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[参考译文] LM317:将正 LDO 用于负电压

Guru**** 2299210 points
Other Parts Discussed in Thread: LM317, LM337, TPS7A33
请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/power-management-group/power-management/f/power-management-forum/772363/lm317-using-positive-ldo-for-negative-voltage

器件型号:LM317
主题中讨论的其他器件: LM337TPS7A33

我的应用是使用+5V 和-5V 对 SMPS 输出进行后稳压。

可以在输入悬空且输出接地的情况下使用 LM317。 图片将清楚地说明这一点。  

这是连接 LDO 的正常方法。 VBAT-接地、VBAT+连接到 LM317输入。 Vout+是相对于接地的正电压。 好的。

现在考虑这个替代方案。 输入电池处于浮动状态、因此只需将 LM317.OUT 连接到 GND 并使用 VBAT-作为输出即可。 我认为这是可行的、只是不确定它有多好。

在本例中、Vbat 是 SMPS 电源的浮动输出。

我之所以考虑这一点、是因为负 LDO LM337的频率响应与 LM317相比非常糟糕。

有什么想法吗?

基因

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    这是正常配置的 LM317

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    您好、Gene、

    您是否尝试将正输入电压转换为负输出电压? 线性稳压器用于将正输入电压转换为较低的正输入电压、或将负输入电压转换为较高(负值较小)的负输出电压。 虽然 LM317可用于第一幅图片所示的电路中以实现负输出电压、但并未针对此类应用的运行进行表征或测试。 因此、性能规格可能与数据表中列出的规格不同。  

    如果您尝试转换负输入电压、则 LM317可与以下电路搭配使用以调节负输出电压。 输出电压的计算公式如下:

    VOUT =-Vref *(1 + R2/R1)- Iadj * R2

    我还想指出、如果您不需要超过1A 的输出电流、TPS7A33是 LM337的理想替代产品。 它是一款具有高电源抑制(PSRR)功能的负输出超低噪声 LDO、非常适用于后置稳压器。  

    谢谢、

    Gerard

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    Gerard、

    不会-不会尝试将负电压转换为正电压。 我将调节浮动输入电压、并将正输出接地。

    如果您将稳压器想象成黑盒、输入、输出和公共稳压器、 连接电池、使 VBAT+进入输入端、VBAT-进入公共端。 稳压电压出现在输出端和公共端之间-这样输出端比公共端更正、是的?。 出于参数考虑、VBAT+- VBAT-=+10V、这是一个10伏的电池。 该稳压器配置为 Vout - Vcommon =+5V。

    到目前为止、没有接地连接。 稳压器没有任何接地概念-它只是执行它的任务并在输出和公共之间保持一些正电压。 现在、将输出接地、会发生什么情况? 嗯、如果较正的输出处于零电位(接地)、则公共输出被调节为负电压。 在我的示例中、Vcommon 现在应调节至-5V。

    这就是我的电路应该执行的操作。 现在、我想知道这样做是否有任何问题? 我敢打赌、调试它将是异常的、因为事情是浮点的、所以可能需要差分测量? 对此不太确定。

    如果这种解释是有道理的,那么我想这是否真的是一种糟糕的做法? 正如我在信中所述、LM337噪声和纹波规格不如 LM317好。
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    您好、Gene、

    感谢您提供更详细的解释。 我理解您尝试实现的目标是假设 LM317和 LM337稳压器的 ADJ 引脚为公共值、而 OUT 和 ADJ 之间的差值不是5V、而是强制 Vref = 1.25V (典型值)。 如果 OUT 接地、可通过选择 R3和 R4来实现所需的负电压、从而:

    Vout-=- Vref *(1 + R4/R3)- Iadj * R4

    据我所知、在这种配置下运行稳压器没有任何问题、因为正如您所指出的、没有接地参考引脚。 此外、如果电池电压为10V、则在将输出端接地时不会有超过绝对最大建议输入输出差分电压(LM317为40V)的风险。 但是、请注意、建议的最小输出电压(OUT 引脚上的电压)为1.25V。将 OUT 引脚接地可能会导致调节性能与数据表规格不同。

    我还想指出、该电路需要(VBAT+- VBAT-)+ Vout-> 0V。这将确保稳压器的输入电压高于输出电压、 允许它调节从 IN 到 OUT 流经导通晶体管的电流、从而在 OUT 和 ADJ 之间保持1.25V 的电压。

    需要记住的另一点是、导通晶体管中可能会消耗大量功率、具体取决于负载电流和 Vout-。 稳压器的结温可通过数据表中指定的结至环境热阻(RJA)近似得出。 这应保持在或低于125 C:

    TJ = Ta + PD * RJA <= 125 C

    其中 Ta 是环境工作温度、PD 是导通晶体管中的功率耗散、计算公式如下:

    PD =(VIN - VOUT)* Iout = VIN * Iout =[(VBAT+- VBAT-)+ Vout-]* Iout 因为 OUT 接地。

    通过使用外部散热器或在 LDO 的 PCB 上添加铜作为散热器、可以减少 RJA。

    谢谢、
    Gerard