【正文】 作電流時(shí)， LM317 穩(wěn)壓塊就可以輸出穩(wěn)定的直流電壓。 首先 317 穩(wěn)壓塊的輸出電壓變化范圍是 Vo＝ — 37V（高輸出電壓的 317 穩(wěn)壓塊如 LM317HVA、 LM317HVK 等，其輸出電壓變化范圍是 Vo＝ — 45V），所以 R2/R3 的比 XVI 值范圍只能是 0— 。電子愛(ài)好者經(jīng)常用 317 穩(wěn)壓塊制作輸出 電壓可變的穩(wěn)壓電源。放大倍數(shù)越大，則穩(wěn)定性能越好。所以，研究和熟悉穩(wěn)壓電路的組成和設(shè)計(jì)具有非常重要的意義。 V3 V2V4 V1RLC 圖 9 電容濾波電路 經(jīng)過(guò)分析，最終 決定采用方案二。 對(duì)于濾波電路的選擇有兩種方案： 方案一：采用電感濾波電路。二極管最大反向電壓： 2m a x 22 1 .2d iUU U?? 式中 U2為電源變壓器次級(jí)電壓有效值， Ui為整流輸出電壓 (即穩(wěn)壓器輸入電壓 )。本設(shè)計(jì)采用單相橋式整流電路。因此，在穩(wěn)壓器的輸入端接入 C2，輸出端接入 10uF的電解 電容 C5，提供足夠的電流供給，同時(shí)可以防止可能發(fā)生的自激振蕩以及減小高頻噪聲和改善負(fù)載的瞬態(tài)響應(yīng)。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。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。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。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。 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。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。 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。本電源具有設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單靈活，成本低，效率高，調(diào)整精度高等優(yōu)點(diǎn)，在市場(chǎng)上有很好的應(yīng)用前景。 提供這種穩(wěn)定的直流電能的電源就是直流穩(wěn)壓電源。 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(wàn)別。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。 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。 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(guò)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。 第四部分對(duì)穩(wěn)壓直流電源的性能參數(shù)進(jìn)行測(cè)量和評(píng)估，以及對(duì)被控對(duì)象進(jìn)行研究。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。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。 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。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。）的電壓。 整流電路 X 整流電路的任務(wù)是將交流電變換成直流電。 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。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?jī)?chǔ)存起來(lái)，而當(dāng)電源電壓減低的時(shí)候，就能把能量釋放出來(lái)，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。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 指數(shù)規(guī)律緩慢下降，當(dāng)下降到 |U2|Uc 時(shí)， V V4導(dǎo)通，電容 C再次被充電，輸出電壓增大，以后重復(fù)上述充放電 過(guò)程。 其中，調(diào)整管接在輸入端和輸出端之間。 穩(wěn)壓部分的電路原理圖如圖 11所示。為保證穩(wěn)壓器的輸出性能， R3應(yīng)小于 240 歐姆。最小穩(wěn)定工作電流的值一般為 。 通常 LM117/LM317 不需要外接電容，除非輸入濾波電容到 LM117/LM317 輸入端的連線超過(guò) 6 英寸（約 15 厘米）。當(dāng)輸入輸入電壓差比較大且輸出電流也比較大時(shí)，注意 317 的功耗不要過(guò)大。設(shè)集成穩(wěn)壓器的最高允許結(jié)溫為 TJM，最高環(huán)境溫度為 TAM，加散熱器后器件的功耗為 PD，則有關(guān)系式： 39。 Q190 1 3R4 R5R6C4 圖 12 過(guò)流保護(hù)電路原理圖 XVIII R6為取樣小電阻。 R5，所以 iR5錯(cuò)誤 !未找到引用源。 ’ 必須小于允許短路時(shí)間 t,即： XIX 5544539。所以最終決定用 ICL7107 芯片制作數(shù)顯電壓顯示電路。內(nèi)部振蕩頻率為 48Hz，顯示每秒刷 三 次。 參考電 壓 與輸入電壓的關(guān)系為 ： Vin = 2Vref 如果要求電壓表的量程 0~，參考電壓應(yīng)設(shè)置為 100mV。然后，用萬(wàn)用表測(cè)電源的輸出，如 ，然后通過(guò)調(diào)節(jié)電位器 R2，使 LED 上的數(shù)值與萬(wàn)用表上的一致。 ICL7660+5V 轉(zhuǎn) 5V 電路原理圖如圖 15 所示。電源的測(cè)試數(shù)據(jù)如表 3 所示。 圖 20 電源顯示 時(shí)在示波器上的截圖 圖 21 電源顯示 時(shí)在示波器上的截圖 XXIX 圖 22 電源顯示 時(shí)在示波器上的截圖 圖 23 電源顯示 時(shí)在示波器上的截圖 負(fù)載能力測(cè)試 測(cè)試方法為：在直流穩(wěn)壓電源的輸出端接可變電阻，用萬(wàn)用表測(cè)出電源的各種負(fù)載參數(shù)。 體會(huì) 附錄 1 系統(tǒng)總圖 XXXII XXXIII 結(jié)論 本文介紹的是利用 采用 AT89S52單片機(jī)作為整機(jī)的控制單元，通過(guò)改變 DAC0832的輸入數(shù)字量來(lái)改變輸出電壓值，從而使輸出功率管的基極電壓發(fā)生變化，間接地改變輸出電壓的大小 的直流穩(wěn)壓電源， 并詳細(xì)說(shuō)明了軟件和設(shè)計(jì)方法及仿真、硬件實(shí)現(xiàn)。 XXXIV 。 通過(guò)直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì)和制作，加深了對(duì)單片機(jī)的理解，能夠更熟練地應(yīng)用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)預(yù)期的功能，對(duì)今后的工作有很大的幫助 用單片機(jī)控制電源時(shí)，輸出直流 ，液晶屏顯示清晰正確，誤差較小，完美的實(shí)現(xiàn)了數(shù)控恒壓源這一課題。電壓和電流的對(duì)應(yīng)數(shù)值如表 5所示。 XXVI 表 4 電源的測(cè)試數(shù)據(jù)（隨機(jī)） 電源顯示數(shù)值（ V） 萬(wàn)用表顯示電壓數(shù)值（ V） 最大值 Vmax（ V） 最小值 Vmin（ V） 峰 峰值（ V） 600 400 400 200 600 600 400 萬(wàn)用表測(cè)試數(shù)據(jù)的折線圖如圖 17 所示。 方案三：用 LM317 集成穩(wěn)壓模塊制作一個(gè) +5V 的電源，然后 用一只 NPN 三極管，兩只電阻，一個(gè)電感來(lái)進(jìn)行信號(hào)放大，把芯片 38腳的振蕩信號(hào)串接一個(gè) 20K－ 56K 的電阻連接到三極管 “B” 極，在三極管 “C” 極串接一個(gè)電阻（為了保護(hù)）和一個(gè)電感（提高交流放大倍數(shù)），在正常工作時(shí)，三極管的 “C” 極電壓為 － 為最好。 經(jīng)過(guò)校準(zhǔn)后， ICL7107 和萬(wàn)用表的絕對(duì)誤差只有 。由于我們電源的指標(biāo)是 5~12V，所以要求電壓表的量程為 0~20V。積分電路由 IC 的 2 28 腳決定。 基于 ICL7107 的數(shù)顯電壓顯示電路簡(jiǎn)單可靠，雖然它只是三位半的 AD 轉(zhuǎn)換器，但是已經(jīng)可以滿足日常的電壓測(cè)量或者電壓