このLM317ダイアグラムは私には意味がありません

したがって、これはLM317の電圧レギュレータとしての基本的な配線であり、ほとんど意味がありません。まず、1つのピンが調整用である場合、なぜ$R_1$が必要なのですか？$R_2$は、送信する必要があるほぼすべての値を提供します。で$R_1$本当に必要？

分圧器回路では、入力電圧を使用してポテンショメータを供給していることを常に理解しています。なぜ出力電圧の正の端を使用してポットに電力を供給するのですか？$R_2$は間違って配線されていませんか？誰かが私の調整ピンへの電圧を変えるように言われたら、ポットで分圧器を作成し、その出力をピンに送ります。しかし、ここでのポットへのV +入力は、調整ピンに向かうワイヤと同じワイヤであり、317からのVからの同じワイヤです。異なる量の電圧をICに送信しようとする場合、どのように安定したVを同じ場所に突っ込んでいるときに機能するはずですか？

最後に、キャップの無知を許してください。しかし、コンデンサが負荷でない場合、$C_1$は短絡を引き起こしていませんか？

データシートは、とADJピンの使用のかなり完全な説明を有する$R_1$及び$R_2$：

$R_1$と$R_2$両方が出力電圧の式に現れるため、

任意の出力電圧を実現するには、両方が必要です。予想される負荷と目的の出力電圧に応じて、$R_1$を削除できる場合があります。ただし、最小負荷電流（データシートでは10mAと指定されています）を維持する必要があるため、負荷がそれを下回る場合は、$R_1$および$R_2$分圧器を使用して、その最小負荷電流要件を満たすのに十分な電流を引き込む必要があります。

分圧器を使用すると、通常、一対の抵抗を使用して分割する入力電圧が得られます。分圧電圧を設定するには、抵抗の比率を設定します。

この場合、分圧電圧$V_{\text{div}}$はデバイス（1.25V）によって設定されるため、抵抗の比率を設定して、分圧器の「入力」電圧$V_{\text{input}}$（LM317の$V_{\text{out}}$ます。

最後に、キャップの無知を許してください。しかし、コンデンサが負荷でない場合、$C_1$は短絡を引き起こしていませんか？

コンデンサのDCインピーダンスは非常に高い（理想的には無限）ため、短絡は発生しません。このコンデンサは$V_{\text{in}}$で高周波信号（すなわちノイズ）を短絡します。これは、V inがDC電圧源であると想定されているため望ましいものです。$V_{\text{in}}$

概要

説明として代数に依存することは避けます。（代数は定量的な答えを提供しますが、数学に非常に堪能でない限り、人々が何かを理解するのに役立たないことがよくあります。）とにかく、データシートを用意しておくことは依然として役立ちます。TIのLM317データシートはこちら必要なときに便利にするために、します。

何かを理解する最良の方法は、デバイスの中に身を置いて「それがそうであるように考える」ことです。いわば、デバイスに共感します。その後、多くの謎が消えます。

たとえば、プログラミングでは、手作業ではできないプログラムが行うことは何もありません。（そうすることが実際的かどうかは別の質問です。）エレクトロニクスの場合と同様に、プログラミングのアルゴリズムを理解する良い方法は、紙といくつかのアイテムを目の前に座って、物事を手動で、自分の手で。それはほとんどの場合、深いところにあります。そして、謎は消えます。

何かの名前を知ることは、何かを知ることと同じではありません。何かを知る最良の方法は、それを見て観察することです。それでは、デバイスを見てみましょう。

LM317内部電圧リファレンス

内部的には、デバイスには約1.25に設定された非常に特殊なタイプの電圧リファレンスが含まれています$1.25\:\text{V}$。ところで、これらのいずれかを設計するのは簡単ではありません。特に、製造中および長期間にわたって、広範囲の動作温度とICの変動にわたって電圧リファレンスを一定に保ちたい場合。データシートに記載されている内容は次のとおりです。

