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基于LM317LM337的连续可调直流稳压电源

时间:2018-06-29


基于 LM317、LM337 的连续可调直流稳压电源
为了方便配合以后的电路板, 我特意的制作了双路输出连续可调直流稳压电源, 经过查 找资料,比较多种电源方案后,最终确定采用以 LM317、LM337 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,噪声极低,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够了,况且其输出电压连续可调,使 用起来十分方便。

LM317 的封装图

LM337 的封装图

稳压管 LM317 的内部原理图

稳压管 LM337 的内部原理图

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成,如图 I 框图所示,其电路图如 图 II 所示,PCB 图如图 III 所示。

图I

图 II

图 III

图 IV 电源实物图

图 V 电源实物图

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, 50Hz 的交流电变换为方向不变但大小仍有脉动 把 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。 本电路用 4 个 Diode IN4007 做成一个全桥整流,电流大,配合本电路的大滤波电容,使得本电源的瞬间大 电流的供电特性好、噪声小、反映速度快、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 4 个 2200UF/25V 的电解电容两两并联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。两个并联的 2200V 电容同时并联 了一只 0.1UF 的瓷片电容,滤去高频干扰,使输入到集成电路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。 5、 保护电路 因为线性电源发热量较大,所以本电路在制作的时候覆了地,用于帮助散 热。 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、噪声极低、输出纹波小,实际使用效果比 78XX、 79XX 等稳压模组好。 2、二极管 1N4007 的选择 DA1、DB4 的作用是防止输入短路时,CA1、CB5 经集成电路放电;DA2、DB3 的作 用是防止输出短路时,CA6、CB1 通过集成电路放电。DB3、DB4 和 DA1、DA2 的组成, 防止输入短路时,CA6、CB1 通过集成电路放电。 3、CA6、CB1 的选择 CA6、CB1 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,10uF 电容在 120Hz 处改进纹波抑制约 15dB。

4、变压器选择 考虑到平时使用的电源大多在 0~12V 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 ± 12V,因为二极管 0.7V 的压降,则每一路输出为 ± 11.3V。

三、参数测试
1、稳压电源输出电压。 在空载的情况下,正电源输出的电压的范围是+1.20V~+15.2V,负电源输出的电压的范围是 -1.20V~-15.2V; 在带 100 ? 负载的情况下,正电源输出的电压的范围是+1.20V~+12V,负电源输出的电压的 范围是-1.20V~-12V。

2、以下是测量时的噪声图

3、用晶体管毫伏表,可测得输出直流电压中的交流纹波电压大小,实测为 0.04mV。 4、最大负载电流 Imax= ± 1.5A

注 :正电源,顺时针旋转电位器时电压减小;逆时针旋转电位器时电压增大。电压在
1.20V~15.2V 之间连续可调。 负电源,顺时针旋转电位器时电压增大;逆时针旋转电位器时电压减小。电压在 -1.20V~-15.2V 之间连续可调。


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