固定電壓調(diào)節(jié)器的可變電壓電源

簡(jiǎn)介 

在本項(xiàng)目中，我將向您展示如何利用固定穩(wěn)壓器（如 7805 IC）設(shè)計(jì)可變電壓電源。

78XX 和 79XX 是市場(chǎng)上兩種系列的三引腳穩(wěn)壓器。78XX 系列穩(wěn)壓器用于正電源，即如果需要 +5V 電源，則可使用 7805 穩(wěn)壓器。而 79XX 系列則用于負(fù)電源，即如果需要 -5V 電源，則使用 7905 穩(wěn)壓器。

7805 等穩(wěn)壓器用于在輸出端提供固定電壓，而不依賴于輸入電壓的變化（只要輸入電壓大于所需電壓）。

如果您希望在單個(gè)線性穩(wěn)壓器 IC 的幫助下獲得一定范圍的輸出電壓，該怎么辦？這個(gè)想法是可以實(shí)現(xiàn)的?，F(xiàn)在，我將向您展示如何利用固定穩(wěn)壓器實(shí)現(xiàn)可變電壓電源。

LM317 是一種簡(jiǎn)單的可變電壓調(diào)節(jié)器集成電路，可用于產(chǎn)生 1.5V 至 37V 的電壓。但您也可以用固定穩(wěn)壓器（如 7805）產(chǎn)生相同的電壓（盡管范圍不同）。這可以通過(guò)添加兩個(gè)電阻來(lái)實(shí)現(xiàn)。讓我們看看它是如何實(shí)現(xiàn)的。

固定穩(wěn)壓器變壓電源電路圖

所需組件 

230 伏至 12 伏降壓變壓器 

橋式整流器 

7805 穩(wěn)壓器 IC 

1000μF 電容器 

0.22μF 電容器 

0.1μF 電容器 

470Ω 電阻器 x 2

100Ω 電阻器 

220Ω 電阻器

330Ω 電阻器

迷你面包板 

連接導(dǎo)線

電路設(shè)計(jì) 

最初，230V 至 12V 降壓變壓器的初級(jí)連接到交流主電源，次級(jí)連接到橋式整流器。橋式整流器的輸出經(jīng)電容器濾波后，輸入 7805 穩(wěn)壓器集成電路。

在 INPUT 和 COMM（7805 的接地端）之間連接了一個(gè) 0.22μF 的電容器，而在 OUTPUT 和 COMM 之間連接了一個(gè) 0.1μF 的電容器。

接下來(lái)是有趣的部分。COM 和 OUT 之間連接了一個(gè) 470Ω 電阻器。旋轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)用于切換輸出電阻，開(kāi)關(guān)上連接了以下電阻：100Ω、220Ω、330Ω 和 470Ω。

警告：如果使用交流電源，連接時(shí)要格外小心。

原理

這是一個(gè)通過(guò)固定穩(wěn)壓器實(shí)現(xiàn)可變電壓電源的簡(jiǎn)單項(xiàng)目。該項(xiàng)目的主要工作原理非常簡(jiǎn)單。 

如下圖所示，連接兩個(gè)電阻 R1 和 R2：一個(gè)位于輸出端和 GND 引腳之間，另一個(gè)位于 GND 引腳和電源的 GND 之間。

原理

流經(jīng) R2 的電流是流經(jīng) R1 的電流和 7805 的待機(jī)電流的組合。根據(jù)輸出電壓的要求，我們可以計(jì)算出該電阻的值，最后可以計(jì)算出輸出電壓如下。

Vout = VREG + R2 * (VREG/R1 + IS) 

其中，VREG = 5V（7805）和 

IS = 7805 的待機(jī)電流（≈2.5mA）。

根據(jù)上述計(jì)算，使用 7805 穩(wěn)壓器可以從 12V 電源獲得 5V 至 12V 的任意電壓。 

下面的圖片顯示了使用 7805 穩(wěn)壓器 IC 獲得的輸出范圍。

如何計(jì)算不同電壓下的電阻值？

假設(shè)連接在穩(wěn)壓器的 com 端子和輸出端子之間的電阻值為 470Ω。這意味著電流值為 10.6 mA（因?yàn)?V=5V 而且 V=IR）。

在旋轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)和地線之間有大約 2.5 mA 的待機(jī)電流。

現(xiàn)在假設(shè)電路需要 5V 至 12V。通過(guò)穩(wěn)壓器輸出，我們可以直接獲得最低 5V 電壓。而如果需要 12V 電壓，則在 COM 和輸出之間有 5V 電壓，其余 7V 電壓則需要選擇適當(dāng)?shù)碾娮柚怠?/p>

這里 R =?

V = 7V

I =13.1mA

因此 V =I*R

R = 543 歐姆

因此，我們必須將 543 Ω 的電阻器與 470 Ω 的電阻器相連，這樣才能獲得所需的輸出，即 12V。雖然我們很難在市場(chǎng)上買(mǎi)到這樣的電阻值，但我們可以使用附近的電阻值，即 560 Ω。

現(xiàn)在，如果我們希望獲得 5V 至 12V 的其他電壓，那么我們就必須使用其他值的電阻器。

假設(shè)我們需要 6V，那么

V =6V

I = 10.6mA

R = 6V/10.6mA

R = 566 Ω

但電阻 R1 的阻值已經(jīng)達(dá)到 470Ω，并已連接到電路中，因此對(duì)于 6V 電壓，電阻值約為 100 Ω（566-470=96）。

同樣，對(duì)于不同的電壓，計(jì)算出的電阻值也不同。盡管電阻值不同，但電路中仍可使用可變電阻器來(lái)獲得不同的電壓值。

重要注意事項(xiàng) 

從一個(gè)電阻切換到另一個(gè)電阻時(shí)，負(fù)載將獲得 12V 電壓。

因此，在切換之前，確保負(fù)載已斷開(kāi)（或者可以完全關(guān)閉電源，進(jìn)行切換，然后再打開(kāi)電源）。