主页  技术文章  LM317

六月 12 2019

基于LM317的开关电源设计

相关产品推荐
产品图片产品型号品牌商输出电压输出电流最大输入-输出电压差
LM317LM317TexasInstruments(德州仪器)1.25-37VDC5mA-1.5A40VDC

目录

1.LM317 简介
2.电路设计

  常见的串联三端稳压集成电路,如LM7800、LM7900、LM3xx系列,效率低,如LM7805输入电源电压10~15V时,它的工作效率仅为30%~50%;如将LM7805用于可调式稳压电源,那么其输入端电压可达35V左右,但工作效率就更低了。另外,LM7800系列TO~220封装的产品,其自身不加散热片的允许功耗仅仅1.5VA,加上理想散热片也只有20VA。开关式稳压电源具有很高的工作效率,一般可达60%~90%或以上,本文介绍使用常见的LM317制作的开关电源,其电路简单,性能可靠。

  1.LM317 简介

  LM317是应用最为广泛的电源集成电路之一,它不仅具有固定式三端稳压电路的最简单形式,又具备输出电压可调的特点。此外,还具有调压范围宽、稳压性能好、噪声低、纹波抑制比高等优点。其主要性能参数如下。

  输出电压:1.25-37V DC;输出电流:5mA-1.5A;芯片内部具有过热、过流、短路保护电路;最大输入-输出电压差:40V DC,最小输入-输出电压差:3V DC;使用环境温度:-10-+85℃ 。

  图1给出了几种常用(不同封装形式)的LM317的外形及引脚排列图。

LM317的外形及引脚排列图

  图1 LM317的外形及引脚排列图

  由于输出端(2脚)与调节输入端(3脚)之间的电压保持在1.25V,调整接在输出端与地之间的分压电阻R1和R2来改变ADJ端的电位,可以达到调节输出电压的目的,如图2所示,原理如下:

  R1两端的1.25V恒定电压产生的恒定电流流过R1和R2,在R2上产生的电压加到ADJ端。此时,输出电压Vo取决于R1和R2的比值,当R2阻值增大时,输出电压升高,即:

  Vo=1.25[(R1+R2)/R2]。

调节输出电压电路

  图2 调节输出电压电路

  2.电路设计

  电路的工作原理是,当电路工作开始瞬间,由于LM317尚未建立起工作条件,其输入端电压高于输出端,于是呈现低内阻状态而导通,储能电容C2上电压开始上升,同时,流过电感L1初级线圈的电流在Ll中建立磁场,当C2上电压达到设定值时,LM317迅速呈现高内阻而近似断开,这时储存在L1电感中的磁场通过其次级线圈和D1向负荷供电,同时C2中的能量也向外释放,直到LM317输出端电压低于设定值,LM317再次导通。如此循环,LM317便被设置成开关工作状态。电路图如图3所示。

电路原理图

  图3 电路原理图

  该电路安装后几乎无需调试就能工作,经过几例的实际安装。电路具有以下特点:

  (1)电路开关频率变化很大,该频率与负载电流大小、输出电压高低、C2容量大小有关系。当C2容量超过47μF时,电路起振困难而变成串联式稳压电源,LM317温升急剧升高。电路振荡频率落人人耳可听范围后,能听到开关变压器发出“唧、唧”或“吱、吱”的叫声。

  (2)电源输出电压不能从1.25V起调,起始电压随电路负载大小在2.5V左右,输出电压随负荷变化不是很稳,在15V以下时高于空载值,15V以上时低于空载值,误差在2V以内,所以它不适用于对稳压精度要求很高的场所。

  (3)按照附图中的元件数据,电路输出在1.2A的情况下,输出电压范围是2.5~2.9V。在5V输出1.2A电流的情况下,LM317温升很低,如使用普通串联电路形式,散热问题将是很难解决的,这正是本文设计的初衷。

  电路中C1、C3是滤波电容,一般容量越大越好;C2是储能定时电容,该电容小开关频率高,但电压不稳定,电容大易造成停振;L1是开关变压器,可以用25或29英寸电源滤波线圈代用;L2是滤波电感,也可以用前面滤波线圈代用,但要将两个绕组头尾串起来使用;D1是续流二极管,型号为国产2CN类的高速管,不能用一般管代用;D2是保护二极管,W是输出电压调整电位器,尽量采用线性或功率大一点的使用;R是输出取样电阻。变压器可以用输入输出电压相同的代用,只要能满面足使用要求,输出电压和功率小一点也可。

相关文章

  • LM317的典型应用电路 ...
    LM317是应用最为广泛的电源集成电路之一,它不仅具有固定式三端稳压电路的最简单形式,又具备输出电压可调的特点。此外,还具有调压范围宽、稳压性能好、噪声低、纹波抑制比高等优点。lm...
  • LM317的特性、工作原理及应用介绍 ...
    LM317是应用最为广泛的电源集成电路之一,它不仅具有固定式三端稳压电路的最简单形式,又具备输出电压可调的特点。此外,还具有调压范围宽、稳压性能好、噪声低、纹波抑制比高等优点。LM...
  • 利用LM317组成的各种电源电路 ...
    LM317是美国国家半导体公司在早年制造的三端可调正稳压器集成电路。我国和世界各大集成电路生产商均有同类产品可供选用,是使用极为广泛的一类串联集成稳压器。其内置有过载保护、安全区保...
  • 基于LM317的开关电源设计 ...
    常见的串联三端稳压集成电路,如LM7800、LM7900、LM3xx系列,效率低,如LM7805输入电源电压10~15V时,它的工作效率仅为30%~50%;如将LM7805用于可调...
  • 基于LM317的可调数显小功率稳压电源设计 ...
    众所周知,小功率线性稳压电源是电子系统测试中广泛应用的电子设备,但目前小功率电源多为固定电压输出或电压可调,却无直观数字显示,操作使用不便。因此针对电源电压的连续可调与数字显示功能...

0 条评论

留言

您的邮箱地址不会被公布

 
 
   
评分: