基于LM317的可调稳压电源板.docx

基于LM317的可调稳压电源板基于LM317的可调稳压电源板 摘要 随着现代科技的飞速发展，电子产品在日常生活和工作中随处可见，人们对电的要求也越来越高，各种新型节能的电源应用而生。 在电子线路的相关应用中，电源是其必不可少的部分，电源系统质量的优劣和性能的可靠性直接决定着整个电子设备的质量。直流稳压电源作为直流能量的提供者，在各种电子设备中有着极其重要的地位，它的性能良好与否直接影响到电子产品的精度、稳定性和可靠性。随着电子技术的日益发展，电源技术也得到了很大的发展，它从过去一个不太复杂的电子线路发展到今天具有较强功能的模块。人们对电源的质量、功能和性能要求也随之变得越来越高。 本项目是基于LM317的可调稳压电源，该设计主要利用可调式稳压器LM317实现稳压电源的输出可调性。整个电源主要由变压器、整流电路、滤波电路，以及稳压电路几部分组成。本文主要介绍其具体实现及原理，经反复实验，结果表明其具有灵活的可调性，控制效果良好，并且该设计电路简单实用，性能安全可靠，是日常生活中一款必备产品。 关键词：可调式稳压器 直流稳压电源 整流电路 滤波电路 一、直流稳压电源的实现原理 本设计主要采用三端可调式集成稳压器LM317，通过变压，整流，滤波，稳压过程将220V交流电，变为稳定的直流电，实现电压可在1.16-13.3V之间可调，并用数码管直观显示电压数值。LM317可调式三端稳压器电源能够连续输出可调的直流电压它能连续可调正负电压。稳压器内部含有过流，过热保护电路。 整流电路 滤波电路 变压电路 稳压电路 数字显示 1.变压电路 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的需要的交流电压。 2.整流电路 整流采用桥式整流电路，用4个IN4007二极管对交流电进行整流。整流电路在工作时，电路中的四只二极管都是作为开关运用，电路图可知： 当正半周时，二极管D3、D6导通，在负载电阻上得到正弦波的正半周； 当负半周时，二极管D4、D5导通，在负载电阻上得到正弦波的负半周。 在负载电阻上正、负半周经过合成，得到的是同一个方向的单向脉动电压。 3.滤波电路 整流电路的输出不是纯粹的直流，而且与直流相差很大，波形中含有较大的脉动成分，称为纹波。为获得比较理想的直流电压，需要利用具有储能作用的电抗性元件组成的滤波电路来滤除整流电路输出电压中的脉动成分以获得直流电压。 电容滤波电路是最常见也是最简单的滤波电路，在整流电路的输出端(即负载电阻两端)并联一个电容即构成电容滤波电路。滤波电容容量较大，因此一般均采用电解电容，在接线时要注意电解电容的正负极。 并联的电容器C在输入电压升高时，给电容器充电，可把部分能量存储在电容器中。而当输入电压降低时，电容两端电压以指数规律放电，就可以把存储的能量释放 出来。经过滤波电路向负载放电，负载上得到的输出电压就比较平滑，起到了平波作用。 4.稳压电路 (1)集成三端稳压器LM317 选用LM317稳压模块对电路进行稳压。它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。 交流输入 (2)保护二极管IN4148 芯片处的两只二极管IN4148起保护作用，为稳压器接反时与逆偏置保护用二极管。 5.数字显示电路 一个数字可由7段笔划组成，见图3。如果用发光二极管替代这7段笔划，那就只需接通不同笔段中发光二极管的电源，便可以显示数字了。例如数字3，用了a、b、c、d、g五个笔段；数字6，用了a、c、d、e、f、g六个笔段。 6.电路原理图 二、实验步骤 1、电路板的焊接 按照电路图，进行安装焊接。安装时，应注意先安装小的元件，且二极管的焊接应注意分别极性以及变压器的输入线注意用胶带隔开，避免两线触碰短路。 焊接好后，测试输出导线的电压。用万用表测量负载RL两端的电压并进行记录，将测试所得结果和理论值相比较，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，然后再进行各项指标的测试。 2.亚克力板的安装 底面的固定孔上先锁进螺丝； 把电路板放在固定螺丝上，然后把正面的亚克力板安装上，并锁上电位器的螺丝； 去掉变压器输入线的胶带，将其穿过后面面板的中间孔，安装好后仍然用胶带将两根线隔开，这样更加安全； 接好变压器的输入后，就是接变压器输出接入电路中； 把剩余的亚克力板安装上。 三、电路的功能测试 1.标定DVM功能表头显示与实际输出之间的误差 2.测试蜂鸣器功能可以测试导线通断。还可以测试低频信号， 3.测试信号输出功能板载方波信号发生器 4.测试逻辑笔功能方便测试电路的逻辑电平 四、测试结果分析 1.实验数据和波形记录 (1)表头显示与实际输出之间的误差 数码管读数 1.16 1.92 3.92 7.12 8.00 9.52 10.7 11.5 12.6 13.3 万用表度数 1.19 2.008 3.967 7.07 7.95 9.46 10.56 11.48 12.43 13.4 误差 -0.03 -0.088 -0.047 0.05 0.05 0.06 0.14 0.02 0.17 -0.1 蜂鸣器测试 将导线接在电源正与信号输入端，蜂鸣器发出响声。 示波器波形显示 不同的示波器，显示的结果有所不同，这是由于示波器本身存在的误差所造成的。 2.误差分析 在测试电路的过程中可能带来的误差因素有: 电路安装的元器件本身阻值存在的误差； 万用表与触点之间的微小电阻； 示波器, 万用表本身的准确度而造成的系统误差； 测量过程中存在的读数的误差； 五、注意事项 (1) 焊接前，注意检验元件是否正常。，看芯片是否焊得颠倒，看是否有焊接短路，看是否有明显虚焊，看是否有元件未焊，看元件是否焊错，看是否冒烟，烧焦，火花等。 2.闻 闻是否有异味，例如烧焦的味道、电容电解液的味道等。 在接电源时，由于没有注意到两根导线，导致导线碰到一起引起短路，出现了导线烧断的情况，这个时候就应该注意一下电路板是否有异味，其他器件是否有随坏。 3.测试元器件是否短路 用万用表测试导线的两端，若万用表发出响声，则说明元件短路。 在实验过程中，最开始电压的可调范围太小，但没有找到原因，所以一直耽误了很多时间，后来在老师的知道下，通过测试数码管以及芯片的电压，发现其均出现短路，经过修改后，终于成功了。 对我而言，这次实验是一次全新的尝试，自己的动手能力得到很大的锻炼。虽然这一次的实验出现了很多的错误，但是也有更多的体会。理论与实践是有很大区别的，许多事情需要自己去想，只有付出了，才会得到，有思考，就有收获，就意味着有提高，就增强了实践能力和思维能力。熟能生巧，吸取这一次的经验教训，我相信下一次一定能做的更好！