Der LM317 ist ein integrierter linearer Längsregler und zählt zu den bekanntesten linearen Gleichspannungsreglern. Es kann durch zwei externe Widerstände in der Ausgangsspannung verändert werden. Daher eignet er sich auch gut, um eine einfache Konstantstromquelle (KSQ) zu bauen.
Der LM317 hat eine Eingangsspannung Vin von 3V bis 40V und eine feste Ausgangsspannung
Vout von 1,25V bis 37V. Zwei externe Widerstände (R1 und R2) dienen dabei als Steuerelemente.
Anhand der folgenden Formel kann die Ausgangsspannung berechnet werden:
Vout = 1,25 × (1 + R2/R1)
Obwohl für R1 ein Widerstand von 240Ω empfohlen werden, können auch andere Werte zwischen 100Ω und 1000Ω
verwendet werden.
Um den Widerstand R zu berechnen, den man benötigt um eine bestimmte Stromstärke I einzustellen verwendet
man folgende Formel:
I = 1,25 / R
d.h. nach der Umstellung erhalten wir:
R = 1,25 / I
siehe: Rechner für den LM317
R1 muss also sowohl recht präzise sein (z.B. Metallschichtwiderstand mit 1% Toleranz) als auch die
Verlustleistung verkraften können. Bei krummen Widerstandswerten können natürlich auch parallele
Widerstände mit entsprechenden Werten verwendet werden. Dies hat sogar u.a. den Vorteil gegenüber
einem einzigen Widerstand, dass die Verlustwärme verteilt wird und somit effizienter abgeleitet werden kann.
Bei höheren Strömen sollte auch ein Kühlelement am LM317 angebracht werden, damit das Bauteil keinen
Schaden nimmt.
Der LM317 ist empfindlich gegenüber Verpolung, daher wird oft eine Diode zum Schutz verwendet. Allerdings bedeutet dies weitere 0,7V bis 1V Spannungsverlust. In diesem Versuch habe ich diese jedoch nicht verwendet.