对LM317一种应用异常问题的探讨

高鑫伟　张玉峰　邢动秋

LM317是可调节3端正电压稳压器，在输出电压范围为1.2V-37V时，能够提供超过1.5A的电流，只需要两个外部电阻即可设置输出电压，因此受到电子应用者的青睐，然而在其应用中，因使用不当而导致的异常问题总是存在，本文结合LM317基本电路，对笔者遇到的LM317稳压块的输出电流小于最小稳定工作电流时，其输出电压上升的情况予以分析探讨。

1 LM317基本电路

LM317基本电路如图1所示，可通过R1和R2合理设置输出电压；C1为输入电容，当其前面接有整流滤波电路且距离稳压器较近时，电容C1可不加，推荐取100nF；C2为输出电容，有改善瞬态响应的作用，推荐取1?F。

2 对LM317输出电流未达到最小稳定工作电流情况的分析

LM317稳压块的输出电流小于最小稳定工作电流时，其输出电压将上升【1】，且输出的带载电压和空载电压差别较大。逐渐改变R1和R2的阻值使输出电流小于最小稳定工作电流，观察空载输出电压变化，同时测量带载输出电压即可验证该结论，此结论已经本人实验证明。

LM317最小稳定工作电流一般为1.5mA，由于稳压块生产厂家不同、型号不同，其最小稳定工作电流也不相同，但一般不大于5mA，本文以1.5mA为例。由图2分析LM317内部电路结构，一旦R1和R2确定，稳压块工作时，无论输出电流略小于1.5mA，还是略大于1.5mA，稳压块内部工作电压几乎不会变化，但当输出电流小于1.5mA时，稳压块内部部分电路将出现工作电流不够的情况，不能正常工作，如悬挂状态，导致输出电压偏高。

若将最大负载电阻称为Ro，Ro阻值偏大或不接，将使LM317输出电流较小或为0，达不到最小稳定工作电流，LM317工作异常，再加上负载后，LM317输出电压将下降很多。

3 这种LM317异常问题的解决方案

此时要解决最小稳定工作电流的问题，就是要合理设置最大负载电阻Ro的问题，使得稳压块空载时输出的电流大于或等于最小稳定工作电流。带载时，负载与最大负载电阻Ro是并联关系，电阻并联的结果使得阻值变小，输出电流将增加，必然大于最小稳定工作电流，从而使LM317稳定工作；同时应注意负载不能过重，以免引起内部短路保护，造成输出电压减小或中断。可通过两种方法使最大负载电阻Ro符合要求：

1.通过合理设定R1和R2阻值满足Ro要求

空载时，须VO/（R1+R2）大于等于1.5mA，即R1+R2小于等于Vo/1.5mA，同时因为LM317输出电压为1.25V-37V，所以，由输出电压计算公式可知，R2/R1范围为0-28.6，可根据输出电压要求设定R1和R2阻值。

2.通过增加额外的最大负载电阻Ro

如圖3，在不接稳压电源负载时，在输出端并接一最大负载电阻RO，作为提供最小工作稳定电流的负载。考虑到输出电压为1.25V时输出电流最小为1.5mA，电阻约1KΩ，因为输出电阻不能随输出电压变化，当输出电压为37V时，输出电流接近37 mA，输出电流过大，必然使电源效率降低，所以此方法应考虑最大负载电阻大小及电源效率的问题。

综上，LM317输出电流过小，未达到最小稳定工作电流，将导致稳压块本身不能正常工作，从而引起输出电压升高；加上负载后，会引起输出电压与空载时偏差较大的情况；可通过提供最大负载电阻RO的方法达到最小稳定工作电流，从而解决该问题。

参考文献

[1] LM317数据手册，1998 STMicroelectronics-Printed in Italy.