LM317和LM337可调式稳压电源.docx

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LM317和LM337可调式稳压电源

1.方案选择

设计一个电源，必须有变压，整流，滤波，稳压等部分。

其中最关键的部分是稳压，由于要求设计一个可调的稳压电源，所以可选择用LM317和LM337来实现，要求正的输出电压可以用LM317，要求负的输出电压可以选择LM337。

1）变压器：

将交流电网电压220V，50HZ转化为整流电路所需的电压。

2）整流电路：

将交流电变成直流电，可以选择封装好的整流桥，也可以用四个二极管搭建电路。

3）滤波电路：

滤去整流输出电压中的纹波，可以选择电容，也可以选择电感。

4）稳压电路：

由于要求可调，所以选择用可调式三端稳压器LM317和LM337来搭建电路。

2.元件选择

1）.变压器使用一般电源变压器即可，应尽可能选损耗小的。

2）.整流部分用四个1N4007来搭建整流桥,1N4007最大正向平均整流电流：

1.0A，最高反向耐压：

1000V，低的反向漏电流：

5uA（最大值）。

3）.滤波用电容，一般滤波电路常用的滤波电容有2200uF和1100uF两种，这里选用2000uF的电容。

4）.稳压电路用一个LM317和一个LM337来构成，外加两个120Ω的固定电阻，两个168Ω的固定电阻，两个712Ω的滑线变阻器，四个1N4007二极管，两个10µF的电容，两个0.1uF的电容，两个100µF的电解电容。

3.关于三端集成稳压器的说明

三端集成稳压器虽然应用电路简单，外围元件很少，但若使用不当，同样会出现稳压器被击穿或稳压效果不良的现象，所以在使用中必须注意以下几个问题。

（1）要防止产生自激振荡。

三端集成稳压器内部电路放大级数多，开环增益高，工作于闭环深度负反馈状态，若不采取适当补偿移相措施，则在分布电容、电感的作用下，电路可能产生高频寄生振荡，从而影响稳压器的正常工作。

虽然市电经整流后由容量很大的电容进行滤波，但铝电解电容器的寄生电感和电阻都较大，频率特性差，仅适用于50～200Hz的电路。

稳压电路的自激振荡频率都很高，因此只用大容量电容难以对自激信号起到良好的旁路作用，需要用频率特性良好的电容与之并联才行。

（2）要防止稳压器损坏。

虽然三端稳压器内部电路有过流、过热及调整管安全工作区等保护功能，但在使用中应注意以下几个问题以防稳压器损坏：

　　①防止输入端对地短路；

　　②防止输入端和输出端接反；

　　③防止输入端滤波电路断路；

　　④防止输出端与其他高电压电路连接；

　　⑤稳压器接地端不得开路。

　　（3）当集成稳压器输出端加装防自激电容时，万一输入端发生短路时，该电流的放电电流将使稳压器内的调整管损坏。

为防止这种现象的发生，可在输出、输入端之间接一大电流二极管。

　　（4）在使用可调式稳压器时，为减小输出电压纹波，应在稳压器调整端与地之间接人一个10μF电容器。

　　（5）为了提高稳压性能，应注意电路的连接布局。

一般稳压电路不要离滤波电路太远，另外，输入线、输出线和地线应分开布设，采用较粗的导线且要焊牢。

　　（6）三端集成稳压器是一个功率器件，它的最大功耗取决于内部调整管的最大结温。

因此，要保证集成稳压器能够在额定输出电流下正常工作，就必须为集成稳压器采取适当的散热措施。

稳压器的散热能力越强，它所承受的功率也就越大。

　　（7）选用三端集成稳压器时，首先要考虑的是输出电压是否要求可以调整。

若不需调整输出电压，则可选用输出固定电压的稳压器；若要调整输出电压，则应选用可调式稳压器。

稳压器的类型选定后，就要进行参数的选择，其中最重要的参数就是需要输出的最大电流值，这样大致便可确定出集成电路的型号。

然后再审查一下所选稳压器的其他参数能否满足使用的要求。

4.原理图

5.原理图的说明

1）.

开始时在电源中输入的数据是220V，结果显示的不是220V，通过查找资料得知在交流电压源中输入的电压是峰值，而图上的交流电压表显示的是有效值，通过换算后可知在电源中应输入311V。

开始时设置变压器的原边电感为10H,副边电感为1H，相当于10:

1，而实际电压表的示数比却不是10:

1，通过查找资料可知原、副边电压比值等于原边电感与副边电感的平方比,，所以要想得到10:

1，应该设原边电感值为100H,副边电感值为1H。

2）.

整流部分用四个1N4007二极管，1N4007的特性：

较强的正向浪涌承受能力：

30A，最大正向平均整流电流：

1.0A，最高反向耐压：

1000V，低的反向漏电流：

5uA（最大值），正向压降：

1.0V，最大反向峰值电流：

30uA，典型热阻：

65℃/W，典型结电容：

15pF，工作温度：

－50℃～+150℃，完全可以满足本道题的设计要求。

一般滤波电路常用的滤波电容有2200uF和1100uF两种。

该电路图采用2200Uf。

3）.

可调式稳压器是通过外接电阻来调节输出电压的。

电阻计算公式：

在第一个图中，

，在第二个图中，

，由于

=1.25V,

=120

，所以，

。

电容C5和C6为输出侧二次滤波，其目的是去掉输出电压波形中细小的波纹。

C7与C5（或C6）的关系一般为22倍。

三端集成稳压器内部电路放大级数多，开环增益高，工作于闭环深度负反馈状态，若不采取适当补偿移相措施，则在分布电容、电感的作用下，电路可能产生高频寄生振荡，从而影响稳压器的正常工作。

电路中的C1和C2，C3和C4就是为防止自激振荡而必须加的防振电容。

C2和C4分别并联在滑动变阻器两端，可防止滑动变阻器在调节过程中由于抖动而产生的谐波，一般经验值为10μF。

虽然市电经整流后由容量很大的电容进行滤波，但铝电解电容器的寄生电感和电阻都较大，频率特性差，仅适用于50～200Hz的电路。

稳压电路的自激振荡频率都很高，因此只用大容量电容难以对自激信号起到良好的旁路作用，需要用频率特性良好的电容与之并联才行。

模拟电路中常用的电容为极性电容，即电解电容。

其实无极性电容和电解电容在使用时没什么区别，只不过当电容值较大时，一般在1μF以上时，要做成电解电容。

放大电路中的耦合电容一般为10~100μF，为电解电容，特别注意的是，电解电容的正极性端的直流电位一定要高于负极性端才能正常工作，否则会出现意外现象。

（极性电容“CAP-ELEC”的原理图符号正端不带填充，负端方框中填充有斜纹。

）

当集成稳压器输出端加装防自激电容时，万一输入端发生短路时，该电流的放电电流将使稳压器内的调整管损坏。

为防止这种现象的发生，可在输出、输入端之间接一大电流二极管。

D1和D6，D7和D8就起到这样的作用。

D1,D6,D7,D8同样可选择1N4007。

6.仿真结果

第一部分输出电压范围为+3.01V~+10.5V，第二部分输出电压范围为-3.00V~-10.04V。