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采用LM317设计的实验电源

[日期:2018-03-20T23:16:08] 来源:  作者:北京 尹可平 [字体: ]

 

 下图为电源电路图,采用了可调稳压集成块LM317构成的经典线路。LM317的性能和使用条件如图2,它的内部是一种悬浮式可调稳压线路,即外部没有接地端,只要满足输入输出间压降不大于35V,可以用来稳定很高的输出电压;它的控制端(Adj)电流仅为几十μA,调压时变化范围为几μA,通常可认为控制电流Id=0;它的输出端(Vo)与控制端(Adj)间压降即为内部基准电压(标准为1.25V)。这些特点使得我们只要改变控制端与地间的可调电阻(本例为多圈电位器W)压降,即可线性调节输出电压(Vo=Vw+1.25)。
  
  集成块LM317输入输出间压降与输出电流之积即为集成块功耗。为防止集成块过热,除了加上适当大小的散热器外,本例还将输入电压设为两挡:将电源变压器双9V输出通过桥式整流得到的两挡电压作为稳压器输入,根据输出电压的要求通过开关转换。
  
  本例用指针表头测量输出电压和电流。为减小因电流取样电阻或称分流电阻(R5)增加的电源内阻,应尽量选用压降较小的mA级表头。本例中电压测量分压电阻R3、R4阻值可通过实验法简单确定,不再赘述。电流测量分流电阻(R5)阻值通常根据表头内阻(Rg)和表头满度电流(Igm)计算。现今数字表已普及,可以用它测得的表头满度偏转电压(Vgm)更简单的计算出分流电阻阻值。
  
  举例如下:
  
  设测得的所用表头的满度偏转电压Vgm=0.0612(V)则R5=(Vgm)/((Im)-(Igm))≈(Vgm)/(Im)=0.0612/2=0.0306(Ω)其中Im=2(A)为设定的电流量程,Igm为表头满度偏转电流。
  
  分流电阻阻值很小,常需自制。可以选用小阻值水泥电阻,利用拆出的电阻丝多股并联而成,优点之一是可以焊接
  
  本例用10W 3.3Ω水泥电阻,算得容许最大电流约为1.7A,用其中的电阻丝多股并联则可忽略发热问题。拆出的电阻丝实测长度为35cm,取1/3约为12cm分四段每段3cm并联后总阻值约为:(3.3/3)/16≈0.067(Ω)。
  
  制作引线后剩余部分长1.5cm,阻值约0.0335(Ω),略大于需求值。准确的电流量程最后通过调整R6校准。校准时若无合适的负载,可选用汽车灯泡与数字电流表串联后接至实验电源输出端。
  
  表头原有的刻度标注若不合适,通常可用无水酒精搽掉,再用黑色圆珠笔重绘。
  
  本例的另一重要元件为调整输出电压的可调电阻W。为使调节精细,选用手头现有的3W 2.2kΩ多圈电位器,它的最大允许电流为37mA。当通过电流为10mA时,最大压降为22V,这时稳压器输出为23.25V,满足不小于20V的要求,故取R2=125(Ω)。
  
  本例所用电源变压器为35W双9V,也可用音箱中常用的双12V变压器,若设定最大输出电压为25V,取R2=92(Ω)即可。
  
  相对于开关电源,线性可调稳压电源具有易于设计制作,工作可靠,调压范围大,对元器件要求低的优点。虽然效率较低;但对于小功率实验电源来说可以不予考虑。

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