広範囲の出力電流、入力電圧、および温度（注を参照）で、この電圧は$1.2\:\text{V}$および$1.3\:\text{V}$。それはかなりの成果です。

この電圧リファレンスをうまく機能させるために、設計者は何らかの電流源も必要としました。その理由は、このような優れた電圧リファレンスを作成するには、比較的予測可能な電流が流れる必要があるためです。（3からの入力電圧を提供していることに注意してください$3\:\text{V}$から$40\:\text{V}$）そのため、これをうまく機能させるために、電圧リファレンスに予測可能な電流を供給する電流源もあります。データシートのこの部分からこの事実を確認できます。

使用する電流源は、INピンから電流を供給します。しかし、その電流は、他のピン（この場合はADJUSTピン）を経由する必要があります。したがって、この電流源の電流は「調整」端子電流と呼ばれます。デバイスを使用する際には、この事実を覚えておく必要があります。この電流源の電流がデバイスを離れてグランド基準に向かうための手段を提供する必要があります。

要約しましょう。この電圧レギュレータが機能するためには、設計者は内部（非表示）電圧リファレンスを含める必要があると感じました。（彼らはそれを使用して必要な電圧を比較し、それをどのように「調整」するかを決定できるようにする必要があります。すぐにそれらの詳細を説明します。）良い内部電圧リファレンスを作るために、ソース。そのため、彼らはまた、ADJUSTピンを介してその電流をシンクすることにより、彼らを助ける必要があることをあなたに知らせる必要がありました。したがって、彼らもそれを指定します。

ここで、次の2つのことを覚えておく必要があります。（1）電圧リファレンス。（2）ピン電流を調整します。ただし、ADJUSTピンの電流は、その電圧リファレンスを提供した結果です。したがって、デバイスを理解するために留意すべき主なことは、電圧リファレンスです（いわば、必要な悪であるADJUSTピン電流ではありません）。

これは、デバイスの内部リソースの1つにすぎません。また、過電流から保護し、動作中の深刻な過熱から保護するための特別な回路も含まれています。したがって、デバイスに組み込まれた熱保護も得られます。

電圧調整方法

上記を理解すると、LM317の背後にある基本的な考え方は次のとおりです。

^{この回路のシミュレーション – CircuitLabを使用して作成された回路図}

オペアンプは（+）と（-）の両方の入力を継続的に監視し、これらの2つの入力が同じ電圧になるように出力を調整します。検査により、（+）入力が約なることがわかります。$1.25\:\text{V}$$1.25\:\text{V}$

これは理解する最も重要なことです！繰り返します。LM317は、内部電圧リファレンスを使用して（+）入力を約に設定します$1.25\:\text{V}$$1.25\:\text{V}$

それがどのように機能するかを理解する上での核心です。これを何度も頭の中で実行してください。ドリルインします。

LM317を使用する

$R_2$$1.25\:\text{V}$

LM317は常にようにOUTを継続的に調整しているため$1.25\:\text{V}$$R_1$$R_1$$I_{R_1}\approx \frac{1.25\:\text{V}}{R_1}$

$I_{R_1}$$R_1$

$I_{R_1}\approx 5.2\:\text{mA}$$100\:\mu\text{A}$

$I_{R_1}$$R_1$

ほとんどの調整可能な電圧回路では、この電流のシンクは、一端がグランドに接続され、他端がADJUSTピンの共有ノードと一端に接続された可変抵抗器（ポテンショメーター）を使用して処理されます$R_1$$5.2\:\text{mA}$$5.3\:\text{mA}$$R_1$

$R_2$$5\:\text{k}\Omega$$R_2$$26-27\:\text{V}$$\approx 1.25\:\text{V}$は、（グランドを基準にした）OUTの電圧が、理論的には、$27.2\:\text{V}$ に $28.3\:\text{V}$。

