1、 LM317 可调稳压电源设 计 论 文机械工程学院材料成型及控制工程学号:2013481106姓名:李斌指导老师:曹博博日期:2015 年 9 月 15 日目录一、LM317 简介 .21.LM317 功能说明 .22.LM317 基本原理 .4二、总原理图及元器件清单 .81.LM317 可调稳压电源设计原理图 .82 主要元器件清单 .8三、安装与调试 .9四、性能测试与分析 .91.输出电压与最大输出电流的测试测试 .92.波纹电压的测试 .103.测试仪器 .10五、总结 .10参考文献 .11(1)LM317 简介 1.LM317 功能说明本电源设计可将 220V(市电)经过降压、
2、整流、滤波、稳压之后,输出-1515V 的连续可调直流稳定电压。可以给单片机,及其他供电电压在该范围的芯片进行供电。其中稳压模块由 LM317 和 LM337 组成,前者实现正向直流电压的稳定输出,后者实现负向直流电压的稳定输出。具有输出稳定,简单易调的特点。关键词:直流 稳压 可调2.LM317 基本原理直流稳压电源是一种将 220V 工频交流电转换成稳压输出的直流电的装置,它需要变压、整流、滤波、稳压四个环节才能完成。一般由电源变压器、整流滤波电路及稳压电路所组成,基本框图如下:(1)电源变压器:是降压变压器,它的作用是将 220V 的交流电压变换成整流滤波电路所需要的交流电压 Ui=12
3、V。变压器的变比由变压器的副边按确定,变压器副边与原边的功率比为 P2/P1=n,式中 n 是变压器的效率。(2)整流电路:利用二极管单向导电,将 50HZ 的正弦交流电变换成脉动的直流电。(3)滤波电路:可以将整流电路输出电压中的交流成分大部分滤除。滤波电路滤除较大的波纹成分,输出波纹较小的直流电压 U1。常用的整流滤波电路有全波整流滤波、桥式整流滤波等。(4)稳压电路:稳压管稳压电路其工作原理是利用稳压管两端的电压稍有变化,会引起其电流有较大变化这一特点,通过调节与稳压管串联的限流电阻上的压降来达到稳定输出电压的目的。三、总原理图及元器件清单1.LM317 可调稳压电源设计原理图图 2 P
4、roteus 仿真原理图2主要元器件清单元件序号 型号 主要参数 数量 备注TR1 变压器 220V-双 12V 20W 1 20WJ1 KBP210 整流桥PRV:50-1000V Io: 2.0A1C1、C4 电解电容 1000uF 25V 2C2、C3 瓷片电容 0.1uF 2U1 LM317 输入与输出工作压差 1V40V将加快 U2 LM337 输入与输出工作压差V40V1D1、D2、D3、D4、D5、D61N4007 Iz=1A Uz=1000V 4C5、C6 电解电容 10uF 25V 2R1 电阻 240 1R6 电阻 10K 1R0、R2、R3 电阻 1K 3R4 电阻 10
5、0K 13.电阻读数清单表 1 LM317 可调稳压电源主要元器件四、安装与调试安装时,先安装比较小的原件,所以先安装整流电路,在安装稳压电路,最后再装上电路(电容)。安装时要注意,二极管和电解电容的极性不要接反。检查无误后,才将电源变压器与整流滤波电路连接,通电后,用万用表检查整流后输出 LM317(LM337)输入端电压 Ui 的极性,若 Ui 的极性为负(正),则说明整流电路没有接对,此时若接入稳压电路,就会损坏集成稳压器。然后接通电源,调节Rw 的值,若输出电压满足设计指标,说明稳压电源中各级电路都能正常工作,此时就可以进行各项指标的测试。五、性能测试与分析1.输出电压与最大输出电流的
6、测试测试电路如图所示。一般情况下,稳压器正常工作时,其输出电流Io 要小于最大输出电流 Iomax,取 Io=0.9A,可算出 RL=16,工作时 RL上消耗的功率为 PL= UoIo = 15* 0.9 =13.5W。故 RL取额定功率 20W,阻值为 25 的电位器。测试时,先将 RL =30 ,交流输入电压为 220V,用数字电压测量的电压指示 Uo。然后慢慢调小 RL,直到 Uo 的值下降 5%。此时流经 RL的电流就是 Iomax,记下 Iomax 后,要马上调大 RL的值,以减小稳压器的功耗。2.波纹电压的测试用示波器观察 Uo 的峰峰值,测量U op-p 的值(约几十 mV)。3.测试仪器1)万用表、25 负载电阻2)示波器设计要求 测试性能 误差分析-1515V 14.95V14.96V 电路自身电阻产生压降Iomax=1A 810mA 电路自身电阻Uop-p=100mA 80mV 信号干扰表 2 测试数据表格六、总结经过一个阶段的学习与实践,我们终于把我们的课程设计报告完成了。在此期间得到来自老师和同学的很多帮助。通过这一次的学习与实践,让我们对模电知识更近一步的了解,对模电课程中直流稳压电源这一章所涉及的部分元件有了一定的认识;掌握了选择变压器、整流二极管、滤波电容及集成稳压器来设计直流稳压电源。