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1、电子报/2008年/10月/5日/第010版职业技能基于LM317/337的双路输出可调直流稳压电源为了配合无线音频转发系统的调试，笔者特意制作了双路输出连续可调直流稳压电源,经过比较多种电源方案后,最终确定采用以LM317/337为核心的双电源方案,其电压连续可调,内置有多重保护电路。该电源内阻小,电压稳定,噪音极低,输出纹波小。虽然功率较小,但是用于给一般的电子小制作供电也足矣,况且其输出电压连续可调使用起来十分方便。本电源只需要正电源输出,但是也同时设计了负电源输出、以备用于以后的电子制作。一、工作原理本直流电源由电源、滤波、保护、稳压等四个基本模块组
2、成,如图1框图所示,其电路如图2所示。1.电源变压器采用降压变压器，将电网交流电压220V变换成需要的交流电压。此交流电压经过整流后,可获得电子设备所需要的直流电压。2.整流电路利用单相桥式整流电路,把50Hz的交流电变换为方向不变但大小仍有脉动的直流电。其优点是电压较高、纹波电压较小,变压器的利用率高。本设计用桥堆RS808做全桥整流,最大电流可达8A,配合本设计的大滤波电容,使得本电源的瞬时大电流的供电特性好、噪声小、反应速度快、输出纹波小。3.滤波电路采用电容滤波电路,将整流电路输出的脉动成分大部分滤除,得到比较平滑的直流电。本电路采用4700μF/5
3、0V的大电容C3、C4使输出电压更加平滑,电源瞬间特性好,适合带感性负载，如电机的启动。C3、C4各并联了一只0.1μF/63V的CBB电容，滤去高频干扰,使输入到集成电路L11、L12的直流电尽可能的平滑和纯净。4.稳压电路由LM317输出正电源,LM337输出负电源。LM317和LM337均使用了内部热过载,包含过流保护、热关断和安全工作区补偿等完善的保护电路,使得电源可以省去保险丝等易损耗器件。调节电路:为适应不同应用场合的需要而将电压设置为可调。输出电压的计算Uo=1.25×(1+Rf/R),可调电阻选用精密可调电阻,保证输出电压的精确可调。如本文选
4、用的Rf为5kΩ、R为270Ω的组合,可以分别对1.25V～24V-1.25V～-24V之间实现连续可调。5.保护电路因为线性电源发热量较大，所以本电源中加了足够的散热器。由于采用高性能的集成电路,从而简化了电路的结构,突出了电源变换问题中的关键部分。通过调试与检测,电路整体性能良好。本电源不仅可以单独使用,还可以置于其他电子设备中用作稳压或稳流源使用。二、参数计算1.LM317与LM337的选择LM317/LM337的电压输出范围是±1.25V～±37V，负载电流最大为1.5A,仅需两个外接电阻来设置输出电压，连续可调。此外,它的线性调整率为0.01和负载
5、调整率0.1%也比标准的固定稳压器好。此外该器件内置过载保护电路、安全保护等多重保护功能。内阻小、电压稳定、噪音极低、输出纹波小(输出端最小仅用100μF),实际使用效果比LM78××、LM79××等稳压模组好。2.稳压电阻R1、R2的选择要保证317在空载时能够稳定地工作,只要保证Vo/(R1+R2)≥1.5mA就可以了。1.5mA为317稳压块的最小稳定工作电流。我选择R1、R3分别为5kΩ和270Ω的固定电阻。改变R1的值可以调节输出电源值,输出电压计算公式如下:Vout=1.25×(1+R2/R1)=1.25(1+R2/270)3.二极管1N4007
6、的选择D5、D6的作用是防止输入短路时,C5、C6经集成电路放电;D7、D8的作用是防止输出短路时，C9、C10通过集成电路放电。D5、D8和D6、D7的组合,防止输入短路时C9、C10通过集成电路放电。4.C9、C10的选择C9、C10用于抑制纹波电压对电源调整的干扰,防止输出电压增大时纹波被放大。在10V应用中,10μF电容在120Hz处改进纹波抑制约15dB。5.变压器及电容选择考虑到平时使用的电源大多在0～15V之间，而且LM317/LM337的极限电压37V,所以选用变压器的输出电压为±18V,因为二极管0.7V的压降，则每一路输出为±17.3。按
7、照输出电流Io=1.5A，则单路最大输出功率；Po=UoIo=17.3V×1.5A=25.95W；单路消耗的总功率为:Pi=UiIi=18V×1.5A=27W(i=1,2);两路共消耗的功率为P=2Pi=27×2=54W。考虑其效率设为80%,则电源消耗的功率为Pall=P/80%=54/80%=67.5W。三、参数测试1.稳压电源输出电压调整范围如表1、表2所示。2.测量输出电阻R(如表3所示).保持稳压电源的的输入电压Ui=V,测出输出电压U01,输出电流I01,然后接上负载R2,测出输出电压U02和输出电流I02,则输出电阻为:？？？？？？？？？？？？
8、3.测量稳压系数。用改变输入交流电压的方法,模拟Ui
