LM317 Variable Voltage Regulator電源穩壓器

LM317 是我剛剛學習電子的時候接觸到的IC，
只需要簡單的元器件配合就能制作出不同的輸出電壓。

不同的IC廠商都有生產這款IC TO-220，
我通常是用ST(左) / On-Semi(右) 的產品。

市面上買到的通常是TO-220的封裝，
除了TO-220之外，還在市面上見過TO-92在售，不過較為罕有。

(如果到市面上的店家單買上述零件的話，價錢會是天文數字的，
其實有一些店家會打包零件組合在賣，
如果你找不到的話可以電郵給我，
我可以提供我平常買的店家資料給你，
請注明你需要的是哪家店的資料。)

全系列的LM317，資料及圖片摘自http://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm117.pdf

設計LM317的電路時候需留意以下事項。

1. Vinput > 1.25V + Voutput 輸入電壓必須比輸出電壓大1.25V
2. Vinput - Voutput < 40V輸入電壓與輸出電壓的相差最大為40V
3. 額定電流值為2A，不過IC的溫度會變得很高，
這時候必須加上散熱片以避免IC燒燬。

LM317 作為定壓電源

LM317的輸出電壓計算公式為 Vout = 1.25 * (1+ (R2/R1))，
設計時R1的值通常為240，可以根據不同情況而作出調整，
電阻的精準度會直接影響輸出電壓的準確度。
所以購買電阻時要選 1%精準度的產品，
或是使用可變電阻進行較正之用。

[額外資料]

有關電路中的電容：

電路輸入端的電容是用於Input Bypassing的用途，
使用0.1uF的Disc Capacitor或者是1uF的Solid Tantalum Capacitor(固態鉭質電容)會較為理想。

在一般情況下，使用Soild Tantalum Cap.是最好的選擇，
因為它即使在高頻的情況下仍能保持低的Impedance(阻抗)。
 Disc Cap.也是不錯的選擇，
可是有些類型的Disc Cap. 在高頻時(~0.5MHz)的電容值會大幅下降，
不過它的售價較Soild Tantalum Cap. 低，因此需視符用途而選擇不同類型的電容。

電路輸出端的電容是用於減少Ripple(紋波)的用途，
使用10uF的電容已能減少80dB的Ripple，
但是使用大於10uF的電容的話，
當輸出為120Hz以上的時候會失去紋波的效用。

有關電路中的R1：

R1是用於設定電流，設計電路時應盡量把R1放近LM317，
以減少Copper Loss(線耗Rs)。

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電容在電路短路時會出現Discharge(放電)的情況，
一個10uF的電容能放出20A的撃穿電流，
其放出的能量足以損壞裝置。
因此，在設計電路時需要加上兩個二極管作為保護裝置。
二極管D1保護電容C1，二極管D2保護電容C2。

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電容C1會在電壓輸入端或電壓輸出端短路時放出電流至LM317的Vout，
LM317的內部電路中有一個50Ω的電阻能限制電流，
除非輸出電壓大於25V或電容大於10uF，
否則這個電阻已足夠提供保護。


電容C2會在電壓輸入端短路時放出電流至LM317的Vout，
電流的大小取決於：
1. 電容C2的大小
2. LM317的輸出電壓
3. Vin / Vout的降壓比例

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