LM337是一款負電壓調(diào)整器芯片，被廣泛用于負電壓電源設(shè)計。本文將深入解析LM337的引腳功能、參數(shù)、內(nèi)部工作原理、特性和應用，并舉例說明其在實際電路設(shè)計中的應用。LM337的主要功能是提供一個穩(wěn)定的負輸出電壓，可以在-1.25V到-37V之間調(diào)節(jié)。接下來，本文將從其引腳圖和各個參數(shù)進行詳細說明。

LM337引腳圖與功能描述

LM337芯片通常采用TO-220封裝，擁有三個引腳，分別為調(diào)整端、輸入端和輸出端。以下是每個引腳的具體功能：

1. 調(diào)整端（ADJ）：調(diào)整端用于設(shè)定輸出電壓的參考電壓。連接外部電阻分壓器，通過調(diào)整電阻值來設(shè)定輸出電壓。這個引腳的電壓通常比輸出端低1.25V，這是LM337實現(xiàn)調(diào)節(jié)功能的核心參數(shù)之一。

2. 輸入端（IN）：輸入端連接電源的負端或未穩(wěn)壓的負電壓輸入。輸入電壓必須比輸出電壓至少高3V，才能保證LM337正常工作，即$V_{IN} - V_{OUT} geq 3V$VIN?VOUT≥3V。

3. 輸出端（OUT）：輸出端提供穩(wěn)定的負電壓，經(jīng)過調(diào)整后可以實現(xiàn)穩(wěn)定的負電壓輸出，范圍為-1.25V至-37V。輸出端的電流通常最大支持1.5A。

LM337主要參數(shù)

LM337具有多個重要的技術(shù)參數(shù)，這些參數(shù)對設(shè)計者選擇和應用該芯片至關(guān)重要：

1. 輸入電壓范圍：輸入電壓范圍通常為-4.2V至-40V之間，確保芯片在穩(wěn)定輸出電壓的情況下，有足夠的壓差用于穩(wěn)壓調(diào)節(jié)。

2. 輸出電壓范圍：輸出電壓可以在-1.25V至-37V之間調(diào)節(jié)，具體電壓值由調(diào)整端接入的電阻網(wǎng)絡(luò)來決定。

3. 輸出電流（I_OUT）：最大輸出電流為1.5A。LM337內(nèi)部設(shè)有過流保護電路，在負載電流超過1.5A時，電流限制電路會啟動以防止芯片損壞。

4. 輸出電壓精度：LM337的輸出電壓精度通常為1%，在-1.25V至-37V的范圍內(nèi)保持穩(wěn)定。

5. 熱保護機制：芯片內(nèi)部集成了溫度保護電路，當芯片溫度過高（通常超過125°C）時，會自動降低輸出電流，以防止芯片燒毀。

6. 壓降（Dropout Voltage）：LM337的輸入電壓和輸出電壓之間必須保持至少3V的差值，才能保證其正常工作。

LM337的工作原理

LM337的工作原理類似于可調(diào)穩(wěn)壓器，通過調(diào)整電阻分壓器來設(shè)定輸出電壓。其內(nèi)部結(jié)構(gòu)包括參考電壓源、誤差放大器、過熱保護和過流保護等模塊?；驹硎钦{(diào)整電阻分壓器兩端的電壓，使輸出電壓保持恒定。在調(diào)節(jié)過程中，調(diào)整端的電壓始終低于輸出端1.25V，通過調(diào)整分壓比即可獲得所需的輸出電壓。

LM337的特性

LM337具備以下特性，使其在電源設(shè)計中得到廣泛應用：

1. 高輸出電流：支持1.5A的輸出電流，適合中等功率的負電壓電源應用。

2. 輸出電壓穩(wěn)定性：精確的電壓輸出和低溫漂特性，使其在不同環(huán)境溫度下也能保持穩(wěn)定的負電壓輸出。

3. 多重保護機制：集成過流保護、過熱保護和短路保護功能，提高了芯片的安全性和穩(wěn)定性。

4. 應用廣泛：可以在工業(yè)電源、實驗室穩(wěn)壓電源、運放電路負電壓源等多種場合中使用。

LM337在實際電路中的應用

為了充分利用LM337的負壓穩(wěn)壓特性，我們可以通過典型的電路設(shè)計來展示其實際應用。以下是一個標準的負電壓穩(wěn)壓電路設(shè)計，說明如何通過設(shè)置電阻獲得不同的負輸出電壓。

典型電路設(shè)計示例

在設(shè)計負電壓電源時，可以將輸入端接入一個負電壓源（例如-24V），通過調(diào)整R1和R2的阻值來獲得目標輸出電壓。使用公式：

$$V_{OUT} = V_{REF} imes (1 + frac{R2}{R1})$$VOUT=VREF×(1+R1R2)

其中，$V_{REF}$VREF為1.25V。因此，通過調(diào)整R1和R2的比值，可以獲得從-1.25V至-37V的負輸出電壓。

實際應用案例

1. 音頻設(shè)備中的負電壓電源：在音頻放大器電路中，通常需要提供正負電源供給運算放大器。LM337能夠提供穩(wěn)定的負電壓輸出，保證音頻信號的高保真放大。

2. 實驗室穩(wěn)壓電源：實驗室通常需要提供可調(diào)的負電壓源用于各種實驗，LM337可用于構(gòu)建簡易的可調(diào)負電壓穩(wěn)壓器，方便使用者調(diào)整電壓值。

3. 通訊設(shè)備的電源模塊：在一些通訊設(shè)備中，為保證信號的完整性，通常會使用正負電源供電。LM337作為負電壓穩(wěn)壓芯片，可以用于提供穩(wěn)定的負電壓，確保信號傳輸質(zhì)量。

LM337在電源設(shè)計中的注意事項

在實際設(shè)計中，使用LM337時需要注意以下幾點：

1. 輸入輸出電壓差：確保輸入電壓和輸出電壓之間保持3V以上的差值。

2. 散熱設(shè)計：在大電流工作情況下，LM337的熱量較大，需配備合適的散熱器。

3. 濾波電容：在輸入和輸出端并聯(lián)濾波電容可有效減少電源噪聲，提升輸出電壓的穩(wěn)定性。

4. 保護二極管：在輸入電源斷開的情況下，由于負載的電容可能會導致輸出端電流倒流，因此在輸入端和輸出端之間可以并聯(lián)一個二極管，避免倒灌現(xiàn)象。

LM337的優(yōu)勢與局限

LM337在負電壓電源設(shè)計中具有明顯的優(yōu)勢，但也有一些局限：

• 優(yōu)勢：

• 輸出電壓范圍寬廣，適應性強。

• 保護機制完備，適用于不同環(huán)境。

• 局限：

• 需要額外的散熱器，體積可能較大。

• 輸入輸出電壓差要求較高。

總結(jié)

LM337是一款出色的負電壓穩(wěn)壓芯片，其性能、特性以及廣泛的應用領(lǐng)域使得它在各類電子設(shè)計中發(fā)揮著重要作用。