【正文】 設(shè)電機負荷在額定狀態(tài)下運行，電機電流I0已經(jīng)穩(wěn)定。 圖12 過流保護電路原理圖R6為取樣小電阻。若令Rθd 表示散熱片到周圍空氣的熱阻，Rθ’表示加散熱片后結(jié)到空氣的總熱阻，則Rθ’=RθA+Rθd。由于它內(nèi)部還是線性穩(wěn)壓，因此功耗比較大。但是,由于并聯(lián)的泄流電阻不能隨輸出電壓的變化而變化,其輸出電流大于其最小穩(wěn)定工作電流,則在317穩(wěn)壓塊的輸出電壓為37V時,流過泄流電阻的電流就太大了,這樣不僅浪費了電能,而且增加了317穩(wěn)壓塊的負擔,不是一種妥當?shù)霓k法。LM317內(nèi)置有過載保護、安全區(qū)保護等多種保護電路。然而作為穩(wěn)壓電源的輸出電壓計算公式，R3和R2的阻值是不能隨意設(shè)定的。啟動電路的作用是在剛接通電流輸入電壓的時候，是調(diào)整管、放大電路和基準電源等建立各自的工作電路，而當穩(wěn)壓電路正常工作是啟動電路被斷開，影響穩(wěn)壓電路的性能。第二方面，由于電網(wǎng)電壓并不穩(wěn)定，當電網(wǎng)電壓發(fā)生波動時，整流電路的輸出電壓直接與變壓器副邊電壓有關(guān)，因此輸出直流電壓也相應(yīng)的發(fā)生變化。對于橋式整流電路來說，脈動電壓峰值為2U2，C的充電周期等于交流電源周期T的一半，即C≥(3~5) T2RL，式中RL為整流后的等效負載電阻，經(jīng)過考慮，本設(shè)計取C為2200uF。一般的情況下只適用于低電壓，大電流的場合。橋式整流電路電壓和電流波形如圖7所示。在負載電阻上正、負半周經(jīng)過合成，得到的是同一個方向的單向脈動電壓。 整流濾波電路 因為課題需要5V12V的穩(wěn)壓直流電，所以需要用到220V轉(zhuǎn)18V的變壓器把高壓的交流電轉(zhuǎn)成低壓交流電。圖5 穩(wěn)壓電源電路原理圖Lm317可調(diào)式集成穩(wěn)壓電源的原理圖如圖5所示，只要接線正確，一般能良好地實現(xiàn)它的功能。當知道了那個腳是第一腳，按照逆時針方向排列，依次是第二引腳到第四十引腳。它的主要性能參數(shù)如下：輸出電壓： DC；輸出電流：；保護電路：芯片內(nèi)部有過熱，過流，短路保護電路；最大輸入輸出電壓差：40V DC；最小輸入輸出電壓差：3V DC 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，可用于功能要求不一樣的各種電路。方案三系統(tǒng)框圖如圖3所示。三個方案的選擇：方案一：開關(guān)電源，采用PWM脈寬調(diào)節(jié)。 穩(wěn)壓直流電源的功能本設(shè)計的穩(wěn)壓直流電源，除了可以輸出穩(wěn)定的直流電壓和實現(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。但是在實際生活中，我們的家庭用電都是用到220V的交流電網(wǎng)。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)壓電源在電源技術(shù)中占有十分重要的地位。大到超級計算機、小到袖珍計算器，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。本文介紹了直流穩(wěn)壓系統(tǒng)的總體的設(shè)計方案，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。本電源在市場上很有應(yīng)用前景，可以作為收音機或掌機的外接電源，也可以用作手機電池的充電器，功率高點的還作為小型電視或其他家用電器的電源。整流器由二極管組成，用于濾去整流輸出電壓中的紋波。第三部分對選擇的方案進行分析闡述，把電路分模塊地論述，給出各部分電路圖。方案二：用單片機控制輸出電壓的調(diào)整，使用電壓采樣電路，通過A/D轉(zhuǎn)換實現(xiàn)閉環(huán)控制。 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，此穩(wěn)壓器非常容易使用，只要兩個外部電阻來設(shè)置輸出電壓。它集成了七段譯碼器，顯示驅(qū)動器，參考源和時鐘系統(tǒng)，并且可以直接驅(qū)動發(fā)光二極管。芯片第31引腳是信號輸入引腳。為獲得較高的輸出電壓值，LM317穩(wěn)壓器的調(diào)節(jié)端與地之間的電阻R2值及其壓降往往較大，在R2兩端并接一個不小于10uF的電容C3，可有效地抑制輸出端的紋波。完成這一任務(wù)主要是靠二極管的單向?qū)щ娮饔茫虼硕O管是構(gòu)成整流電路的關(guān)鍵元件。由于濾波電容的容量愈大，二極管導通角愈小，通過二極管脈沖電流的幅度愈大，因此，整流管的幅值電流必須加以考慮。 濾波電路整流電路將交流電變?yōu)槊}動直流電，但其中含有大量的交流成分（稱為紋波電壓）。電容濾波電路比較簡單，而且負載直流電壓比較高，紋波也比較少，適用于負載電壓較高，負載變動不大的場合，也減輕了電路設(shè)計和實際焊接的工作。其輸出電壓波形近似為一鋸齒波直流電壓，使負載電壓的波動大為減小。當電網(wǎng)電壓或負載電流波動時，調(diào)整自身的集射壓降使輸出電壓基本保持不變。 圖11 穩(wěn)壓電路原理圖改變R2阻值即可調(diào)整穩(wěn)壓電壓值。當317穩(wěn)壓塊的輸出電流小于其最小穩(wěn)定工作電流時，317穩(wěn)壓塊就不能正常工作。調(diào)整端使用濾波電容能得到比標準三端穩(wěn)壓器高的多的紋波抑制比。LM317屬于深度負反饋的穩(wěn)壓電路，其功耗比較大，所以有必要討論一下LM317穩(wěn)壓模塊的散熱問題。但是，基于成本的考慮，對于電源性能要求不是很高的場合，可采用帶有過流保護的集成穩(wěn)壓電路，同樣能滿足產(chǎn)品的要求。通過設(shè)定RC4的值，使充電時間τ大于電機啟動時間δ，Q1(9013)處于截止狀態(tài)，電機啟動到穩(wěn)定狀態(tài)后，電流恢復到工作電流。而且隨著電子技術(shù)的發(fā)展，更是經(jīng)常需要測量高精度的電壓，所以數(shù)字電壓表就成為一種必不可少的測量儀器。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顯示的要求，所以這種電路應(yīng)用非常廣泛，它的具體電路原理圖如圖13所示。 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。經(jīng)過校準后。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”－。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）600400400200600600400萬用表測試數(shù)據(jù)的折線圖如圖17所示。電壓和電流的對應(yīng)數(shù)值如表5所示。通過直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計和制作，加深了對單片機的理解，能夠更熟練地應(yīng)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，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。