0～24V可調(diào)直流穩(wěn)壓電源電路的設(shè)計(jì)方法

式中，U3為L(zhǎng)M317的3腳電壓；UO為輸出電壓；UD為二極管D的正向壓降，即為補(bǔ)償電壓，其值略大于LM317的基準(zhǔn)電壓(1.25 V)。這里用3只串聯(lián)的鍺材料整流二極管的導(dǎo)通壓降來(lái)實(shí)現(xiàn)。當(dāng)調(diào)節(jié)R2少，使U3達(dá)到與UD相等時(shí)，輸出電壓即為0 V。之后，當(dāng)調(diào)節(jié)R2逐漸增大時(shí)，UO即由0 V開(kāi)始增大。由于負(fù)載電流流過(guò)D，故D的最大工作電流應(yīng)能適應(yīng)負(fù)載電流的要求。圖5中R4用于給D提供工作電流。

(3)軟啟動(dòng)電路設(shè)計(jì)。軟啟動(dòng)電路由晶體管T，電阻R3，R和電容器C組成。其作用是使電路輸出電壓UO有一個(gè)緩慢的上升過(guò)程，以適應(yīng)感性負(fù)載(如直流電機(jī))的啟動(dòng)特性。當(dāng)輸入電壓UI接入時(shí)，因C上的電壓不能突變，故T因基極電位較高而飽和導(dǎo)通，使U2(LM317的2腳電位)和U3都很低，故UO很小，隨著C的充電，T的基極電位下降，其集電極電位(即U2)升高，使U3升高(因U32為一穩(wěn)定電壓)，所以UO也升高。當(dāng)C充滿電時(shí)，T被截止，啟動(dòng)電路失去作用，UO也達(dá)到設(shè)定值。啟動(dòng)的時(shí)間可以通過(guò)改變C和R的值進(jìn)行調(diào)整。

(4)改進(jìn)方案。由于該電路的輸出電壓的調(diào)整完全依賴(lài)電電位器R2的改變，因此R2的改變范圍較大，這樣在輸出電壓的調(diào)整過(guò)程中，容易調(diào)過(guò)頭或調(diào)不足，要準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)0～24 V寬范圍的電壓任一電壓有些調(diào)整比較麻煩，必須反復(fù)調(diào)整，只依賴(lài)R2是比較困難的，如果將電位器R2用一個(gè)電位器R2'和電阻R檔串聯(lián)實(shí)現(xiàn)，通過(guò)一個(gè)開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)電阻R檔的改變從而改變輸出電壓的范圍，并在所選擇的輸出電壓范圍內(nèi)通過(guò)改變電位器R2'的阻值得到所需要的準(zhǔn)確的直流電壓輸出。電路如圖6所示。

(5)電路主要測(cè)試數(shù)據(jù)。接上電源變壓器和整流濾波電路以后對(duì)電路進(jìn)行測(cè)試的結(jié)果為：電路在負(fù)載為1 A時(shí)輸出電壓調(diào)整范圍如表1所示；在輸出電壓為額定值(24 V)下的負(fù)載特性如表2所示。電網(wǎng)電壓波動(dòng)±10％(負(fù)載電流1 A)情況下輸出電壓如表3所示。

4 結(jié) 語(yǔ)

該穩(wěn)壓電路應(yīng)用三端集成穩(wěn)壓電器，并加入補(bǔ)償電壓的方法解決LM317系列輸出電壓不能從0 V開(kāi)始起調(diào)的問(wèn)題。軟啟動(dòng)電路的引入適應(yīng)負(fù)載的啟動(dòng)特性。電路的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、功能完善、可靠性高。