對LM317一種應用異常問題的探討

高鑫偉　張玉峰　邢動秋

LM317是可調節3端正電壓穩壓器，在輸出電壓范圍為1.2V-37V時，能夠提供超過1.5A的電流，只需要兩個外部電阻即可設置輸出電壓，因此受到電子應用者的青睞，然而在其應用中，因使用不當而導致的異常問題總是存在，本文結合LM317基本電路，對筆者遇到的LM317穩壓塊的輸出電流小于最小穩定工作電流時，其輸出電壓上升的情況予以分析探討。

1 LM317基本電路

LM317基本電路如圖1所示，可通過R1和R2合理設置輸出電壓；C1為輸入電容，當其前面接有整流濾波電路且距離穩壓器較近時，電容C1可不加，推薦取100nF；C2為輸出電容，有改善瞬態響應的作用，推薦取1?F。

2 對LM317輸出電流未達到最小穩定工作電流情況的分析

LM317穩壓塊的輸出電流小于最小穩定工作電流時，其輸出電壓將上升【1】，且輸出的帶載電壓和空載電壓差別較大。逐漸改變R1和R2的阻值使輸出電流小于最小穩定工作電流，觀察空載輸出電壓變化，同時測量帶載輸出電壓即可驗證該結論，此結論已經本人實驗證明。

LM317最小穩定工作電流一般為1.5mA，由于穩壓塊生產廠家不同、型號不同，其最小穩定工作電流也不相同，但一般不大于5mA，本文以1.5mA為例。由圖2分析LM317內部電路結構，一旦R1和R2確定，穩壓塊工作時，無論輸出電流略小于1.5mA，還是略大于1.5mA，穩壓塊內部工作電壓幾乎不會變化，但當輸出電流小于1.5mA時，穩壓塊內部部分電路將出現工作電流不夠的情況，不能正常工作，如懸掛狀態，導致輸出電壓偏高。

若將最大負載電阻稱為Ro，Ro阻值偏大或不接，將使LM317輸出電流較小或為0，達不到最小穩定工作電流，LM317工作異常，再加上負載后，LM317輸出電壓將下降很多。

3 這種LM317異常問題的解決方案

此時要解決最小穩定工作電流的問題，就是要合理設置最大負載電阻Ro的問題，使得穩壓塊空載時輸出的電流大于或等于最小穩定工作電流。帶載時，負載與最大負載電阻Ro是并聯關系，電阻并聯的結果使得阻值變小，輸出電流將增加，必然大于最小穩定工作電流，從而使LM317穩定工作；同時應注意負載不能過重，以免引起內部短路保護，造成輸出電壓減小或中斷。可通過兩種方法使最大負載電阻Ro符合要求：

1.通過合理設定R1和R2阻值滿足Ro要求

空載時，須VO/（R1+R2）大于等于1.5mA，即R1+R2小于等于Vo/1.5mA，同時因為LM317輸出電壓為1.25V-37V，所以，由輸出電壓計算公式可知，R2/R1范圍為0-28.6，可根據輸出電壓要求設定R1和R2阻值。

2.通過增加額外的最大負載電阻Ro

如圖3，在不接穩壓電源負載時，在輸出端并接一最大負載電阻RO，作為提供最小工作穩定電流的負載。考慮到輸出電壓為1.25V時輸出電流最小為1.5mA，電阻約1KΩ，因為輸出電阻不能隨輸出電壓變化，當輸出電壓為37V時，輸出電流接近37 mA，輸出電流過大，必然使電源效率降低，所以此方法應考慮最大負載電阻大小及電源效率的問題。

綜上，LM317輸出電流過小，未達到最小穩定工作電流，將導致穩壓塊本身不能正常工作，從而引起輸出電壓升高；加上負載后，會引起輸出電壓與空載時偏差較大的情況；可通過提供最大負載電阻RO的方法達到最小穩定工作電流，從而解決該問題。

參考文獻

[1] LM317數據手冊，1998 STMicroelectronics-Printed in Italy.