好用的LM317

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好用的LM317(穩壓IC)

相信在許多的電路中，大家都已常見它的蹤影，LM317 (3-Terminal Adjustable Regulator)也就是3端點可調整電壓的穩壓器，由於使用簡單，設定電壓方便，所以在許多的電路運用中都可以看到它。我們站上的也是這樣。現在只是把它的用途再拿來整理說明一下。

LM317最早為國際半導體設計生產，後來LT(線性技術科技公司)也生產了改良型的LT317，是改良型的，但一般應用應不會有差別，(差別為:線性調整率LT317為.005%/V、LM317為.01%/V)。當然現在不只這兩家生產了，除了在各型號及封裝上不同、電流能力不同外，在運用上機乎是完全相容。

基本的特性如下:

l 工作時V(A-O) =1.25

l 工作電壓3<=V(I-O)<=40

l out>=10mA

基本運用1:定電壓

通常LM317最常用為可調整電壓源之用，官方資料就有標準用法如下:

或是:

其輸出當成電壓源時，公式就是:

Vout=1.25*((R2+R1)/R1) 或1.25*(R1+(R2/R1))

工作電壓 V(I-O端)>=3V

LM317的承受功率就是:P=V(I-O)*I

*.當它的P很大時，別忘了為它加個散熱片。

如果懶的計算，站上還有現的線上計算程式可以幫你計算電阻的值，用來計算精確電壓，運用在定電壓的電源供應上很方便:http://gc.digitw.com/Program/LM317-CALC/LM317-Calc.html

只要使用固定的精密電阻，連調整電壓都不用了，相信這已有很多人都很明瞭了! 站上很多的DIY分享也都時常運用LM317。所以LM317運用在電壓的供應上實在很方便。

站上以前也分享及收集了不少相關的文件:

LM317穩壓電路板: http://gc.digitw.com/new_page_16.htm

LM317&LM337穩壓電路: http://gc.digitw.com/Circuit/LM317andLM337-PWIC.pdf

多了保護裝置的LM317T可調穩壓電源: http://gc.digitw.com/Circuit/LM317-PROTEC.pdf

基本運用2:定電流

LM317除了能當電壓源外，還是好用的定電流裝置，這是data sheet中提供的電路...

其電流公式:

Iout=1.25/R1

要注意的是電阻R1的功率(W數)

如果你需要輸出的電流較大就要用較大w數的電阻，例如輸出電流為1A那

P(R1)=VI=1.25*I=1.25*1=1.25W

所以R1就要挑1.25W以上

那限流電路又要運用在何處呢?

運用1 - LED限流電路:

有人會問，不是加限流電阻就好了嗎，為何還要用限流電路? 基本上沒錯，以一般最常見的白光LED來說，只要知道它的工作電壓及電流，就可以算出其應串聯的電阻為多少，例如:一般常用的白光LED的規格如下:

切入電壓(Forward Voltage)

3~3.8V(3.2V最佳)

順向電流(Forward Current)

20mA~35mA

那我們來算如果使用12V來當電源，那要如何來接呢?

以每個LED為3.2V的工作電壓來算，我們可以串聯3個，所以工作電壓成為3.2V*3=9.6V。

由於是串聯，所以工作電流一樣，我們以30mA來算。

那串聯的限流電阻要用多少呢?

如上圖來看我們設定3個串聯LED上的壓降為9.6V，所以R上的壓降為12V-9.6V=2.4V，

為了使R流過30mA(0.03A)的電流來共應LED 電源，以電流公式:

I=V/R 來看

I=0.03A

V=2.4V

所以 R=V/I= 2.4V/0.03A=80(歐姆)

懶得算的人也可以用站上的線上計算,答案會是一樣的。

LED串聯電阻值計算: http://gc.digitw.com/Program/Resistor4LED/Resistor4LED.htm

所以我們可以找一個相近的電阻來用，比如82歐姆。

由於流經電阻的電流只有0.03A，他的功率只耗掉0.03*2.4V=0.072W而已，所以電阻的W數就不太重要了。

以上是指電源電壓在完全穩定的情形下，流經LED的電流可以跟我們計算的值相近，可是實際使用上，如果我們的電源電壓不穩定，比如用在機車上，電池在充飽電時可能到13.5V，且在發動時,車上的發電機還會為電池充電，電壓一定又更高，且會因引擎轉速而電壓乎高乎低，如果我們把做好的LED用到車上，電流就有可能乎上乎下，非常不穩定，這樣LED的壽命難免縮短了！所以這時限電流就好用了，電壓只要高過ＬＥＤ的工作電壓，它的電流會維持你設定的電流，不會超過，如果電壓小於工作電壓，其電流也只要減小，所以就沒有燒壞ＬＥＤ的顧慮了。如何運用呢？

我們還是以實例來做說明：

我們這次用多顆的ＬＥＤ來做說明：

先預設使用18顆LED，接成這樣的陣列:

每串(3個LED)要耗30mA的電流，共有6串，所以會耗掉180mA的總電流。R是為了使各串LED多一次保護用的我們設定使用10歐姆，所以在R上會有10*0.03A=0.3V的壓降，所以上圖應使用的電壓應為9.6+0.3=9.9V，以一般鉛酸電池的電壓約為13.5V，比我們要用的電壓還高13.5V-9.9V=3.6V，以經滿足了LM317 ,Vout-Vin>3V的規範了。

所以上圖的總電流為180mA(0.18A),我們先確定下來了，所以要使用LM317來限流，我們就來算算要如何的配置:

配合LM317的限流電路，圖會成為：

我們就依照先前提過的限流公式來計算:

Iout=1.25/R1

0.18A=1.25/R1 所以 R1=1.25V/0.18A=6.95歐姆

電阻功率=1.25V*0.18A = 0.225W 所以只要選用1/4W以上的電阻就可以了，看精密電阻可不可以找到一樣或相近的值，如果找不到剛好的阻值，大家也可以自行以串聯或並聯的方式來取得電阻。

相信經過以上的解說, 大家應可以自行運用來做LED照明了!

運用2 – 鋰電池充電器:

這個例子, 運用了LM317限流及定電壓的用法，把兩個功能串在一起成了：

U1及U2同是LM317，U1負責的是限電流的工作，U2是負責定電壓的工作，一般來說，鋰電池以一個CELL的來說，通常它會標明為3.7V/xxx mA，但通常鋰電池或鋰聚合物電池可以充飽到4.2V，充電時的電流我通常設定會少於它容量的一半。

如果我們的電池容量在1000mA左右，我假設以1/4左右的電流來充電，以上圖來說U1我們設定R1為4.4歐姆時，它的電流為266mA，差不多可以。如果只用限電流來充電，可以嗎? 最大的問題是，電池充飽後，它不會停止充電，電壓到了4.2V以上, 還是在充電，那電池可能因過充而發燙、爆炸，所以我們在限流電路之後加一個定電壓電路，以1 CELL的鋰電來說，我們設為4.2V，所以上圖在調整時，先不接電池，用電壓表量輸出電壓，調整R3那顆VR，讓電壓表指數為4.2V就可以了。鋰電池在充電至4.2V時因為與LM317的電壓相同，逹成平衡，電流就不會再充進電池了。