项目笔记｜LM317 反馈电阻 R1/R2 计算，别直接套用手册 125Ω

一、项目任务：LM317 反馈电阻计算

这段时间在着手一个微差压变送器的项目，最近在整理小师父(叫小师父是因为带我的还有一个大师父哈哈）交给我的BOM表，其中降压电路中的R1和R2的阻值没有标出来，小师父说希望我自己算一下，OK啊，于是我接受了这个挑战。

1.1手册查阅与工具

作为刚入行不久的硬件助理工程师小白，我第一想法就是查阅数据手册，这就不得不提嘉立创旗下的立创商城了。在这里面除了购买元器件、单片机之外你可以查阅或下载各种芯片手册，封装信息等等。在立创商城，成功找到了这款LM317K-TN3-R​线性稳压器(LDO)​的数据手册，下面附上关键参数和应用电路。

LM317K-TN3-R_LM317K-TN3-R采购信息-立创电子元器件商城 (szlcsc.com)

从官方给出的四种典型应用电路中，不难看出来我们使用的降压电路是第一种。很多数据手册都是英文的，下面这个网址可以方便大家翻译理解。

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二、LM317 原理分析

好了我们言归正传回到电路本身，手册中已经给出了Vout的计算公式，我们只需要把这个公式算明白，R1和R2的大小就不难得出了。

2.1 公式解析

Vout=1.25V*（1+R2/R1）+Iadj*R2

这个式子中1.25V是基准电压，数据手册中已给出。Iadj的大小也已标明（图2），TYP典型值50，MAX最大值100，注意单位是μA。所以Iadj*R2对我们整个公式的影响微乎其微，可以先忽略。从电路图中我们可以看到Vout为12.5V，此时我们可以得到R1和R2的比例关系，R2=9R1。也就是说我们只需要得到其中一个电阻的值，整个问题就将迎刃而解。

2.2 R1 取值范围推导

让我们继续回到电路图中，R1处在OUT和ADJ引脚之间，Vref=Vout-Vadj，所以加在R1的电压就是参考电压1.25V。根据欧姆定律，我们现在还缺流过R1的电流。由于没有具体的值了，我们再回数据手册中找找还有没有别的有用的信息，发现和电流有关的有个IL调压最小负载电流。R1也算其中一个负载，所以我们可以用这个电流进行计算，最小负载电流的范围在3.5~10mA，代入R=U/I,得到R1的取值范围在125Ω~357Ω。很多同学是不是以为到这里就结束了，殊不知真正的“坑”才刚刚开始。

三、工程选型踩坑

我们得到的阻值是一个范围， 准确来说是一个不太准确的范围，为什么这么说呢，我们需要理清一个参数，就是我们刚刚计算用的最小负载电流IL。首先它是一个整体，因为负载不止有R1，后面还挂了一连串的负载。其次是它的范围，为什么它不是一个准确的值，因为受到不同工艺、温度等因素影响下，电路正常工作所需要的电流不同。那在这个范围内取值是越大越好还是越小越好呢，答案是越大越好，因为这样能兼顾最坏情况即必须要10mA负载才能正常工作。所以我们这时候R1取125Ω就是最优解了吗，大错特错。

3.1 避坑：125Ω 的隐藏前提

R1取125Ω 虽然可以满足空载 10mA 最小负载要求，但 R1 支路持续消耗 10mA 静态电流。如果产品实际不会空载，这部分电流属于无用功耗，会增加稳压器无谓的输出电流，没有必要。所以R1取125Ω是极其不妥的。

其实除了R1这个负载再加上后级负载是完全可以满足10mA的要求的，所以在设计电路时，需要清楚的是你的后级负载贡献了多少电流，然后相减就可以得到R1需要贡献多少电流。

我这个电路中后级电路负载大概能有个8mA，所以R1只需要2mA即可。此时计算出R1的阻值为640Ω，因为我们仓库里没有这个大小的电阻，所以选了R1=698Ω，R2=6K2。

3.2 负载选型与电压验算

实际应用中往往没有那么精准，因为还有很多要考虑的地方，比如要优先从仓库中选择已有的型号。细心的同学不难发现R1和R2的比例不是9，就是因为我在PLM系统里找不到6282阻值的电阻，于是乎找了一个相似的代替。我们现在再回到公式中，已知，R1=698Ω，R2=6K2，Iadj=50μA，再代到公式中算一个Vout，看和我们需要的12.5V差多少。

Vout = 1.25*（1+6200/698）+0.00005*6200

Vout = 12.66V

IR1=U/R=1.25/698=1.8mA

Vout等于12.66，和我们想要的12.5V差了0.16V在可接受范围内，R1的电流为1.8mA，这个大小不会过热也不会影响LDO性能，加上后级电路的负载，最低负载电流也能达到10mA，确保LDO稳定工作。这里我想重点强调：

切记不要为了满足最小负载电流，就一味把 R1 往小阻值去选。这么做有个大前提：

后级电路必须有稳定的常驻负载。

四、横向对比与总结

我们再看一个可调节线性稳压器(LDO)的数据手册，型号是HR1117V-3.3，它和我们上图的LM317K-TN3-R主要区别在于输入电压上限不一样，但和我们要讲的计算R的阻值影响不大。

4.1 HR1117 参考对比

为了让大家更好地理解，下面附上翻译版：

4.2 工程总结

我当时就有点被这句话误导，R1选了125Ω，不敢再往大里选。其实这句话是有隐藏条件的。

即建立在【最坏场景：空载】的条件下，为了保证满足最小负载电流的要求，阻值尽可能小。但是实际电路中要具体情况具体分析，要看清楚你的后级电路中是否还有别的负载。如果有就尽可能增大R1的阻值，否则会带来不必要的静态功耗，增加稳压器的输出负担。