德州仪器LM117QML/LM117QML - SP可调稳压器深度解析

在电子工程领域，稳压器是电源设计中不可或缺的组件，它能够为电路提供稳定的电压输出，确保系统的正常运行。德州仪器（TI）的LM117QML和LM117QML - SP系列可调稳压器以其出色的性能和可靠性，在众多应用场景中得到了广泛的应用。今天，我们就来详细解析一下这两款产品。

文件下载：lm117qml.pdf

一、产品概述

LM117系列是一款可调节的3端正电压稳压器，能够在1.2V至37V的输出范围内提供0.5A或1.5A的电流。与标准固定稳压器相比，它不仅使用起来异常简单，只需要两个外部电阻来设置输出电压，而且在线路和负载调节方面表现更为出色。此外，该系列还具备全面的过载保护功能，包括电流限制、热过载保护和安全区域保护，即使调节端子断开，所有过载保护电路仍能正常工作。

二、产品特性

• 抗辐射能力：该产品提供两种可选的抗辐射能力，分别是高剂量率100 krad(Si)辐射保证和无电离辐射剂量率效应（ELDRS）的100 krad(Si)辐射保证，适用于对辐射敏感的应用环境。
• 出色的负载调节能力：LM117的最大负载调节率仅为0.3%，能够在负载变化时保持稳定的输出电压。
• 可调节输出：输出电压可低至1.2V，并且可以根据需要进行灵活调整，满足不同应用的需求。
• 温度稳定性：电流限制在不同温度下保持恒定，确保了产品在各种温度环境下的稳定性。
• 高纹波抑制比：纹波抑制比达到80dB，能够有效减少输出电压中的纹波，提供更纯净的电源。
• 短路保护：输出采用短路保护设计，防止因短路而损坏稳压器。

三、引脚连接与封装

连接图

产品提供多种不同的引脚连接图，包括2引脚TO金属罐封装、3引脚PFM金属罐封装、16引脚CFP和20引脚LCCC等。不同的封装适用于不同的应用场景，用户可以根据实际需求进行选择。

封装类型

后缀	设计负载电流
K	1.5A
H	0.5A
WG, GW	0.5A
E	0.5A

四、电气特性

绝对最大额定值

了解产品的绝对最大额定值对于正确使用和设计电路至关重要。LM117QML的绝对最大额定值如下：

• 输入 - 输出电压差：+40V， - 0.3V
• 存储温度： - 65°C ≤ TA ≤ +150°C
• 最大结温： +150°C
• 引脚温度（金属封装）：300°C

在使用过程中，必须确保各项参数不超过这些额定值，否则可能会导致设备损坏。

推荐工作条件

• 工作温度范围： - 55°C ≤ TA ≤ +125°C
• 输入电压范围：4.25V至41.25V

在推荐工作条件下使用产品，可以确保其性能和可靠性。

电气参数

文档中详细列出了不同型号（如LM117H、LM117WG、LM117K、LM117E等）在不同条件下的电气参数，包括调整引脚电流、最小负载电流、参考电压、线路调节、负载调节、短路电流等。这些参数是设计电路时的重要依据，工程师需要根据实际需求进行合理选择和计算。

五、应用提示

输出电压计算

在工作时，LM117在输出和调节端子之间产生一个标称值为1.25V的参考电压 (V{REF})，输出电压可以通过以下公式计算： [V{OUT }=V{REF }left(1+frac{R 2}{R 1}right)+I{ADJ} R 2] 其中，R1和R2是外部电阻，(I{ADJ}) 是调节引脚的电流。为了减小误差，LM117设计时尽量降低了 (I{ADJ}) 并使其在线路和负载变化时保持恒定。

外部电容的使用

• 输入旁路电容：建议使用输入旁路电容，0.1μF的陶瓷电容或1μF的固体钽电容适用于大多数应用。当使用调节或输出电容时，设备对输入旁路电容的缺失更为敏感，但上述电容值可以消除潜在的问题。
• 调节端子旁路电容：调节端子可以接地旁路，以提高纹波抑制能力。使用10μF的旁路电容可以在任何输出水平下获得80dB的纹波抑制比，但电容值超过10μF对高于120Hz频率的纹波抑制效果提升不明显。如果使用了旁路电容，有时需要添加保护二极管，以防止电容通过内部低电流路径放电而损坏设备。
• 输出电容：虽然LM117在没有输出电容的情况下也能稳定工作，但某些外部电容值（500 pF至5000 pF）可能会导致过度振荡。使用1μF的固体钽电容（或25μF的铝电解电容）可以消除这种影响并确保稳定性，负载电容大于10μF时，还可以进一步改善环路稳定性和输出阻抗。

负载调节

为了获得最佳的负载调节性能，连接在调节端子和输出端子之间的电流设定电阻（通常为240Ω）应直接连接到稳压器的输出端，而不是靠近负载。这样可以避免线路压降对参考电压的影响，从而提高调节性能。

保护二极管

当使用外部电容时，有时需要添加保护二极管，以防止电容通过低电流点向稳压器放电。对于输出电容小于等于25μF的情况，不需要使用二极管；对于输出电压小于等于25V且电容为10μF的调节端子旁路电容，也不需要保护。

六、典型应用

文档中给出了多种典型应用电路，包括5V逻辑稳压器、慢开启15V稳压器、可调稳压器、高稳定性10V稳压器、大电流可调稳压器等。这些应用电路为工程师提供了实际的设计参考，帮助他们更快地实现自己的设计目标。

七、总结

德州仪器的LM117QML和LM117QML - SP系列可调稳压器以其丰富的特性、多样的封装选择和良好的电气性能，为电子工程师在电源设计中提供了强大的工具。通过合理使用外部电容、优化负载调节和添加必要的保护二极管，可以充分发挥该系列稳压器的优势，设计出更加稳定、可靠的电源电路。

在实际应用中，工程师还需要根据具体的需求和工作条件，仔细研究产品的电气参数和应用提示，以确保设计的电路能够满足要求。同时，随着技术的不断发展，我们也期待德州仪器能够推出更多性能优异的电源管理产品。

以上就是对LM117QML和LM117QML - SP系列可调稳压器的详细解析，希望对广大电子工程师有所帮助。你在使用这款产品的过程中遇到过哪些问题呢？欢迎在评论区留言交流。