Минимальный ток нагрузки
Регулируемый стабилизатор вроде LM317 отдаёт свой собственный ток в выход. Если нагрузка его не забирает, напряжение на выходе поднимается. Поэтому в даташите есть параметр «минимальный ток нагрузки», и его обеспечивают делителем обратной связи.
Обновлено Редакция GAW
Минимальный ток нагрузки (minimum load current) — ток, который нагрузка должна потреблять от стабилизатора, чтобы тот удерживал выходное напряжение. Параметр характерен для регулируемых «плавающих» стабилизаторов: LM317, LM337 и подобных.
Причину объясняет onsemi: у LM317 ток вывода ADJ должен быть малым и постоянным — до 100 мкА, — иначе он вносит ошибку в формулу выходного напряжения. Поэтому весь собственный рабочий ток микросхемы возвращается в выходной вывод. Если нагрузка его не забирает, выходное напряжение растёт. TI пишет то же: нагрузка или цепь обратной связи должны потреблять этот ток, иначе выход может оказаться слишком высоким.
Значения из даташитов:
| Стабилизатор | Типично | Гарантированный максимум |
|---|---|---|
| LM317 (TI и onsemi), перепад 40 В | 3,5 мА | 10 мА |
| LM337 (TI), перепад до 40 В | 2,5 мА | 10 мА |
| LM337 (TI), перепад до 10 В | 1,5 мА | 6 мА |
Обеспечивают этот ток обычно не нагрузкой, а делителем, задающим напряжение: через верхний резистор R1 между выходом и ADJ всегда течёт 1,25 В / R1.
| R1 | Ток делителя | Запас |
|---|---|---|
| 240 Ом | около 5,2 мА | больше типового, но меньше гарантированного |
| 120 Ом | около 10,4 мА | покрывает гарантированный максимум |
Типовая схема TI для LM317 использует 240 Ом. Для LM337 TI выбирает 120 Ом и прямо объясняет: около 10,42 мА удовлетворяют минимальному рабочему току. Если нагрузка может отключаться полностью, а перепад вход–выход велик, надёжнее 120 Ом; при малом перепаде гарантированный минимум ниже, и 240 Ом обычно хватает.
Это не то же самое, что ток покоя стабилизаторов с фиксированным выходом: у 78xx он уходит на общий вывод, а не в нагрузку. Выбрать резисторы и проверить ток делителя поможет калькулятор LM317, подробности — в карточке LM317 и LM337.
Частые вопросы
Почему LM317 без нагрузки выдаёт больше напряжения?
Потому что собственный ток микросхемы уходит в выход. onsemi объясняет: чтобы ток вывода ADJ был малым и постоянным, весь рабочий ток возвращается в выходной вывод, и если нагрузка меньше минимальной, выходное напряжение растёт. Гарантированный минимум — до 10 мА при перепаде 40 В.
Какой R1 ставить у LM317 — 240 или 120 Ом?
Через R1 всегда течёт 1,25 В / R1. С 240 Ом это около 5,2 мА — больше типовых 3,5 мА, но меньше гарантированных 10 мА. Если нагрузка может отключаться, а перепад вход–выход большой, берут 120 Ом — около 10,4 мА. Именно 120 Ом TI рекомендует для LM337, ссылаясь на минимальный рабочий ток.
Нужен ли минимальный ток нагрузки у 7805?
В даташите MC7800 onsemi отдельной строки с минимальным током нагрузки нет, хотя стабильность по нагрузке нормирована от 5 мА. Собственный ток 7805 — ток покоя 3,2 мА типично — течёт через общий вывод на землю. Требование минимальной нагрузки характерно для плавающих стабилизаторов вроде LM317 и LM337, у которых весь рабочий ток идёт в выход.
Источники
- Texas Instruments. LM317 3-Pin Adjustable Regulator (SLVS044Z, revised April 2025) — разд. 6.6 — минимальный ток нагрузки 3,5 мА типично и до 10 мА при перепаде 40 В во всём диапазоне температур; разд. 7.4.3 — стабилизатор отдаёт ток смещения в выход, нагрузка или делитель должны его потреблять, иначе выходное напряжение может оказаться слишком высоким; разд. 8.2 — типовая схема с R1 = 240 Ом
- onsemi. LM317, NCV317: Voltage Regulator – Adjustable Output, Positive 1.5 A (LM317/D, Rev. 18, September 2026) — разд. Basic Circuit Operation — ток ADJ ограничен 100 мкА, весь собственный ток возвращается в выход, отсюда требование минимального тока нагрузки; при меньшем токе выходное напряжение растёт; ILmin 3,5 и до 10 мА при перепаде 40 В
- onsemi. MC7800, MC7800A, MC7800AE, NCV7800: Voltage Regulators – Positive, 1.0 A (MC7800/D, Rev. 29, November 2021) — для сравнения: у фиксированного MC7805 строки с минимальным током нагрузки нет, стабильность по нагрузке нормирована при токе от 5 мА, ток покоя 3,2 мА типично
- Texas Instruments. LM237, LM337 3-Terminal Adjustable Regulators (SLVS047L, revised January 2015) — разд. 7.3 — ток от 10 мА при перепаде до 40 В и от 6 мА при перепаде до 10 В; разд. 7.5 — минимальный ток 2,5 мА типично и до 10 мА при перепаде до 40 В, 1,5 и до 6 мА при перепаде до 10 В; разд. 9.2.2 — R1 = 120 Ом даёт около 10,42 мА, что удовлетворяет минимальному рабочему току
Нашли ошибку?