Rumus tegangan keluaran LM317
LM317 selalu menjaga tegangan sekitar 1,25 V antara pin OUT dan ADJ. Tegangan itu jatuh di R1, lalu arusnya mengalir lewat R2 ke ground. Ditambah arus kecil dari pin ADJ, tegangan keluarannya jadi:
Vout = 1,25 V × (1 + R2 / R1) + IADJ × R2
IADJ sekitar 50 µA (maksimum 100 µA). Pengaruhnya kecil, puluhan milivolt untuk R2 ratusan ohm, tapi kalkulator ini tetap menghitungnya. Kalau dibalik untuk mencari R2:
R2 = (Vout − 1,25 V) / (1,25 V / R1 + IADJ)
Kenapa R1 biasanya 240 Ω?
LM317 butuh arus beban minimum supaya tetap meregulasi: 3,5 mA tipikal, maksimum 10 mA menurut datasheet. Arus lewat R1 selalu mengalir, jadi R1 sekaligus menjadi beban minimum. 240 Ω memberi ±5,2 mA, cukup untuk kondisi tipikal. Kalau rangkaianmu bisa tanpa beban sama sekali, R1 120 Ω (±10,4 mA) lebih aman.
Menghitung panas
Regulator linear membuang selisih tegangan sebagai panas:
P = (Vin − Vout) × Iload Tj = Tsekitar + P × θJA
Suhu junction (Tj) maksimum LM317 125 °C. Datasheet STMicroelectronics mencantumkan θJA 50 °C/W untuk TO-220 tanpa heatsink dan 62,5 °C/W untuk D²PAK; LM317M kemasan DPAK 100 °C/W. Baris “θJA maksimum” di hasil kalkulator adalah batas resistansi termal total (termasuk heatsink) supaya Tj tidak lewat 125 °C. Sisakan margin, karena suhu di dalam casing biasanya lebih tinggi dari suhu ruangan.
Batas kerja yang perlu dicek
- Tegangan keluaran 1,25–37 V, arus sampai 1,5 A untuk LM317 standar (LM317L hanya 100 mA, LM317M 500 mA).
- Selisih Vin − Vout: spesifikasi datasheet berlaku pada 3–40 V. Di bawah 3 V, keluaran bisa ikut turun saat arus besar.
- Selisih Vin − Vout maksimum mutlak 40 V. Lewat dari itu regulator bisa rusak.
Kapasitor dan dioda pendukung
Dari datasheet: tambahkan kapasitor input 0,1–1 µF kalau regulator jauh dari kapasitor filter catu daya, kapasitor output untuk memperbaiki respons transien, dan kapasitor 10 µF dari ADJ ke ground untuk meredam ripple. Kalau memakai kapasitor ADJ atau kapasitor output besar, pasang dioda proteksi supaya kapasitor tidak membuang muatan lewat regulator saat catu daya dimatikan. Detail pin dan catatan desainnya ada di halaman datasheet LM317T.
Konstanta: tegangan referensi 1,25 V (1,2–1,3 V), IADJ 50 µA tipikal / 100 µA maksimum, arus beban minimum 3,5 mA tipikal / 10 mA maksimum, Tj maksimum 125 °C, dari datasheet LM317 Texas Instruments dan STMicroelectronics. Hasil kalkulator adalah perkiraan desain; cek ulang dengan datasheet varian yang kamu pakai.