德州儀器LM117QML/LM117QML - SP可調(diào)穩(wěn)壓器深度解析

在電子工程領(lǐng)域，穩(wěn)壓器是電源設(shè)計(jì)中不可或缺的組件，它能夠?yàn)殡娐诽峁┓€(wěn)定的電壓輸出，確保系統(tǒng)的正常運(yùn)行。德州儀器（TI）的LM117QML和LM117QML - SP系列可調(diào)穩(wěn)壓器以其出色的性能和可靠性，在眾多應(yīng)用場景中得到了廣泛的應(yīng)用。今天，我們就來詳細(xì)解析一下這兩款產(chǎn)品。

文件下載：lm117qml.pdf

一、產(chǎn)品概述

LM117系列是一款可調(diào)節(jié)的3端正電壓穩(wěn)壓器，能夠在1.2V至37V的輸出范圍內(nèi)提供0.5A或1.5A的電流。與標(biāo)準(zhǔn)固定穩(wěn)壓器相比，它不僅使用起來異常簡單，只需要兩個(gè)外部電阻來設(shè)置輸出電壓，而且在線路和負(fù)載調(diào)節(jié)方面表現(xiàn)更為出色。此外，該系列還具備全面的過載保護(hù)功能，包括電流限制、熱過載保護(hù)和安全區(qū)域保護(hù)，即使調(diào)節(jié)端子斷開，所有過載保護(hù)電路仍能正常工作。

二、產(chǎn)品特性

• 抗輻射能力：該產(chǎn)品提供兩種可選的抗輻射能力，分別是高劑量率100 krad(Si)輻射保證和無電離輻射劑量率效應(yīng)（ELDRS）的100 krad(Si)輻射保證，適用于對輻射敏感的應(yīng)用環(huán)境。
• 出色的負(fù)載調(diào)節(jié)能力：LM117的最大負(fù)載調(diào)節(jié)率僅為0.3%，能夠在負(fù)載變化時(shí)保持穩(wěn)定的輸出電壓。
• 可調(diào)節(jié)輸出：輸出電壓可低至1.2V，并且可以根據(jù)需要進(jìn)行靈活調(diào)整，滿足不同應(yīng)用的需求。
• 溫度穩(wěn)定性：電流限制在不同溫度下保持恒定，確保了產(chǎn)品在各種溫度環(huán)境下的穩(wěn)定性。
• 高紋波抑制比：紋波抑制比達(dá)到80dB，能夠有效減少輸出電壓中的紋波，提供更純凈的電源。
• 短路保護(hù)：輸出采用短路保護(hù)設(shè)計(jì)，防止因短路而損壞穩(wěn)壓器。

三、引腳連接與封裝

連接圖

產(chǎn)品提供多種不同的引腳連接圖，包括2引腳TO金屬罐封裝、3引腳PFM金屬罐封裝、16引腳CFP和20引腳LCCC等。不同的封裝適用于不同的應(yīng)用場景，用戶可以根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行選擇。

封裝類型

四、電氣特性

絕對最大額定值

了解產(chǎn)品的絕對最大額定值對于正確使用和設(shè)計(jì)電路至關(guān)重要。LM117QML的絕對最大額定值如下：

• 輸入 - 輸出電壓差：+40V， - 0.3V
• 存儲(chǔ)溫度： - 65°C ≤ TA ≤ +150°C
• 最大結(jié)溫： +150°C
• 引腳溫度（金屬封裝）：300°C

在使用過程中，必須確保各項(xiàng)參數(shù)不超過這些額定值，否則可能會(huì)導(dǎo)致設(shè)備損壞。

推薦工作條件

• 工作溫度范圍： - 55°C ≤ TA ≤ +125°C
• 輸入電壓范圍：4.25V至41.25V

在推薦工作條件下使用產(chǎn)品，可以確保其性能和可靠性。

電氣參數(shù)

文檔中詳細(xì)列出了不同型號(hào)（如LM117H、LM117WG、LM117K、LM117E等）在不同條件下的電氣參數(shù)，包括調(diào)整引腳電流、最小負(fù)載電流、參考電壓、線路調(diào)節(jié)、負(fù)載調(diào)節(jié)、短路電流等。這些參數(shù)是設(shè)計(jì)電路時(shí)的重要依據(jù)，工程師需要根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行合理選擇和計(jì)算。

