【正文】 調(diào)壓范圍寬，穩(wěn)壓性能好，噪聲低，紋波抑制比高。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。本設(shè)計(jì)采用單相橋式整流電路。 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。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。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。當(dāng) 317 穩(wěn)壓塊的輸出電流大于其最小穩(wěn)定工作電流時(shí)， LM317 穩(wěn)壓塊就可以輸出穩(wěn)定的直流電壓。 XVII 穩(wěn)壓器的最大允許功耗取決于芯片的最高結(jié)溫 TJM,當(dāng) TTJM時(shí)穩(wěn)壓器才能正常工作。通過設(shè)定 R C4 的值，使充電時(shí)間 τ 大于電機(jī)啟動(dòng)時(shí)間 δ ， Q1(9013)處于截止?fàn)顟B(tài)，電機(jī)啟動(dòng)到穩(wěn)定狀態(tài)后，電流恢復(fù)到工作電流。數(shù)字電壓表（ Digital Voltmeter）簡(jiǎn)稱 DVM，它 是采用數(shù)字化測(cè)量技術(shù)，把連續(xù)的模擬量（直流或交流輸入電壓）轉(zhuǎn)換成不連續(xù)、離散的數(shù)字形式并加以顯示的儀表。 積分時(shí)鐘頻率 ： Fclock = Fosc / 4 積分周期 ： Tint = 1000 (4/Fosc) = 1000 (4/48K) = 滿量程模擬輸入電壓 ： Vinfs = 200mV (典型值 ) 最佳積分電流 ： Iint = 4uA 積分電壓 ： Vint = 2V 積分電阻 ： Rint = Vinfs / Iint = 200 mV/ 4uA = 50KΩ 積分電容 ： Cint = (Tint)(Iint) / Vint = 4uA / 2 = uF 所以， 27 腳 C3取 ， 28 的 R4 取 47KΩ 。 ICL7107 的供電電源 如圖 18 所示， ICL7107 芯片需要 +5V 和 5V 的雙電源供電。其中系列 1為電源顯示數(shù)值，系列 2為萬用表實(shí)測(cè)值 圖 17 測(cè)試數(shù)據(jù)的折線圖 1 XXVII 示波器測(cè)試數(shù)據(jù)的折線圖如圖 18 所示。 但在功能上還不夠強(qiáng)大 ,沒有顯示預(yù)置電壓等等，還可以進(jìn)一步得到提高。 XXXI 表 7 輸出電壓 12V 時(shí)不同負(fù)載阻值下的電流數(shù)值 電 阻 (Ω) 電流（ mA） 100 120 140 160 180 5 結(jié)語(yǔ) 結(jié)論 電源的調(diào)壓范 圍是 ，最大輸出電流為 ，電源的調(diào)壓精度較高，顯示準(zhǔn)確，紋波系數(shù)較低，能夠驅(qū)動(dòng)小功率負(fù)載。 4 穩(wěn)壓直流電源的測(cè)試 電源的輸出顯示精確度與紋波測(cè)試 測(cè)試方法為空載狀態(tài)下電源的輸出接萬用表和示波器然后將電源的輸出顯示數(shù)值與萬用表顯示數(shù)值相比較，在示波器上可以觀察到電源的紋波還有最大值、最小值和峰 峰值。 ICL7107 的校準(zhǔn) 首先，先校準(zhǔn)參考電壓，用萬用表測(cè) IC的 35 和 36 之間的電壓，是否為 100mV，如不是，則需要調(diào)節(jié)電位器 R4使兩端電壓為 100mV。 參數(shù)的計(jì)算 系統(tǒng)時(shí)鐘由 IC 的 3 3 40腳決定。 ’, 則 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 電路的過流保護(hù)原理圖如圖 12所示。由于它內(nèi)部還是線性穩(wěn)壓，因此功耗比較大。 其次是 317 穩(wěn)壓塊都有一個(gè)最小穩(wěn)定工作電流，有的資料稱為最小輸出電流，也有的資料稱為最小泄放電流。保護(hù)電路主要起到限流保護(hù)，過熱保護(hù)和過壓保護(hù)的作用。 設(shè)電容兩端初始電壓為零，并假定 t=0 時(shí)接通電路，輸入電壓 U2 為正半周，當(dāng) U由零上升時(shí)， V V3 導(dǎo) 通， C被充電，同時(shí)電流經(jīng) V V3向負(fù)載電阻供電。 