LM317: резисторы, мощность и радиатор
Считает выходное напряжение LM317 по R1 и R2 или подбирает R2 под нужное напряжение: номиналы E24 и E96, мощность на микросхеме, нагрев кристалла и радиатор для TO-220 и TO-92.
Результат
- Выходное напряжение
- 12 В
- R2 расчётное
- 2,044 кОм
- R2, ближайший номинал E24
- 2 кОм
- Uвых с этим R2
- 11,77 В
- R2, ближайший номинал E96
- 2,05 кОм
- Uвых с этим R2
- 12,03 В
- Перепад Uвх − Uвых
- 4 В
- Мощность рассеяния на микросхеме
- 2 Вт
- Температура кристалла без радиатора
- 116 °C
- Радиатор: тепловое сопротивление не больше
- желателен
- Без радиатора кристалл нагреется до 116 °C — до предела 125 °C остаётся 9,2 °C. На реальной плате θJA больше, чем на плате JEDEC, поэтому поставьте небольшой радиатор или снизьте перепад Uвх − Uвых.
- θ корпуса TO-220 (LM317, паспорт TI): θJA 37,9, θJC 4,2 °C/Вт. θJA измерено на испытательной плате JEDEC и зависит от платы и монтажа (TI SPRA953): у корпуса без радиатора на маленькой плате оно больше — оставьте запас.
- Опорное напряжение имеет разброс 1,2–1,3 В (около ±4 %): ближайшие номиналы дают приблизительное напряжение — для точного ставят подстроечный резистор.
Формула
- Uвых = 1,25 · (1 + R2 / R1) + Iadj · R2
- P = (Uвх − Uвых) · Iн
- Uвх − Uвых ≥ Uвып(Iн) = 1,1…2,15 В
- Tj = Tвозд + PθJA
- θрад ≤ (125 °C − Tвозд) / P − θJC − θCH
Подробнее о расчёте
Как считается
Между выходом и выводом ADJ микросхема держит 1,25 В; делитель R1–R2 задаёт выход, ток ADJ (50 мкА типично, до 100 мкА) добавляет падение на R2.
Uвых = 1,25 · (1 + R2 / R1) + Iadj · R2
Выход — 1,25–37 В.
Перепад Uвх − Uвых по паспорту TI — от 3 В (LM317L — от 2,5 В). Ниже перепада выпадения — ошибка: по рис. 6-18 он не меньше 1,1 В при 20 мА, 1,55 В при 0,5 А, 2,15 В при 1,5 А.
Нагрев: P = (Uвх − Uвых)·I, кристалл — Tвозд + PθJA. Выше 125 °C нужен радиатор θ ≤ (125 − Tвозд)/P − θJC − θCH. TO-220: θJA 37,9, θJC 4,2 °C/Вт; TO-92 (LM317L): θJA 156,7 °C/Вт, без радиатора.
Пример
12 В при R1 = 240 Ом: R2 ≈ 2044 Ом; E24 2 кОм — 11,77 В, E96 2,05 кОм — 12,03 В. Вход 16 В, 0,5 А, 40 °C: 2 Вт, кристалл TO-220 — 116 °C; запас меньше 15 °C (оценка, не норма) — совет: небольшой радиатор. Вход 20 В, выход 5 В, 0,8 А, 50 °C: 12 Вт, радиатор не хуже 1,05 °C/Вт; без него — «больше 150 °C»: сработает защита.
Что не учтено
- Разброс опорного напряжения (±4 %) и резисторов: для точности нужен подстроечный.
- Перепад выпадения — по типовой кривой; у экземпляра больше — держите 3 В.
- θJA измерено на плате JEDEC, в монтаже больше.
- Минимальный ток нагрузки — до 10 мА; делитель с 240 Ом даёт около 5 мА.
Источники
- Texas Instruments, LM317 3-Pin Adjustable Regulator, SLVS044Z, сентябрь 1997, редакция апрель 2025 — формула Uвых, Uref 1,2–1,25–1,3 В, Iadj 50 мкА типично и 100 мкА максимум, минимальный ток нагрузки 3,5 мА типично и 10 мА максимум; п. 6.1: Tj не больше 150 °C (абсолютный предел); п. 6.3: Uвых 1,25–37 В, перепад 3–40 В, Tj до 125 °C; рис. 6-18 (новый кристалл): перепад, при котором выход просел на 100 мВ, — наименьший при Tj 0–125 °C около 1,13 В при 20 мА, 1,34 В при 200 мА, 1,56 В при 0,5 А, 1,94 В при 1 А, 2,19 В при 1,5 А (снято с графика, в калькуляторе округлено вниз до 0,05 В); п. 7.3.2 — отключение при перегреве; п. 6.4: TO-220 KCT θJA 37,9 °C/Вт, θJC к фланцу 4,2 °C/Вт (KCS — 23,5 и 0,1); п. 8.5.1.1, ф. (9)–(12): мощность, допустимое θJA и θ радиатора θHA ≤ θJA − (θCH + θJC). Открыт.
- Texas Instruments, LM317L 100mA Adjustable Floating Voltage Regulator, SLCS144G, июль 2004, редакция август 2026 — п. 5.5: TO-92 (LP) θJA 139,5 и 156,7 °C/Вт для двух вариантов кристалла, θJC к верху корпуса 80,6 °C/Вт; ток до 100 мА; п. 5.3 — перепад от 2,5 В; кривой перепада выпадения нет. Открыт.
- Texas Instruments, Semiconductor and IC Package Thermal Metrics, SPRA953D, декабрь 2003, редакция март 2024 — θJA не характеристика корпуса, а корпуса, платы и условий; измеряется на плате JEDEC. Открыт.
- ГОСТ 28884-90 (МЭК 63), 1990 — ряды E24 и E96.
Обновлено 09.11.2026.