します。これらの保護メカニズムにより、予期しない状況で規制された電源の信頼性と安定性が保証されます。

出力電圧の調整：電圧レギュレータ回路により、ユーザーは必要に応じて出力電圧を調整して、さまざまな回路要件に合わせて調整できます。ポテンショメータまたは抵抗器を単に調整するだけで、特定の範囲内で目的の出力電圧を実現できます。

負荷デバイスの保護：電圧レギュレータ回路は、出力電圧を安定させることにより、入力電圧の変動から負荷デバイスを保護します。電力の変動と騒音干渉に抵抗し、電圧が高すぎるか低すぎるかによって引き起こされる負荷装置への損傷を防ぐことができます。

安定した電圧の提供：電圧レギュレータ回路は、フィードバック制御メカニズムを介して入力電圧と負荷電流の変化に応じて、出力電圧を自動的に調整および安定させることができます。このようにして、電圧レギュレータ回路は、異なる負荷条件下で一定の出力電圧を提供して、電源機器の通常の動作を確保できます。

LM317のソフトスタート回路

以下の図は、LM317を使用して構築されたソフトスタート回路を示しています。パワーオンの瞬間、CE1の電圧が突然変化することはできないため、Q1はR1とR2のバイアス効果を介してオンになります。この伝導状態により、RP1が短縮され、LM317の調整端子が接地されます。この時点で、電源の出力電圧は1.25Vです。C2の充電時間が増加すると、出力電圧が徐々に増加します。D1の機能は、電源がオフになった後にC2の電荷をすばやく放出して、次回の電源がオンになったときにソフトスタートを正常に達成できるようにすることです。さらに、Q1とR2が接続されていないが、RP1の両端に大きな電解コンデンサが接続されている場合、ソフトスタート効果も達成できることに注意する必要があります。

LM317の最小安定動作電流

LM317電圧レギュレーターブロックには、最小安定した動作電流があり、時には最小出力電流または最小放電電流とも呼ばれます。通常、この最小安定した動作電流の値は約1.5mAです。LM317電圧レギュレータブロックのメーカーとモデルの違いにより、最小安定した動作電流の特定の値も異なる場合がありますが、通常は5MAを超えません。LM317電圧レギュレータブロックの出力電流が最小安定した動作電流よりも低い場合、正しく機能しません。それどころか、出力電流がこのしきい値を超えると、LM317電圧レギュレータブロックは安定したDC電圧を出力できます。

LM317電圧レギュレータブロックに基づいて規制電源を作成する場合（図に示すように）、最小安定した動作電流に注意を払ってください。この点が無視された場合、私たちが生産する規制された電源で次の異常な現象が発生する可能性があります。

LM317出力電圧の計算と電圧調整抵抗器の選択

LM317の出力電圧Voutは、抵抗R1とRP1によって共同で決定されます。特定の式はVout = 1.25×（1+RP1/R1）です。Vout端子とLM317のAdj端子（調整端子）の間に1.25Vの固定電圧があるため、R1の抵抗が変わらない場合、R1を通過する電流は一定の値になります。RP1とR1は直列に接続されているため、RP1の抵抗を調整するだけで出力電圧を変更できます。LM317の内部回路の動作電流はVout端子から出力され、この電流は約5MAであることに注意する必要があります。したがって、R1の最大抵抗は240Ωを超えてはなりません。R1の値が大きすぎる場合、LM317の内部回路の動作電流は完全に出力されないため、出力電圧が高くなり、安定性が低下します。実際のアプリケーションでは、より良いパフォーマンスを得るために、R1の温度安定性が良好な金属膜抵抗器を選択することをお勧めします。R1の抵抗温度安定性が良くない場合、LM317の出力電圧が漂う可能性があります。

LM317の絶対最大評価

LM317の出力電圧が入力電圧とともに変化するのはなぜですか？

LM317を横切る電圧低下は、その内部抵抗とそれを流れる電流の量によって決定されます。LM317の内部抵抗は通常0.2〜0.6オームです。この値は、メーカーと特定のデバイスによって異なります。電流がLM317を流れると、内部抵抗で電圧降下が発生し、出力電圧に影響します。さらに、LM317の入力電圧も出力電圧に影響します。具体的には、入力電圧が増加すると、内部抵抗全体の電圧降下がそれに応じて増加し、出力電圧が低下します。それどころか、入力電圧が低下すると、内部抵抗全体の電圧低下も減少し、出力電圧が増加します。入力電圧に加えて、LM317の出力電圧も温度変化の影響を受けます。温度が上昇すると、LM317の内部抵抗が増加し、出力電圧が低下します。それどころか、温度が低下すると、LM317の内部抵抗が減少し、それにより出力電圧が増加します。

LM317の出力電圧に対する入力電圧変化の影響は、2つの方法で最小化できます。最初の方法は、前処理者を使用することです。事前調節因子は、LM317の前にある電圧レギュレータです。その機能は、LM317の入力に安定した電圧を提供することです。リニアレギュレーター、スイッチングレギュレーター、またはツェナーダイオードなど、多くの種類の前提条件があります。LM317に調整された電圧を提供することにより、事前細胞はLM317の入力で電圧の変動を効果的に減らすことができます。前細胞を選択するときは、LM317の入力電圧範囲と予想される出力電圧に基づいて合理的な一致を行う必要があります。2番目の方法は、バイパスコンデンサを使用することです。バイパスコンデンサは、LM317の入力と出力の間に接続され、ローパスフィルターとして機能します。高周波ノイズと電圧の変化を効果的にフィルタリングでき、LM317の出力電圧に影響します。バイパスコンデンサは、高周波信号の低インピーダンスパスを提供し、LM317に直接作用する電圧の変化を防ぎます。バイパスコンデンサの値を選択するときは、入力電圧の波紋と出力電流のサイズを考慮する必要があります。通常、バイパスコンデンサの典型的な値は1ufから10ufの間です。