【正文】 Vin 經(jīng)過濾波電路輸入到集成穩(wěn)壓器的輸入端，在集成穩(wěn)壓器輸出端課調(diào)出 （可調(diào)范圍取決于 R2 和 R3的取值，最大范圍可以從 調(diào)到 37V。下面給出 ICL7107 芯片的管腳排列圖，如圖 4 所示： VIII 圖 4 ICL7107 的管腳排列圖 表 2 為 ICL7107 芯片的各種極限參數(shù)的表格，包括工作溫度、儲(chǔ)存溫度、熱阻和最大結(jié)溫等。 芯片的第一引腳是供電，需要接入 DC5V 的電壓。真正的差動(dòng)輸入和差動(dòng)參考源在各種各樣的系統(tǒng)中都發(fā)揮了非常大的作用。 /℃ 300 (075) ℃ 紋波抑制比 RR dB 536 60 6 7780 6075 調(diào)整端電流 Id uA 50、 65100 輸出阻抗 Zo Ω 最小負(fù)載電流 Iomin mA 輸出電流 Io A 空擋（ ） M（ ） L（ ） 最大功耗 Pmax W 輸出噪聲電壓 Vn uV(峰 峰值 ) 470、 125600 50 ICL7107 三位半 LCD/LED 顯示 A/D 轉(zhuǎn)換器 VII ICL7107 是現(xiàn)時(shí)一種在數(shù)字儀表領(lǐng)域上應(yīng)用非常廣泛的三位半 A/D 轉(zhuǎn)換器，它的用途非常廣泛，不僅可以用于制作數(shù)字顯示電壓表，電路稍加改造，還可以用于制作數(shù)字電流表和數(shù)字溫度計(jì)等實(shí)用的電路或儀表。此外，它還有眾多的優(yōu)點(diǎn)，例如，調(diào)壓范圍寬，穩(wěn)壓性能好，噪聲低，紋波抑制比高。 芯片的選擇 LM317 三端可調(diào)節(jié)穩(wěn)壓器 Lm317 是可調(diào)節(jié)三端正電穩(wěn)壓器，在輸出電壓的范圍是 的時(shí)候能夠提供超過 的電流，此穩(wěn)壓器非常容易使用，只要兩個(gè)外部電阻來設(shè)置輸出電壓。再用 ICL7107 芯片制作數(shù)字顯示電壓表頭，芯片的供電也是用 lm317 制作+5V 的穩(wěn)壓電源提供。 方案二：用單片機(jī)控制輸出電壓的調(diào)整，使用電壓 采樣電路，通過 A/D 轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制。 2 方案的選擇和設(shè)計(jì)思路 方案設(shè)計(jì)與論證 1 輸出電壓范圍 ； 2 波紋系數(shù)盡量小，輸出穩(wěn)定； 3 能數(shù)字顯示電壓。 IV 第三部分對選擇的方案進(jìn)行分析闡述，把電路分模塊地論述，給出各部分電路圖。所以，如果希望調(diào)整的精度高，可調(diào)電阻 RV1 的調(diào)整精度也要高。整流器由二極管組成，用于濾去整流輸出電壓中的紋波。 在日常生活中，很多家用電器或者 IT 產(chǎn)品都要用到穩(wěn)壓直流電源供電。本電源在市場上很有應(yīng)用前景，可以作為收音機(jī)或掌機(jī)的外接電源，也可以用作手機(jī)電池的充電器，功率高點(diǎn)的還作為小型電視或其他家用電器的電源。本電源具有設(shè)計(jì)簡單靈活，成本低，效率高，調(diào)整精度高等優(yōu)點(diǎn)，在市場上有很好的應(yīng)用前景。本文介紹了直流穩(wěn)壓系統(tǒng)的總體的設(shè)計(jì)方案，它主要由變壓器部分、整流濾波部分、穩(wěn)壓部分、電壓數(shù)字顯示部分和輸出部分組成。 提供這種穩(wěn)定的直流電能的電源就是直流穩(wěn)壓電源。大到超級計(jì)算機(jī)、小到袖珍計(jì)算器，所有的電子設(shè)備都必須在電源電路的支持下才能正常工作。 常用的穩(wěn)壓電源有交流和直流之分， 當(dāng)然這些電源電路的樣式、復(fù)雜程度千差萬別。直流穩(wěn)壓電源在電源技術(shù)中占有十分重要的地位 。電源的穩(wěn)壓部分用三端集成穩(wěn)壓管 LM317 完成，數(shù)字顯示部分用 ICL7107 芯片完成。 II 1 前 言 穩(wěn)壓直流電源的研究背景 直流穩(wěn)壓電源一般由三大部分組成，它們分別是變壓器部分，整流濾波部分和穩(wěn)壓器部分。 直流穩(wěn)壓電源是電子技術(shù)常用的儀器之一，它現(xiàn)在廣泛的應(yīng)用在學(xué)校教學(xué)，科學(xué)研究等領(lǐng)域，是電子設(shè)計(jì)人員進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作和科學(xué)研究必不可少的電子儀器。但是在實(shí)際生活中，我們的家庭用電都是用到 220V 的交流電網(wǎng)。 課題的主要內(nèi)容 電源的輸出控制 本系統(tǒng)利用 lm317 的穩(wěn)壓及其電壓可調(diào)的功能，通過旋轉(zhuǎn)接在調(diào)整腳的電位器，實(shí)現(xiàn)輸出電壓在 內(nèi) 連續(xù)可調(diào)，調(diào)整精度較高。 