圖 7 橋式整流電路電壓和電流波形 XII 如圖 7所示，在交流電壓 u2 的整個(gè)周期內(nèi)，負(fù)載 Rl都有同方向的電流通過， 故 Rl上得到單方向全波 脈動(dòng)的直流電壓。因?yàn)檎n題不需要用到 20V 以上的電壓 ，所以應(yīng)該選用 18V24V的變壓器，這樣可以降低 LM317 集成芯片的功耗，達(dá)到低功耗，高效率的要求。 芯片的第一引腳是供電，需要接入 DC5V 的電壓。 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。 IV 第三部分對(duì)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。本電源在市場(chǎng)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。大到超級(jí)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。 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。 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。方案三系統(tǒng)框圖如圖 3 所示。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(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。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。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。 經(jīng)過濾波，電路的電壓、電流波形如圖 10所示。由于三端集成穩(wěn)壓器是串聯(lián)型直流穩(wěn)壓電路的一種，而串聯(lián)型直流穩(wěn)壓電路的輸出電壓和基準(zhǔn)電壓成正比，因此，基準(zhǔn)電壓的穩(wěn)定性將直接影響穩(wěn)壓電路的輸出電壓的穩(wěn)定性。它的使用非常簡(jiǎn)單，僅需兩個(gè)外接電阻來設(shè)置輸出電壓。輸入電要最高不能超過 40V。過流保護(hù)電路作為電源電路中不可缺少的一個(gè)組成部分， 能夠有效地保護(hù)電子元件， 根據(jù)其控制方法大致可以分為關(guān)斷方式和限流方式，而直流電機(jī)電源較宜采用關(guān)斷方式。電機(jī)短路或堵轉(zhuǎn)后，電流突然增大到短路電流 IS，電容 C4開始充電。 ICL7107本身帶有段式輸出，直接連接到 LED 上就可以 顯示 了 ， 顯示用的數(shù)碼管應(yīng)為共陽(yáng) 極數(shù)碼管。 元件的選擇 制作時(shí)，顯示用的數(shù)碼管為共陽(yáng)型， 2 KΩ可調(diào)電阻最好選用多圈可調(diào)精密電阻，分壓電阻選用誤差較小的金屬膜電阻，其他器件選用正品即可。 完整顯示電路就如圖 16 所示。 電阻與電流的對(duì)應(yīng)數(shù)值如表 6 所示。相互交流才是解決這些問題的最佳方法。直流電壓本來應(yīng)該是一個(gè)固定的值， 但是很多時(shí)候它是通過交流電壓整流、濾波后得來的，由于濾波不干凈，就會(huì)有剩余的交流成分，即便如此，就是用電池供電也因負(fù)載的波動(dòng)而產(chǎn)生 波紋。 XXIII 方案二：利用 LM317 集成穩(wěn)壓模塊做一個(gè) +5V 的電源，再利用 ICL7660 芯片把 +5V 電源變成 5V的電源。 電阻 R2 用于調(diào)整參考電壓，參考電源為 0~200mV 可調(diào)?？梢?用 ADC0808 集成電壓轉(zhuǎn)換芯片和 AT89C51 單片機(jī)設(shè)計(jì)制作 數(shù)字電壓表，具體方法是 A/D 轉(zhuǎn)換器在單片機(jī)的控制下完成對(duì)模擬信號(hào)的采集和轉(zhuǎn)換功能，最后由數(shù)碼管顯示采集的電壓值。由于啟動(dòng)電流很大，一般是額定電流的 4~7 倍，可看成不變，設(shè)為 I=5I0。若令 Rθ 1 表示從結(jié)到器件外殼的熱阻， Rθ 2 表示從器件外殼到散熱片表面的熱阻， Rθ A 表示從結(jié)到散熱片表面的熱阻，則 Rθ A=Rθ 1+Rθ 2。當(dāng)然在 317 穩(wěn) 壓塊的輸出端并聯(lián)泄流電阻 R(如圖所示 ),也可以為 317 穩(wěn)壓塊提供最小穩(wěn)定工作電流。然而作為穩(wěn)壓電源的輸出電壓計(jì)算公式， R3和 R2的阻值是不能隨意設(shè)定的。第二方面，由于電