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1、基于LM317的可调直流稳压电源电源，已成为现代社会必不可少的一份子，今天我在这里给大家讲解怎样做一个可调稳压电源。1 直流稳压电源的实现原理本设计电路主要采用三端可调式集成稳压器LM317,构成负输出可调的稳压电源电路,并用数码管直观显示电压数值。使用时,只需调节电源电压调节器,即可得到所需的电压,并在数码管上显示电压数值,使用方便,显示直观,适应范围较广。本电源电路的原理框图如图1所示,其主要由变压器、整流、滤波、稳压、辅助电源、采样电路、数码显示等部分所组成。图1 电源电路原理框图220v输入变压器单相桥式整流电路滤波
2、电路Lm317稳压电压表模块显示、输出2 电路工作原理分析2.1 电源变压器由于电源变压器的副边电压有效值将决定后面电路的需要,所以在此应选择输出电压有效值为12V的电源变压器。2.2 整流部分该设计采用单相桥式整流电路(桥堆KBP307)。其由四只二极管组成,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,需要在u2的正、负半周内正确引导流向负载的电流,使其方向不变,设变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点,a为“—”b为“+”时应有电流流入
3、a点;相反,a为“+”b为“—”时应有电流流入b点,因而a和b点均应接两只二极管,以引导电流,具体电路原理如图2所示。RLuiouo1234ab+–+–图2 单相桥式整流电路如果桥式整流电路变压器副边中点接地,就应将两个负载电阻相连接且连接中点接地。根据桥式整流电路的工作原理,当a点为“+”b点为“—”时,D1、D3导通,D2、D4截止,u01=u2,u02=-u2;而当b点为“+”a点为“—”时,D2、D4导通,D1、D3截止,u01=-u2,u02=u2,这样两个负载上就分别获得正、负电压。若设变压器副边电压u2=U2s
4、inwt,U2为其有RL、D3流入b点,因而负载电阻RL上的电压等于变压器副边电压,即u0=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点流出,经D2、RL、D4流入a点,负载电阻RL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D1D3和D2、D4两对二极管交替导通,致使负载电阻RL上在u2的整个周期内都有电流通过,而且方向不变,则输出电压uo=
5、U2sinwt
6、。2.3 滤波电路经过整流后的直流电幅值变化很大,会影响电路的工作性能可利用电容的“通交流,隔直流”的特性
7、,在电路中并入两个并联电容作为电容滤波器,滤去其中的交流成分。电容滤波路是最常见也是最简单的滤波电路,在整流电路的输出端(即负载电阻两端)并联一个电容即构成电容滤波电路。滤波电容容量较大,因此一般均采用电解电容,在接线时要注意电解电容的正负极。电容滤波电路利用电容的充、放电作用,使输电压趋于平滑。如果将两个滤波电容相连接,且连接点接地,就可同时得到输出电压平滑的正负电源。在理想情况下,变压器副边无损耗,二极管导通电压为零,所以电容两端电压相等。而当其上升到峰值后开始下降,电容便通过负载电阻放电,其电压也开始下降,趋势与电容两
8、端电压基本相同。但是由于电容按指数规律放电,所以当其下降到一定数值后,电容将继续通过负载放电,电容两端电压按指数规律缓慢下降。总之,在电容充电时,回路电阻为整流电路的很小,因而时间常数很小。电容放电时,回路电阻为RL,放电时间常数RLC通常远大于充电的时间常数。因此滤波效果取决于放电时间。电愈大,负载电阻愈大,滤波后输出电压愈平滑,并且其平均值愈大。换言之,当滤波电容容量一定时,若负载电阻减小(即负载电流增大),则时间常数RLC减小,放电速度加快,输出电压平均值即下降,且脉动变大。故在此选择一个滤波电容2200。输出电压的平
9、均值UO(AV)与放电时间常数RLC有关。RLC越大,电容器放电速度越慢,则输出电压所包含的纹波成越小,UO(AV)越大。为获得平滑的输τd=RLC≥(3～5)T2式中:T为交流电的周期,在滤波电路放电时间常数满足上式的关系时,可用下式对输出电压的平均值约为电容两端电压的1.2倍。滤波电路输出电压波形难于用解析式来描述,近似估算时,其波形近似为锯齿波,此时脉动系数S可按下近似估算,其中T为电网电压的周期。S=T4RLC-T当滤波电容选定后,输出电压平均值U0和输出电流平均值I0的关系称为输出特性,脉动系数S和输出电流平均值I
10、0的关系称为滤波特性。输出特性和滤波特性如图3所示。图3 输出特性及滤波特性曲线表明,电容愈大电路带负载的能力愈强,滤波效果愈好;电流平均值愈大(即负载电阻的RL愈小),电压平均值愈低,S的值愈大。为减小输出电压的脉动成分,采用的滤波电容器的容值越大越好,交流电源的频率越高越好。目前在计算
