一、用LM317制作家用高品質穩壓電源
用制作穩壓電源的典型電路原理如圖所示。圖中,R1與R2組成可調輸出的電阻網絡。為了使電路中偏置電流和調整管漏電流被吸收,Rl選擇(120一240)歐,輸出端V0與調速端ADJ之間的基準電壓值為VIEF=l.25V,通過Rl所釋放的電流為(5一10)mA。輸人端外接Ci電容,有利于提高紋波抑制能力,輸出端外接電容C0能消除振蕩,確保電路穩定工作。此時輸出電壓V0為V0=125(1+R2/R1)+IadjR2。
日前,筆者利用這一電路制作了一個供汽車上單片機使用的電源。由于汽車上電瓶電壓為+24V,單片機89C51所用電源為+5V,輸入電壓Vi過高而輸出電壓V0過低,這便造成了兩個問題:
(l)輸入端濾波電容Ci易被擊穿。汽車啟動時瞬間電瓶沖擊電壓過大,筆者曾選用35V/1000uF電容,結果兩度被擊穿,換用50V/470uF電容,也被擊穿一次。
(2)lm317過熱。對一般穩壓器來說,最高輸人電壓Vimax。要受到電路內部器件擊穿電壓的限制。Vimax過大,易造成穩壓器發熱甚至擊穿。
為解決以上兩個問題,筆者在輸人端加入一個提高輸人電壓的電路,這兩個問題得到了圓滿解決,其電路原理如圖2所示。
該電路中,Vi=Vdz+Vbe,Vbe一般取值0.7V,適當選擇Vdz二值,即可給穩壓器lm317一個適當的輸人電壓。當利用變壓器整流黝目穩壓塊的模式來制作家用穩壓電源時,經常會碰到沒有合適的變壓器的情況,當變壓器的副邊輸出值過大時,也不妨采用這例電路。
筆者使用的實際電路圖如圖3所示。
二、用LM317制作實用小型穩壓電源過程
1、元件選擇:
LM317的輸出電壓可以從1.25V連續調節到37V。其輸出電壓可以由下式算出:
輸出電壓=1.25×(1+ADJ端到地的電阻/ADJ端到+Vout端的電阻)。
如果你需要其它的電壓值,即可自選改變有關電阻的阻值來得到。值得注意的是,LM317T有一個最小負載電流的問題,即只有負載電流超過某一值時,它才能起到穩壓的作用。這個電流隨器件的生產廠家不同在3-8mA不等。這個可以通過在負載端接一個合適的電阻來解決。
2、電路工作原理:
220V的交流電從插頭經保險管送到變壓器的初級線圈,并從次級線圈感應出經約9V的交流電壓送到4個二極管。二極管在電路中的符號有短線的一端稱為它的負極(或陰極),有三角前進標志的一端稱為它的正極(或陽極)。的基本作用是只允許電流從它的正極流向它的負極(即只能按三角標示的方向流動),而不允許從負極流向正極。
我們知道,交流電的特點是方向和電壓大小一直隨時間變化,用通俗的話說,它的正負極是不固定的。但是對照圖1來看,不管從變壓器中出來的兩根線中那根電壓高,電流都能而且只能由D3或D4流入右邊的電路,由D1或D2流回去。
這樣,從右邊的電路來看,正極永遠都是D3和D4連接的那一端,負極永遠是D1和D2連接的那一端。這便是二極管整流的原理。二極管把把交流電方向變化的問題解決了,但是它的電壓大小還在變化。而電容器有可以存儲電能的特性,正好可以用來解決這個問題。在電壓較高時向電容器中充電,電壓較低時便由電容器向電路供電。這個過程叫作濾波。圖中的C1便是用來完成這個工作的。
經過C1濾波后的比較穩定的直流電送到三端穩壓集成電路LM317T的Vin端(3腳)。LM317T是一種這樣的器件:由Vin端給它提供工作電壓以后,它便可以保持其+Vout端(2腳)比其ADJ端(1腳)的電壓高1.25V。因此,我們只需要用極小的電流來調整ADJ端的電壓,便可在+Vout端得到比較大的電流輸出,并且電壓比ADJ端高出恒定的1.25V。
我們還可以通過調整PR1的抽頭位置來改變輸出電壓-反正LM317T會保證接入ADJ端和+Vout端的那部分電阻上的電壓為1.25V!所以,可以想到:當抽頭向上滑動時,輸出電壓將會升高! 圖中C2的作用是對LM317T 1腳的電壓進行小小的濾波,以提高輸出電壓的質量。圖中D5的作用是當有意外情況使得LM317T的3腳電壓比2腳電壓還低的時候防止從C3上有電流倒灌入LM317T引起其損壞。
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