稳压电源的制作

时间:2022-08-07 02:17:43

稳压电源的制作

摘 要:随着现代科技的飞速发展,电子产品在日常生活和工作中随处可见,人们对电的要求也越来越高,各种新型节能的电源应用而生,稳定高效的电源不仅方便而且也可以延长电子产品的使用寿命,本项目是基于LM317的可调稳压电源,电路简单实用,性能安全可靠,是日常生活中一款必备产品。

关键词:LM317;可调;稳压电源

直流稳压电源一般由电源变压器,整流,滤波电路及稳压电路所组成。变压器把市电交流电压变为所需要的低压交流电。整流器把交流电变为直流电。经滤波后,稳压器再把不稳定的直流电压变为稳定的直流电压输出。

1 LM317 简介

LM317是应用最为广泛的电源集成电路之一,它不仅具有固定式三端稳压电路的最简单形式,又具备输出电压可调的特点。此外,还具有调压范围宽、稳压性能好、噪声低、纹波抑制比高等优点。其主要性能参数如下。

输出电压:1.25~37VDC;输出电流:5mA~1.5A;芯片内部具有过热、过流、短路保护电路;最大输入-输出电压差:40V DC,最小输入-输出电压差:3V DC; 使用环境温度:-10~+85℃ 。

2 性能指标要求

(1)输出电压可调:UO=+3V~+9V。

(2)最大输出电流:I0max=800mA。

(3)输出电压变化量:Vop_p5mV。

(4)稳压系数:Sv3×10-3。

3 电路图如下

元件清单如下:二极管都是IN4007,电阻22KΩ一个,200Ω一个,2KΩ可调一个,LED灯一个,LM317稳压模块一个,电解电容1000U一个,220U一个,瓷片电容103一个,鳄鱼夹二个,电源线一根,PCB万能板一块,变压器一个。

4 总体设计思路

本设计主要采用直流稳压构成集成稳压电路,通过变压,整流,滤波,稳压过程将220V交流电,变为稳定的直流电,并实现电压可在3-9V之间可调。LM317可调式三端稳压器电源能够连续输出可调的直流电压. 它能连续可调正负电压,稳压器内部含有过流,过热保护电路。

(1)电源变压器:电源变压器是降压变压器,它的作用是将220V的交流电压变换成整流滤波电路的需要的交流电压。

(2)整流电路:整流采用桥式整流电路,用4个IN4007二极管对交流电进行整流,使之成为脉冲直流电。其构成原则就是保证在变压器副边电压u2的整个周期内,负载上的电压和电流方向始终不变。为达到这一目的,就要在u2的正、负半周内正确引导流向负载电流。设压器副边两端分别为A和B,则A为“+”、B为“-”时应有电流流出。A为“-”、B为“+”时应有电流流入A点;相反A为“+”、B为“-”时应有电流流入B点,A为“-”、B为“+”时应有电流流出B点;因而A和B点应分别接两只二极管的阴极和阳极,以引导电流;当U2为正半周期时,电流由A点流出,经D1、RL、D3流入B点,因而负载电阻RL上的电压等于变压器的副边电压,即UO= U2, D2和D4管承受的反向电压为-U2。当U2为负半周时,电流由B点流入,经D2、RL、D4流入A点,负载电阻上的电压等于-U2,即UO=-U2,D1、D3承受的反向电压为U2。

这样,由于D1、D3和D2、D4两对二极管交替导通,使得负载电阻RL上在U2的整个周期内都有电流通过,而且方向不变,输出电压为UO=|√2U2sinωt |。

(3)滤波电路:滤波电路可以将整流电路输出电压中的交流波纹成分大部分滤除,输出波纹较小的直流电压。当变压器副边电压U2 处于正半周并且数值大于电容两端电压Uc时,二极管D1、D3导通,电流一路经负载电阻RL,另一路对电容C充电。因为在理想情况下,变压器副边无损耗,二极管导通电压为零,所以电容两端电压Uc与U2相等。当U2上升到峰值以后开始下降,电容通过负载电阻RL,其电压Uc也开始下降,趋势与U2基本相同。但是由于电容按指数规律放电,所以当U2下降到一定数值以后,Uc的下降速度小于U2的下降速度,使Uc大于U2从而导致D1、D3反向偏置而变为截止。此后电容C继续通过RL放电,Uc按指数规律缓慢下降。

当U2的负半周幅值变化到恰好大于Uc时,D2、D4因加正向电压变为导通状态,U2再次对C充电,Uc上升到U2的峰值后又开始下降,下降到一定值时D2、D4变为截止,C对RL放电,Uc按指数规律缓慢下降;放电到一定值时D1、D3变为导通,重复上述过程

(4)稳压电路:这里是选用LM317稳压模块对电路进行稳压。它是利用稳压管两端的电压稍有变化,会引起其电流有较大变化这一特点,通过调节与稳压管串联的限流电阻上的压降来达到稳定输出电压的目的。

5 产品的安装与调试

根据电路图进行安装与调试,接入220V市电,用万用表对电源各波段的电压进行测试,通过对电压的测试检测产品是否合格。

参考文献

1 中国计量出版社组编.新编电子电路大全[M].北京:中国计量出版社,2001

2 童诗白,华成英主编.模拟电子基础[M].北京:高等教育出版社,2006

3 葛汝明主编.电子技术实验与课程设计[M].山东:山东大学出版社,2004

4 康华光编.电子设计模拟部分[M].北京: 北京高等教育出版社,2001

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