自制可调稳压电源.doc

(图2)主要元气件参数资料:尽管LM317我们已经非常熟识了,但还是翻阅一下LM317的PDF资料比较稳妥,其中几个比较重要的参数如下:输入与输出端最高压差为:40V(很多人误认为是输入最高电压为40V);输入与输出端最小工作压差:3V;输出电压范围:-37V范围内连续可调(其实只要保证前一项条件,其输出范围的上限是可以扩展的);最大输出电流:(LM317TTO-220封装);输出最小负载电流:5mA;基准电压VREF:;工作温度范围为:0-70℃;LM317TTO-220封装引脚排列如图3所示:(图3)为了让LM317T输出0V起调,该电路设计时增加了一个由TL431构成的-,TL431相信大家也是非常熟识,它是三端可调并联型稳压IC,详细资料可参考:安森美的《TL431中文手册》。在本列电路应用中,我们比较关心的几个参数如下:参考电压VREF:±%(25℃);最大阴极电流范围:-100mA至+150mA;最小阴极电流:;最大额定功耗:(TO-92封装);TL431内部结构和引脚排列如附图4所示;TL431的典型应用电路如图5所示;(图4)(图5)工作原理:如图2所示,220V市电通过S1和F1连接到变压器的输入端,经过变压后分别输出:18V、8V、10V、3V(其中10V和3V绕组是自己以手工穿线的方式加绕的)四组电压,为了降低LM317T的功耗提高电源效率,采用了2个继电器的3级换档电路,换档电路如图6所示,电源输出电压V+加在W2的两端,当W2的滑动触片上获得的分压低于U4的VREF()电压时,U4的K、A之间只有微弱的维持电流,J1因得不到足够高的工作电压,其常开触点断开,8VAC绕组通过J1和J2的常闭触点对后级电路供电;当W2的滑动触片上获得的分压高于U4的VREF()电压时,U4的阴极电流剧增使J1得到足够工作电压,其常开触点吸合,18VAC绕组通过J1常开触点和J2的常闭触点对后级电路供电。由W3、J2和U5构成的另一级换档电路工作原理类同(可能有人会说换档电路也可以用运放来实现,当然是可以的,只是电路要复杂一点,要是做产品需要考虑成本我会用运放,但偏(图6)偏我是懒人不喜欢做复杂的事)。经过换档输出依次得到8VAC、18VAC、26VAC电压,经过D1-D4整流,C1、C2滤波后对应得到:、、。由U1、R1、R2、W1组成LM317T的典型稳压电路,D5、D6构成LM317T防短路保护电路。其输出电压计算公式为:Vo≈VREF{1+(W1+R2)/R1}--上,而是接在由U3(TL431)和R6构成的-。,该电压正端与地相连形成负电压,该电压通过限流电阻R6加在U3上,这里U3(TL431)接成了图5中第一种典型应用电路,故VKA=VREF=-。图2中Q1、U2A、R3、R4、R5、W2等构成恒压至恒流自动转换电路,其工作原理如下,W2与R7串联后连接在V-与-,W2的滑动触片经过分压后向U2A(LM358)的同相输入端提供一个可设定的基准电压,当电源输出端连接负载后,通过R3对电流进行取样,由R5送至U2A(LM358)的反相输入端,当输出电流↑时,R3上的电压降↑,U2A(LM358)的反相输入端电压↓,当U2A(LM358)反相输入端电压低于U2A(LM358)同相输入端的设定电压时(即电流超出设定值),U2A(LM358)输出高电平通过R4加到Q1的基极上,使Q1的ICE↑,则流过W1的电流↓W1两端的电压↓,对应LM317T的输出电压↓,流过负载的电流↓,这时电源由原来的恒压状态转换为恒流状态,并且保持输出电流等于设定电流,调节W2可设定输出的恒定电流值,其最大输出恒定电流计算公式为:IoMAX≈{[W2/(W2+R7)]}/R3在本列的实际应用中,因为变压器功率有限,另LM317T也没有增加扩流电路,(若需要增大输出电流请自己修改参数)。组装调试:电路设计好了,接下来就要动手用实践来验证我的设计了,先看看我搜集到的一些部件和工具:尺寸为:134x106x55mm铝合金外壳(RMB:25￥/PCS)十圈精密电位器套件(RMB:30￥/PCS)做功放用的接线柱(RMB:￥/PCS)普通船型电源开关ø5mmLED灯座精制香蕉插头(RMB:￥/PCS)精制小鳄鱼夹(朋友赠送)旧黑白电视机用的变压器(功率30W左右,矽钢片很薄而且均匀,应该是文革年代的“古董”)本次DIY