LM317是一款非常经典的三端可调稳压器,由美国国家半导体公司(National Semiconductor)制造,现在已被德州仪器(TI)所收购。这款集成电路能够提供从1.2V到27V的连续可调输出电压,适用于各种电源设计需求。在本项目中,我们将利用LM317制作一个1.5V的可调节电源,以替代一些电子产品中的单节7号电池。 我们需要了解LM317的工作原理。LM317内部包含一个误差放大器、一个基准电压源和一个功率晶体管。输入电压经过内部电路处理后,与基准电压进行比较,然后通过调整功率晶体管的导通程度来维持输出电压的稳定。通过调整外部的两个电阻(即调整电阻和补偿电阻),我们可以设定输出电压。 在设计电路时,我们通常会按照以下步骤进行: 1. **变压器**:交流220V电压首先需要经过降压变压器转换为适当的低压交流电。这个电压范围通常在15V到30V之间,具体选择取决于输入电压和所需的输出电流。 2. **整流电路**:交流电压通过桥式整流器变为脉动直流电。整流器由四个二极管组成,可以将交流电压转换为单向脉动电压。 3. **滤波**:脉动直流电压通过电容进行滤波,以减小电压波动。通常需要两个电容,一个高容量的电解电容用于低频滤波,另一个较小的电容用于高频滤波,以获得更平稳的直流电压。 4. **保护电路**:在LM317的输入端,通常会并联两个二极管,作为反向电压保护,防止输入电压反向,从而保护稳压器不被损坏。 5. **电压调整**: LM317的ADJ和OUT引脚之间连接一个可调电阻(R1)和一个固定电阻(R2)。通过改变R1的阻值,可以在1.2V到27V范围内调整输出电压。要得到1.5V的输出,需要根据LM317的数据手册计算合适的R1和R2值。 6. **输出电容**:输出端还需要一个电容,通常要求其耐压值大于输出电压的两倍,容量适当大些以提高电源的稳定性。 在实际应用中,尽管开关电源具有更高的效率和更小的体积,但在低噪声、高精度或简单应用场合,线性电源如LM317依然有其优势。例如,它们的输出电压纹波较低,对于敏感电路来说更为合适。因此,理解并掌握如何使用LM317这类线性稳压器是电子工程师的基本技能之一。 利用LM317制作1.5V可调电源的过程涉及到电路设计、元器件选择和计算等多个方面,通过这样的实践,不仅可以提升对模拟电路的理解,也有助于应对各种实际电源设计需求。
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