簡單的三端直流穩(wěn)壓電源制作
要制作可調(diào)直流穩(wěn)壓電源,首先來了解一下可調(diào)直流穩(wěn)壓電源的基本工作原理。直流穩(wěn)壓電源工作流程為降壓、整流(把交流電變直流電),輸入濾波、三端穩(wěn)壓器穩(wěn)壓、輸出濾波五部分。下面是具體介紹。
220V的交流電從直流穩(wěn)壓電源插頭經(jīng)保險管送到變壓器的初級線圈,并從次級線圈感應(yīng)出經(jīng)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(fù)極(或陰極),有三角前進(jìn)標(biāo)志的一端稱為它的正極(或陽極)。基本作用是只允許電流從它的正極流向它的負(fù)極(即只能按三角標(biāo)示的方向流動),而不允許從負(fù)極流向正極。我們知道,交流電的特點(diǎn)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(fù)極是不固定的。但是不管從變壓器中出來的兩根線中哪根電壓高,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(yuǎn)都是D3和D4連接的那一端,負(fù)極永遠(yuǎn)是D1和D2連接的那一端。這便是二極管整流的原理。
二極管把直流穩(wěn)壓電源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(jīng)過C1濾波后的比較穩(wěn)定的直流電送到三端穩(wěn)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(diào)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(diào)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(dāng)抽頭向上滑動時,直流穩(wěn)壓電源輸出電壓將會升高!
圖中C2的作用是對LM317T 1腳的電壓進(jìn)行小小的濾波,以提高直流穩(wěn)壓電源輸出電壓的質(zhì)量。圖中D5的作用是當(dāng)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。
元件選擇:
直流穩(wěn)壓電源大部分元件的選擇都有彈性。IC選用LM317T或與其功能相同的其它型號(如KA317等,可向售貨員咨詢)。直流穩(wěn)壓電源變壓器可以選擇一般常見的9-12V的小型變壓器,二極管選1N4001-1N4007均可。C1選擇耐壓大于16V、容量470-2200μF的電解電容均可。值得注意的是C2的容量表示法:前兩位數(shù)表示容量的兩位有效數(shù)字,第三位表示倍率。如果第三位數(shù)字為N,則它的容量為前兩位數(shù)字乘以10的N次方,單位為PF。如C2的容量為10×104=100000PF=0.1μF。C2選用普通的磁片電容即可。C3的選擇類似于C1。電阻選用1/8W的小型電阻。現(xiàn)在的小電阻一般用色環(huán)來標(biāo)示其阻值,如果你還不會識別這種表示法,請看這篇文章-色環(huán)電阻的識別。
本直流穩(wěn)壓電源需要的元件都可以在電子商店買到,主要元件清單如下:
直流穩(wěn)壓電源制作過程:
直流穩(wěn)壓電源電路并不復(fù)雜,只要按照原理圖去裝配,一般不會有什么問題。裝配時要注意的是二極管的極性,拿1N400X系列的二極管來說,標(biāo)有白色色環(huán)的一端是它的負(fù)極。還有電解電容的極性,新買來的電解電容,它的兩個引腳是不一樣長的。較長的一端是它的正極,也可以從柱體上的印刷標(biāo)志來區(qū)分,一般在負(fù)極對應(yīng)的一則標(biāo)有“-”號。裝配時,可以制作一塊小的線路板,也可以直接用元件搭接。LM317因工作電流較小,可以不加散熱片。裝好后再檢查一遍,無誤后接通電源。這時用萬用表測量C1兩端,應(yīng)有11V左右的電壓,再測C3兩端,應(yīng)有2-7V的電壓。再調(diào)節(jié)PR1,C3兩端的電壓應(yīng)該能夠改變,調(diào)到你所需要的電壓即可。輸出端可以接一根十字插頭線,以便與隨身聽等用電器相連。
擴(kuò)展應(yīng)用:
LM317的輸出電壓可以從1.25V連續(xù)調(diào)節(jié)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(guān)電阻的阻值來得到。值得注意的是,LM317T有一個最小負(fù)載電流的問題,即只有負(fù)載電流超過某一值時,它才能起到穩(wěn)壓的作用。這個電流隨器件的生產(chǎn)廠家不同在3-8mA不等。這個可以通過在直流穩(wěn)壓電源負(fù)載端接一個合適的電阻來解決。
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