五、應(yīng)用提示

輸出電壓計(jì)算

在工作時(shí)，LM117在輸出和調(diào)節(jié)端子之間產(chǎn)生一個(gè)標(biāo)稱值為1.25V的參考電壓 (V{REF})，輸出電壓可以通過以下公式計(jì)算： [V{OUT }=V{REF }left(1+frac{R 2}{R 1}right)+I{ADJ} R 2] 其中，R1和R2是外部電阻，(I{ADJ}) 是調(diào)節(jié)引腳的電流。為了減小誤差，LM117設(shè)計(jì)時(shí)盡量降低了 (I{ADJ}) 并使其在線路和負(fù)載變化時(shí)保持恒定。

外部電容的使用

• 輸入旁路電容：建議使用輸入旁路電容，0.1μF的陶瓷電容或1μF的固體鉭電容適用于大多數(shù)應(yīng)用。當(dāng)使用調(diào)節(jié)或輸出電容時(shí)，設(shè)備對輸入旁路電容的缺失更為敏感，但上述電容值可以消除潛在的問題。
• 調(diào)節(jié)端子旁路電容：調(diào)節(jié)端子可以接地旁路，以提高紋波抑制能力。使用10μF的旁路電容可以在任何輸出水平下獲得80dB的紋波抑制比，但電容值超過10μF對高于120Hz頻率的紋波抑制效果提升不明顯。如果使用了旁路電容，有時(shí)需要添加保護(hù)二極管，以防止電容通過內(nèi)部低電流路徑放電而損壞設(shè)備。
• 輸出電容：雖然LM117在沒有輸出電容的情況下也能穩(wěn)定工作，但某些外部電容值（500 pF至5000 pF）可能會(huì)導(dǎo)致過度振蕩。使用1μF的固體鉭電容（或25μF的鋁電解電容）可以消除這種影響并確保穩(wěn)定性，負(fù)載電容大于10μF時(shí)，還可以進(jìn)一步改善環(huán)路穩(wěn)定性和輸出阻抗。

負(fù)載調(diào)節(jié)

為了獲得最佳的負(fù)載調(diào)節(jié)性能，連接在調(diào)節(jié)端子和輸出端子之間的電流設(shè)定電阻（通常為240Ω）應(yīng)直接連接到穩(wěn)壓器的輸出端，而不是靠近負(fù)載。這樣可以避免線路壓降對參考電壓的影響，從而提高調(diào)節(jié)性能。

保護(hù)二極管

當(dāng)使用外部電容時(shí)，有時(shí)需要添加保護(hù)二極管，以防止電容通過低電流點(diǎn)向穩(wěn)壓器放電。對于輸出電容小于等于25μF的情況，不需要使用二極管；對于輸出電壓小于等于25V且電容為10μF的調(diào)節(jié)端子旁路電容，也不需要保護(hù)。

六、典型應(yīng)用

文檔中給出了多種典型應(yīng)用電路，包括5V邏輯穩(wěn)壓器、慢開啟15V穩(wěn)壓器、可調(diào)穩(wěn)壓器、高穩(wěn)定性10V穩(wěn)壓器、大電流可調(diào)穩(wěn)壓器等。這些應(yīng)用電路為工程師提供了實(shí)際的設(shè)計(jì)參考，幫助他們更快地實(shí)現(xiàn)自己的設(shè)計(jì)目標(biāo)。

七、總結(jié)

德州儀器的LM117QML和LM117QML - SP系列可調(diào)穩(wěn)壓器以其豐富的特性、多樣的封裝選擇和良好的電氣性能，為電子工程師在電源設(shè)計(jì)中提供了強(qiáng)大的工具。通過合理使用外部電容、優(yōu)化負(fù)載調(diào)節(jié)和添加必要的保護(hù)二極管，可以充分發(fā)揮該系列穩(wěn)壓器的優(yōu)勢，設(shè)計(jì)出更加穩(wěn)定、可靠的電源電路。

在實(shí)際應(yīng)用中，工程師還需要根據(jù)具體的需求和工作條件，仔細(xì)研究產(chǎn)品的電氣參數(shù)和應(yīng)用提示，以確保設(shè)計(jì)的電路能夠滿足要求。同時(shí)，隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，我們也期待德州儀器能夠推出更多性能優(yōu)異的電源管理產(chǎn)品。

以上就是對LM117QML和LM117QML - SP系列可調(diào)穩(wěn)壓器的詳細(xì)解析，希望對廣大電子工程師有所幫助。你在使用這款產(chǎn)品的過程中遇到過哪些問題呢？歡迎在評論區(qū)留言交流。