ただし、これらのピーク電圧に到達するには、より高い入力電源が必要です。推奨される動作条件では、次のことがわかります。

したがって、これはポテンショメータと値の最大値に到達することを意味します $R_1$ 約束、あなたは約の入力供給電圧を持っている必要があります $32\:\text{V}$。

その他の用途

これで十分理解できたので、LM317についてもう1つ考えてみてください。また、充電式バッテリーの充電などの電流源としても使用できます。交換する場合$R_2$ たとえば、充電式バッテリーの場合、次の値を選択できます $R_1$それはそれを充電するための適切な電流を生成します。LM317は調整を続け、電圧が$R_1$ は一定であり、これは $R_1$. Since all of that current must reach ground via a path you provide, using a battery in that path means it will get a constant current for recharging it. (There are other problems, of course. You'd need to monitor the charging process and stop it when the battery is charged or no longer requires a constant current. But the point remains -- the LM317 can also be used as a constant current source instead of a constant voltage source.)

Figure 1. As suggested by the datasheet.

• The LM317 works by adjusting its output to be 1.25 V above the voltage at the ADJ pin.
• With R1 = 240 Ω there is a current of $\frac {1.25}{240} = 5.2 \ \text {mA}$ running through it and R2.
• The constant current through R2 means that the voltage drop across it changes linearly with the resistance of R2. This is super-handy if you want the voltage to change in proportion to the angular rotation of R2.

^{simulate this circuit – Schematic created using CircuitLab}

Figure 2. OP's plan.

Now let's try doing it your way.

• Let's say our 5k pot is rated at 1/8 W (fairly typical). Using $P = I^2 R$ we can work out that the maximum current it can handle is $I = \sqrt {\frac {P}{R}} = 5 \ \text {mA}$.
• This in turn means that once you reduce the pot resistance below $\frac {1.25}{5m} = 0.25\ \text k \Omega$ (250 Ω) that the pot will tend to burn out. (The pot's rated power is for dissipation over the whole track - not just the part in use. If you reduce the track length then you reduce the maximum power dissipation proportionally.)

Now let's look at linearity - assuming we haven't turned the wiper all the way up and burnt out the pot:

• At 20% down from the top you have 1k & 4k. The output voltage will be $V_{out} = \frac {1+4}{1}(1.25) = 6.25 \ \text V$.
• At 40% down from the top you have 2k & 3k. The output voltage will be $V_{out} = \frac {2+3}{2}(1.25) = 3.125 \ \text V$.
• At 60% down from the top you have 3k & 2k. The output voltage will be $V_{out} = \frac {3+2}{3}(1.25) = 2.08 \ \text V$.
• At 80% down from the top you have 4k & 1k. The output voltage will be $V_{out} = \frac {4+1}{4}(1.25) = 1.56 \ \text V$.
• At 100% down from the top you have 5k & 0k. The output voltage will be $V_{out} = \frac {5+0}{5}(1.25) = 1.25 \ \text V$.

Clearly the adjustment pot will be non-linear. The output falls by half in the adjustment from 20% to 40%.

Lastly, forgive my ignorance of caps but if a capacitor isn't a load, isn't C1 creating a short circuit?

Capacitors, as the symbol suggests, are parallel plates separated by a non-conducting gap. DC current cannot flow through a capacitor once it is charged up.

How to calculate the resistor values already received a detailed answer. Let me try clarify your confusion about voltage divider: as you said, it provides a fraction of the input voltage, according to the ratio of the resistors. The only confusion here is: it is being used to sample the output voltage of your controller, to serve as a reference for voltage control.

Even if you understand the LM317 only as a black box, try to view it as a device that will try to keep the voltage between the Vout and Adj pins as 1.25V. If this difference is lower than 1.25V, Vout will be increased, if it is higher, Vout decreases. The ratio of the output voltage is given by the voltage divider.

That way the LM317 tries to compensate for variations on the current demanded by the load and also for variations in the input voltage. The formulas in the datasheet allow the calculation of the resistor values to obtain 1.25V between the mentioned pins for a given output voltage.

