【導(dǎo)讀】LM317-N曾經(jīng)是首個(gè)可調(diào)電壓穩(wěn)壓器,推出時(shí)間要追溯到1975年。作為恒定電壓電源,它仍在行業(yè)中得到廣泛使用。不過,你知道嗎,這種器件的功能可不僅僅是調(diào)節(jié)電壓?它的多用途架構(gòu)使你不但能夠?qū)⑵溆脼殡妷悍€(wěn)壓器,還可以用作一款功能很棒的恒定電流LED驅(qū)動器。
稍等一下。在增加一個(gè)電流限制電阻器的情況下,任何線性穩(wěn)壓器都可以被用于LED照明。。。LM317-N到底有什么不同呢?嗯,實(shí)際上,不是它的新功能,而是LM317-N之前的功能才使得它成為一種簡單LED驅(qū)動器。
如果你熟悉它的架構(gòu),那么這一點(diǎn)就很容易理解了。請見圖1,其中顯示的是一個(gè)功能電路。一個(gè)連接為單位增益緩沖器的運(yùn)算放大器驅(qū)動一個(gè)功率達(dá)靈頓晶體管對。這樣的運(yùn)算放大器與穩(wěn)壓器偏置電路的排列方式使得全部靜態(tài)電流被傳送到穩(wěn)壓器輸出上(而不是接地),從而免除了對于單獨(dú)接地端子的需要。此外,所有電路被設(shè)計(jì)為在穩(wěn)壓器的2V至40V輸入至輸出差分電壓范圍內(nèi)運(yùn)行。
圖1. LM317-N功能電路原理圖
一個(gè)1.2V基準(zhǔn)電壓被插入到運(yùn)算放大器的非反向輸入與調(diào)節(jié)端子之間。你大約需要50µA的電流來偏置此基準(zhǔn);這個(gè)電流來自調(diào)節(jié)端子。在運(yùn)行中,穩(wěn)壓器的輸出是調(diào)節(jié)端子的電壓加上1.2V。如果調(diào)節(jié)端子被接地,那么器件就運(yùn)行為一個(gè)1.2V穩(wěn)壓器。要獲得更高的輸出電壓,如圖2所示,一個(gè)電阻分壓器R1-R2被接在輸出與接地之間,而調(diào)節(jié)引腳被接在R1與R2之間。電阻器R1上的1.2V電壓強(qiáng)制產(chǎn)生一個(gè)使R2上電壓下降的電流,從而在調(diào)節(jié)引腳上產(chǎn)生更高的電壓,并因此設(shè)置了輸出電壓。方程式1計(jì)算出了輸出電壓的近似值:
(1)
圖2. 使用LM317-N的典型應(yīng)用。
由于此架構(gòu)確保了輸出與調(diào)節(jié)引腳之間的1.2V電壓差,你可以用一個(gè)連接兩個(gè)端子的感測電阻器在電路中設(shè)定一個(gè)恒定電流。圖3顯示了此配置。
圖3. 使用LM317-N的恒定電流LED驅(qū)動器。
你可以將它的輸出連接至一組串聯(lián)的LED(另外一個(gè)端子接地),來創(chuàng)建一個(gè)非常簡單的LED驅(qū)動器架構(gòu)。這個(gè)架構(gòu)有哪些優(yōu)點(diǎn)呢?
● 只需很少組件,它即可搭建一個(gè)恒定電流拓?fù)洹?/div>
● 它本身具有對短路和熱失控的保護(hù)功能。
● 由于靜態(tài)電流不會導(dǎo)致任何誤差,即使在電流比較低的情況下,電流調(diào)節(jié)的典型值可以達(dá)到0.01%/V。這是因?yàn)檎麄€(gè)靜態(tài)電流也流經(jīng)負(fù)載,而不像其它穩(wěn)壓器那樣,還流經(jīng)接地引腳,
● 這個(gè)高側(cè)感測架構(gòu)使你能夠?qū)ED遠(yuǎn)離控制電路,并且改進(jìn)控制電路的散熱管理。
● 由于其高側(cè)感測屬性,對于汽車系統(tǒng)來說,它是一個(gè)成本有效性極高的架構(gòu)。LED燈串的陰極直接接至底盤接地,在控制模塊與實(shí)際的LED之間只有一條線纜,因此不用使用大量昂貴的線纜。
LM317-N已經(jīng)問世數(shù)年;幾乎每個(gè)半導(dǎo)體廠商都有其自己的器件版本。然而,在德州儀器 (TI),我們將LM317-N升級為LM317A。LM317A的電壓基準(zhǔn)精度為1%。這樣,即使在溫度、輸入和負(fù)載變化時(shí),也可以確保非常嚴(yán)密的輸出電壓調(diào)節(jié)。
基于我上面提到的所有這些原因,LM317A是一款針對小型LED照明應(yīng)用的廣受歡迎的器件,特別是當(dāng)你需要在汽車子系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)簡單線性驅(qū)動時(shí)更是如此。如果你擔(dān)心LM317A的壓降 (2.5V-3.0V) 不能滿足你的需要,請考慮使用已升級的LM1086,這款器件把壓降降到1-1.3V,并且為你的燈具提供更多凈空。
其它資源
● 在你的下一個(gè)設(shè)計(jì)中考慮使用具有短路保護(hù)功能的LM317A 3端子可調(diào)線性穩(wěn)壓器。
● 進(jìn)一步了解TI的LM1086低壓降正電壓穩(wěn)壓器。
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