LM317で使用する抵抗値

R1とR2の比率がLM317の出力電圧を決定することを知っています。たとえば、R1 = 200、R2 = 330オームは約3.3Vを生成します。私の質問は、R1とR2に2Kと3.3Kを使用するとどうなりますか？抵抗値を増やしても、比率を同じに保つとどのような影響がありますか？

出力電圧は、R1とR2の比では決まりません。次の方程式で求められます。

$V_{OUT} = 1.25 \left(1+\frac{R_1}{R_2}\right) + I_{ADJ}R_2$

通常の目的では、 $I_{ADJ}R_2$ 項は破棄できます。 $I_{ADJ}$ のオーダーです $100\mbox{ }{\mu}A$。

抵抗を10倍したので、この誤差項も10倍され、33 mVから330 mV、または0.33 Vになります。

LM317の出力電圧は、R2に流れるIadj電流の影響を受けることを指摘する人もいます（下の回路例を参照）。

Iadjには2つの要因が関連している可能性があります。その絶対値は標準50 uA（最大100 uA）、および負荷範囲全体での変動（標準0.2 uA、最大5 uA）です。他の人が指摘したように、R2は、R2のIadj電圧降下を無視できるか、または許容できるように十分に小さくする必要があります。R2が大きい場合、負荷がかかっている状態でR2を介したIadjの変化が大きくなる可能性があります。たとえば、Iadjが負荷全体で最大値5 uAで変化し、R2が100k（通常よりもはるかに大きい）である場合、Voutの変化はV = IR = 5 uA.100k = 0.5Voltになります。ここで20kでも0.1ボルトの変化が発生します。これは、場合によっては問題になることがあります。（もしそうなら、おそらく単純な3端子レギュレータを使用すべきではありませんが、それはまた別の話です）。

微妙な問題の軽減：もう1つ微妙ではありませんが、見過ごされがちな要素があります。LM317内部電子回路は、レギュレータ両端のドロップアウト電圧とminimim電流によって「操作」されなければなりません調節を達成するためにレギュレータを通って流れます。

LM317のデータシートの指定最大10mA、などの典型的な3.5ミリアンペア最小（参照データシートの4ページ）の負荷電流。（最大最小値は素晴らしいコンセプトです:-)）。「適切な」設計では、10 mAの最悪のケースが許容される必要があります。IF外部負荷が常に10ミリアンペア以上を描き、その後、すべてが順調です。ただし、外部負荷電流が10 mA未満に低下する可能性がある場合、設計ではこの10 mAを提供する負荷を提供します。負荷のない最悪の場合、R1は10 mAを提供する便利な方法を提供すると同時に、適切に「硬い」分圧器を提供します。通常の動作では、R1は常に1.25Vです。データシートの例に示されているようにR1 = 240オームを使用すると、I = V / R = 1.25 / 240 = 5.2 mAになります。これは、必要な3.5 mAの標準最小負荷を超えていますが、必要な最悪の最小負荷10 mA未満です。外部負荷がゼロになる可能性がある場合、これが最小負荷電流を得る方法であれば、R1にR = V / I = 1.25V / 10 mA = 125オーム以下で十分です。SO R1について示さ240オームの抵抗器は、LM317の最小負荷要件ワーストケースを満たさないであろう。R1の値を小さくするか、合計を少なくとも10 mAにするのに適した最小の外部負荷を常に存在させる必要があります。

R1を設定すると、R2は必要な出力電圧を達成するように設計できます。R1 + R2に10 mAの電流が流れているため、重大な場合を除いて、Iadjは非常に小さくなっています。

回路を「設計」するとき（単に「機能させる」だけでなく）、最悪の場合のパラメーターを使用することが重要です。「最悪」を構成するものはパラメーターによって異なり、場合によっては最小値を使用する必要があります1つの設計計算のパラメーターの値と、別の計算の同じパラメーターの最大値。

効率の問題：

「おもしろい」-LM317の最小ドロップアウト電圧は、通常適用される条件のほとんどの範囲で約1.5V〜2Vです。（25C、20 mA〜1A。）ドロップアウトは、150 Cで20 mAで1Vまで低く（!!!）、-50Cまたは+ 150Cで1.5Aで2.5Vまで高くすることができます（！）。2Vは、スコープ計算のドロップアウトのsafish値です。最終設計を行うときに、設計の最悪のケースを確立する必要があります。

たとえば、5V出力の場合、効率= <= Vout / Vin = 5 /（5 + 2）=〜71％です。

非常に低い電流では、10 mAの最小負荷電流が重要になることがあります。たとえば、1 mAでの出力効率= 1ma_load / 10_ x 71％= mA_min = 7.1％！:-) :-(。

5 mAで5/10 x 71％=〜35％です。

負荷が増加すると、最大効率は通常70％まで上昇します。

しかし、上記のすべては、レギュレーターが「ドロップアウト」の段階にあるときに発生します。VinがVoutの約2Vを超える場合、レギュレータの仕事は過剰な電圧を下げることです。したがって、ほとんどの場合、効率は可能な最大値より低くなければなりません。

他の人はすでに方程式を指摘しています

$V_{OUT} = 1.25V \left(1+\dfrac{R_1}{R_2}\right) + I_{ADJ}R_2$

データシートにも記載されています。並べ替え$R_1$ くれます

$R_1 = R_2 \left( \dfrac{V_{OUT} - I_{ADJ} R_2}{1.25V} - 1\right)$

もし $V_{OUT}$ ボルトのオーダーです（ほとんどの場合）。 $R_2$ 何百もの $\Omega$ 用語 $I_{ADJ} R_2 << V_{OUT}$ 無視できるので、 $I_{ADJ}$ 最大100です$\mu$A.次に、単純化された方程式を取得します。

$R_1 = R_2 \left( \dfrac{V_{OUT}}{1.25V} - 1\right)$

たとえば $V_{OUT}$ = 5Vおよび $R_2$ = 100$\Omega$ 最初の方程式は299.2の値を与えます$\Omega$、2番目は300$\Omega$、わずか0.3％のエラー。
一方、10kを選択した場合$\Omega$ ために $R_2$ あなたは22kの値を取得します$\Omega$ と3万$\Omega$それぞれ。ために$R_1$。30kの使用$\Omega$ 5Vではなく6Vが出力され、20％のエラーになります！

低い値を選択するもう1つの理由があります。 $R_1$ そして $R_2$。データシートでは、最小負荷が3.5mA（標準）、最大負荷が10mAと記載されています。常に最悪の場合を計算する必要があるだけでなく、10mAが他のパラメーターの最小条件として指定されているため、10mAを選択することをお勧めします。
5V出力の場合は、$R_1$ + $R_2$ <500$\Omega$ その後。

また、約100uAのIadjも考慮する必要があります。これは常に一定ですが、I〜R1はその抵抗に応じて変化するため、100uAがプログラム電流の大部分ではないことを確認する必要があります。

したがって、R1が高いほど、Iadjが全体の電流の重要な部分となり始めるため、Iadjはより多くの「エラー」を引き起こします。

あなたの例で：

（1.25 *（1 +（330/200）））+（100e-6 * 330）= 3.3455V

抵抗x10付き：

（1.25 *（1 +（3300/2000）））+（100e-6 * 3300）= 3.6425V