There is always a fixed 1.25V between the output and adjust pins. Therefore connecting R1 between these two pins forces a constant current to flow through R1. This current must flow through R2 (it can't go anywhere else!) causing a constant volts drop across R2. Therefore the regulator output voltage equals the dropped voltage across R2 + 1.25V.

The above is a good approximation but is not precisely true. A very small current flows out of the adjust pin through R2 to ground slightly increasing the voltage dropped across R2 and therefore slightly increasing the output voltage.

Vout = ((1.25/R1)*R2 + 1.25V) + (R2 * Iadj)

Capacitors are open circuit to DC.

Let's look at how LM317 works!

Internals of LM317 (not embedded due to possible copyright reasons)

LM317 adjusts the V_OUT terminal voltage until ADJ terminal voltage is 1.25 volts below V_OUT. It is using a voltage comparator (an operational amplifier), where one of the inputs is the output pin, the other of the inputs is connected to the adjustment pin, but not directly but via a circuit that effectively works like a stable 1.25 volt voltage source (constant voltage drop). Operational amplifiers are known for their high input impedance, so the ADJ current will be minimal. Then the operational amplifier output is used to adjust transistor base voltage, so that the emitter voltage at output will be the base voltage minus transistor voltage drop which in this case is a Darlington pair. (Ok, this explanation simplifies things a bit but that would be how you create the simplest possible adjustable voltage regulator.)

So, if the V_OUT - ADJ voltage difference is less than 1.25 volts, the V_OUT is very quickly cranked up, to the max if needs be.

If, on the other hand, the V_OUT - ADJ voltage difference is more than 1.25 volts, the V_OUT is very quickly cranked down, to the minimum if needs be.

The idea is that the V_OUT - ADJ voltage difference is some fraction of the output terminal voltage, determined by a voltage divider.

If you have only R2, without R1, then the ADJ terminal voltage would be zero, and it would have variable resistance to ground (which doesn't have any useful effect, because the current in the ADJ terminal is minimal).

If you have both R1 and R2, then the ADJ terminal voltage is determined by a voltage divider between V_OUT and ground.

Note R2 is a variable resistor, not a potentiometer (although you can make a potentiometer into a variable resistor by connecting the center pin to one of the extreme pins and using the two connected-together pins with the other extreme pin, or just using the center pin and one of the extreme pins).

You could have the same effect by connecting one potentiometer extreme pin to ground, the other extreme pin to V_OUT and the center pin to ADJ.

Note this simple explanation ignored the adjustment terminal current. For a more complete explanation, see the upvoted answer.

R1 and R2 are the adjustment. They form a variable voltage divider that generates an input voltage to the Adj pin. If you read the data sheet you will see that the output voltage is regulated to be 1.25V greater than the voltage at the Adj pin.
The output voltage is used to supply the voltage divider because it is stable and regulated, if you used the input supply any noise, ripple or change with load would be passed on to the Adj pin and then appear at the output.
You need to look at the circuit again, the voltage applied to Adj will vary as R2 is varied. It is a conventional way of drawing a variable resistor. Pin Adj, one end of R1 and the wiper of R2 are joined together, not the other end of R2.
Neither C1 nor C2 are short circuits. At DC a good capacitor looks like an open circuit. Their purpose is to bypass any AC component or noise to earth thereby reducing their effect. The data sheet even says you can bypass Adj "to achieve very high ripple-rejection ratios".
There is a lot more useful information in the data sheet with many examples of how to use the LM317 for various tasks.

Just to add a detail that experienced users might not even notice any more:

R2 a variable resistor - not a potentiometer. In practice, the same physical device can be used, but the variable resistor is a two-terminal device while the potentiometer has three terminals.

If you read R2 as a potentiomenter, then it is apparently drawn with the ends of the resistor connected and the wiper not connected (floating), which clearly does not make any sense. One of the terminals of R2 is connected to the wiper.