穩(wěn)壓直流電源的功能 本設(shè)計(jì)的穩(wěn)壓直流電源，除了可以輸出穩(wěn)定的直流電壓和實(shí)現(xiàn)電壓的平滑連續(xù)可調(diào)外，還有數(shù)顯功能，能夠用 LED 數(shù)碼管顯示輸出端的電壓。 第四部分對穩(wěn)壓直流電源的性能參數(shù)進(jìn)行測量和評估，以及對被控對象進(jìn)行研究。 三個(gè)方案的選擇： 方案一：開關(guān)電源，采用 PWM 脈寬調(diào)節(jié)。主要由微控制器模塊，穩(wěn)壓控制模塊，電壓采樣模塊，顯示鍵盤模塊，電源模塊五部分組成。方案三系統(tǒng)框圖如圖 3 所示。此外，還使用內(nèi)部限流，熱關(guān)斷和安全工作 區(qū)補(bǔ)償從而使之能防止燒斷保險(xiǎn)絲。它的主要性能參數(shù)如下： 輸出電壓： DC； 輸出電流： ； 保護(hù)電路：芯片內(nèi)部有過熱，過流，短路保護(hù)電路； 最大輸入輸出電壓差： 40V DC； 最小輸入輸出電壓差： 3V DC 220AC 輸入 變壓器 LM317 穩(wěn)壓 電路 輸出 ICL7107 LED 顯示 VI 集成穩(wěn)壓器有多種型號供選擇，每種型號有著不同的性能指標(biāo)，可用于功能要求不一樣的各種電路。 ICL7107 是一種高性能，高效率，低功耗的三位半 A/D轉(zhuǎn)換器電路。而且，只要用十來個(gè)作用的無源電子元件和 LED 發(fā)光管就可以與 ICL7107 構(gòu)成一個(gè)具有高性能的儀表面板，充分表現(xiàn)出 ICL7107 芯片的低成本還有電路設(shè)計(jì)簡單等優(yōu)點(diǎn)。第 36 引腳是基準(zhǔn)電壓，正確數(shù)值時(shí) 100mv， 第 26引腳是負(fù)電源引腳，它的電壓數(shù)值是負(fù)的，最好是 到 左右，不能夠是正電壓或者零電壓。 表 2 ICL7107 的極限參數(shù) 參數(shù)類型 型號 符號 參數(shù)范圍 單位 電源電 壓 ICL7106 V+~V 15 V 電源電壓 ICL7107 V+~GND 6 V 電源電壓 ICL7107 V~GND 9 V 模擬輸入電壓 ICL7106/ICL7107 V+~V 參考源輸入 ICL7106/ICL7107 V+~V 時(shí)鐘輸入 ICL7106 TEST~V+ 時(shí)鐘輸入 ICL7107 GND~V+ 工作溫度 ICL7106/ICL7107 Topr 0~70 ℃ 貯存溫度 ICL7106/ICL7107 Tstg 65~150 ℃ 熱阻 ICL7106/ICL7107 ? 50 ℃ /W 最大結(jié)溫 ICL7106/ICL7107 150 ℃ 3 可調(diào)穩(wěn)壓直流電源的設(shè)計(jì) 可調(diào)穩(wěn)壓直流電源的基本組成 穩(wěn)壓電源一般分為五部分，由變壓器降壓電路，全橋整流電路，濾波電路，穩(wěn)壓電路和保護(hù)電路組成。）的電壓。當(dāng)輸入端發(fā)生短路時(shí)， C5通過穩(wěn)壓器的調(diào)整管放電， C5值較大，則放電時(shí)的沖擊電流很大，電壓會(huì)通過穩(wěn)壓器內(nèi)部的輸出晶體管放電，可能造成輸出晶體管發(fā)射結(jié)反向擊穿。 整流電路 X 整流電路的任務(wù)是將交流電變換成直流電。 單相橋式整流電路是工程上最常用的單相整流電路 。 V3V2V4V1RL 圖 6 橋式整流電路原理圖 選擇二極管要依據(jù)二極管的反向耐壓 VRM和正向電流 IF。為了保證穩(wěn)壓器 LM317穩(wěn)定運(yùn)行，輸入電壓 Ui與輸出電壓 U0之差一般在 5～ 15V范圍，取UiU0=10V，得： m a x 1 .2 1 .2 ( 1 0 ) 1 2 1 .2ooidU U U U? ? ? ?? 設(shè)計(jì)時(shí)可考慮一定的余量。這樣，四個(gè)二極管組成的整流橋就完成了整流的功能。由于電感在電路中有儲(chǔ)能的作用，所以在電路中可以串聯(lián)電感，當(dāng)電源供給的電流增加時(shí)，它能夠把能量儲(chǔ)存起來，當(dāng)電流減小時(shí)，它有可以把能量釋放出來，是負(fù)載電流比較平滑，有平波的作用。由于電容在電路中也是起到儲(chǔ)存能量的作用，并聯(lián)的電容器在電源供給的電壓升高時(shí)，能夠把部分能量儲(chǔ)存起來，而當(dāng)電源電壓減低的時(shí)候，就能把能量釋放出來，是負(fù)載電壓比較平滑穩(wěn)定，也就是電容也有平波的作用。 經(jīng)過濾波，電路的電壓、電流波形如圖 10所示。忽略二極管正向 壓降和變壓器內(nèi)阻，電容充電時(shí)間常數(shù)近似為零，因此 Uo=Uc≈ U2，在 u2 達(dá)到最大值時(shí)， Uc 也達(dá)到最大值，然后 U2 下降，此時(shí)， UcU2， V V3截止，電容 C向負(fù)載電阻RL放電，由于放電時(shí)間常數(shù)τ =RLC 一般較大，電容電壓 Uc 按