【正文】 作電流時， 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)壓電路的組成和設計具有非常重要的意義。 V3 V2V4 V1RLC 圖 9 電容濾波電路 經(jīng)過分析，最終 決定采用方案二。 對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為電源變壓器次級電壓有效值， Ui為整流輸出電壓 (即穩(wěn)壓器輸入電壓 )。本設計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載的瞬態(tài)響應。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、儲存溫度、熱阻和最大結(jié)溫等。真正的差動輸入和差動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，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 方案的選擇和設計思路 方案設計與論證 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。本電源具有設計簡單靈活，成本低，效率高，調(diào)整精度高等優(yōu)點，在市場上有很好的應用前景。 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， 當然這些電源電路的樣式、復雜程度千差萬別。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)壓電源是電子技術常用的儀器之一，它現(xiàn)在廣泛的應用在學校教學，科學研究等領域，是電子設計人員進行實驗操作和科學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，通過旋轉(zhuǎn)接在調(diào)整腳的電位器，實現(xiàn)輸出電壓在 內(nèi) 連續(xù)可調(diào)，調(diào)整精度較高。 第四部分對穩(wěn)壓直流電源的性能參數(shù)進行測量和評估，以及對被控對象進行研究。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，熱關斷和安全工作 區(qū)補償從而使之能防止燒斷保險絲。 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 引腳是基準電壓，正確數(shù)值時 100mv， 第 26引腳是負電源引腳，它的電壓數(shù)值是負的，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存能量的作用，并聯(lián)的電容器在電源供給的電壓升高時，能夠把部分能量儲存起來，而當電源電壓減低的時候，就能把能量釋放出來，是負載電壓比較平滑穩(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，電容充電時間常數(shù)近似為零，因此 Uo=Uc≈ U2，在 u2 達到最大值時， Uc 也達到最大值，然后 U2 下降，此時， UcU2， V V3截止，電容 C向負載電阻RL放電，由于放電時間常數(shù)τ =RLC 一般較大，電容電壓 Uc 按 指數(shù)規(guī)律緩慢下降，當下降到 |U2|Uc 時， V V4導通，電容 C再次被充電，輸出電壓增大，以后重復上述充放電 過程。 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 6 英寸（約 15 厘米）。當輸入輸入電壓差比較大且輸出電流也比較大時，注意 317 的功耗不要過大。設集成穩(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，則有關系式： 39。 Q190 1 3R4 R5R6C4 圖 12 過流保護電路原理圖 XVIII R6為取樣小電阻。 R5，所以 iR5錯誤 !未找到引用源。 ’ 必須小于允許短路時間 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 與輸入電壓的關系為 ： Vin = 2Vref 如果要求電壓表的量程 0~，參考電壓應設置為 100mV。然后，用萬用表測電源的輸出，如 ，然后通過調(diào)節(jié)電位器 R2，使 LED 上的數(shù)值與萬用表上的一致。 ICL7660+5V 轉(zhuǎn) 5V 電路原理圖如圖 15 所示。電源的測試數(shù)據(jù)如表 3 所示。 圖 20 電源顯示 時在示波器上的截圖 圖 21 電源顯示 時在示波器上的截圖 XXIX 圖 22 電源顯示 時在示波器上的截圖 圖 23 電源顯示 時在示波器上的截圖 負載能力測試 測試方法為：在直流穩(wěn)壓電源的輸出端接可變電阻，用萬用表測出電源的各種負載參數(shù)。 體會 附錄 1 系統(tǒng)總圖 XXXII XXXIII 結(jié)論 本文介紹的是利用 采用 AT89S52單片機作為整機的控制單元，通過改變 DAC0832的輸入數(shù)字量來改變輸出電壓值，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， 并詳細說明了軟件和設計方法及仿真、硬件實現(xiàn)。 XXXIV 。 通過直流穩(wěn)壓電源的設計和制作，加深了對單片機的理解，能夠更熟練地應用單片機實現(xiàn)預期的功能，對今后的工作有很大的幫助 用單片機控制電源時，輸出直流 ，液晶屏顯示清晰正確，誤差較小，完美的實現(xiàn)了數(shù)控恒壓源這一課題。電壓和電流的對應數(shù)值如表 5所示。 XXVI 表 4 電源的測試數(shù)據(jù)（隨機） 電源顯示數(shù)值（ V） 萬用表顯示電壓數(shù)值（ V） 最大值 Vmax（ V） 最小值 Vmin（ V） 峰 峰值（ V） 600 400 400 200 600 600 400 萬用表測試數(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 +5V 的電源，然后 用一只 NPN 三極管，兩只電阻，一個電感來進行信號放大，把芯片 38腳的振蕩信號串接一個 20K－ 56K 的電阻連接到三極管 “B” 極，在三極管 “C” 極串接一個電阻（為了保護）和一個電感（提高交流放大倍數(shù)），在正常工作時，三極管的 “C” 極電壓為 － 為最好。 經(jīng)過校準后， ICL7107 和萬用表的絕對誤差只有 。由于我們電源的指標是 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量或者電壓