基于lm317的可调稳压电路设计

本文将了解如何使用LM317IC设计一个简单的可变稳压器。

方框图

与所有稳压器一样，该电路必须遵循相同的通用框图

电源框图

在这里，我们有一个输入高压交流电进入变压器，变压器通常将高压交流电从市电降压到我们应用所需的低压交流电。下面的桥式整流器和一个平滑电容器将其交流电压转换为未稳压的直流电压。但该电压会根据负载和输入稳定性的变化而变化。这种未稳压的直流电压被馈入稳压器，该稳压器将保持恒定的输出电压并抑制未稳压的电压纹波。现在，该电压可以馈入我们的负载。

简单电路图

使用LM317的简单可变电源

首先，让我们讨论一下对平滑电容的需求。如您所知，桥式整流器的输出如下

桥式整流器输出

如您所见，尽管由于输出极性不会反转，因此波形可以被认为是直流电压，但输出中存在的大纹波使得几乎不可能用于任何供电应用。因此，为了消除这些纹波，使用了平滑电容器［C1］。现在电容器后的输出将是

电容滤波器输出

现在为了设计电容器，我们使用简单的公式，Y=1/（4√3fRC）

哪里

Y=纹波系数

f=频率（此处为50Hz）

R=所需输出电压除以最大所需输出电流

C=要使用的电容值

为了计算Y，我们使用方程，

Y=V交流有效值/V直流

V交流有效值=Vr/2√3

V直流=V麦克斯–（Vr/2）

现在我们需要知道的是Vr的值，可以根据我们的需要进行选择。通常我们将其视为0.4V，这意味着输出波形中纹波的最大大小为0.4V。这种方法的一个缺点是纹波因数取决于输出电流，即。当我们改变负载时，涟漪可能会变大或变小。这就是为什么电容器后面绝对需要稳压器IC的原因。

该电路最重要的部分是317可变稳压器。317是一款单片集成电路，具有可调3端子正电压稳压器，设计用于提供超过1.5A的负载电流，输出电压可在1.2V至37V范围内调节。它还具有内部电流限制、热关断和安全区域补偿功能。所有这些使其成为稳压器的一个非常好的候选者，如果我们需要一个中等功率输出的中等精度电源。有关更多详细信息，您可以参考其数据表。如您所见，它有三个引脚，

输入–这是我们提供非稳压输入的地方

输出–这是我们获得稳压输出的地方

ADJUST–连接到该引脚的可变电阻器控制输出电压

电阻器的设计非常简单，我们需要做的就是遵循数据表中提供的公式，

Vo=1.25x（1+R2/R1）+IadjxR2

哪里

Vo=输出电压

R1，R2=电阻值

Iadj=通过ADJUST引脚的电流

需要注意的一些要点是，

ADJUST引脚电流必须约为50至100uA。因此，我们可能会忽略等式的第二项，即以牺牲准确性为代价来购买简单性。

R1的值必须保持相当小，有些高达500欧姆。这是为了满足IC的最低电压要求。

因此，这给我们留下了电路中另外两个需要我们注意的组件，电容器C2和C4。C2用于在距离稳压器一定距离处执行滤波时避免纹波。其阀门按照数据表中的规定为0.33uF。电容C4在电路中非常重要，因为如果没有这个电容，317倾向于在Mhz范围内充当振荡器。它还具有改善电路瞬态响应的额外优势。

虽然这些是稳压器正常工作的必要组件，但我们建议添加更多元件，不仅可以提高电路效率，还可以提供额外的保护。

完整电路图

使用LM317的可变电源

电容C3绕过ADJUST引脚接地将提高纹波抑制能力，而二极管用于保护稳压器，防止电池或任何其他电压源连接在稳压器的输出端子上时流过它。由于C1的值非常大，因此当存在这种情况时，它往往会起到短路的作用。这将迫使大电流流过稳压器，使其无用。通过添加二极管D5，电流将流过二极管而不是稳压器，从而保护它。二极管D6与电容器C3相同。C3的值可以取为10uF。

从数据手册中还可以清楚地看出，LM317的最坏情况下压差几乎为2.3V。因此，为了安全起见，建议选择至少比所需输出电压高4V的变压器（2的3.317V+桥式整流器的1.4V）。