12V_1A可调线性稳压电源设计

1、12V/1A 可调线性稳压电源设计、电路图图 1 LM317 稳压电源电路原理图、工作原理决定 LM317 输出电压的是电阻 R1,RP1 的比值， 假设 RP1 是一个固定电阻，阻值为 2K 欧。因为输出端的电位高，电流经 R1，RP1 流入接地点。LM317 的 控制端消耗非常少的电流，可忽略不计。所以，控制端的电位是 l*RP1，又因为 LM317 控制端和输出端接脚间的电位差为，所以输出电压Uo的电压是：Uout=+I*RP1接下来,计算 lout 与 ADJ 接脚间的电位差为，电阻 R1，电流 I 是：R1。Uout=+I*RP 仁+R1)*RP1=*(1+RP1/R1)=结论：适当

2、调整 R1, RP1,可以改变输出电压。本次设计 R1 选取固定电阻为 200 欧，RP1 选择 2K 欧姆电位器，使用户可 以调整电位器阻值的大小进而调整输出电压，输出电压在至之间。如图 1,电路由变压器,整流桥以及 LM317 稳压电源电路组成。u13VinLM317 VoutADJAC220*211 2- - BD1RP12kR1200VD11AUOUT+ C4-100U/50VCON2+ C3一21VD2*CON20V4.FU3AC2104+ C1-2200U/5AC 220V/15V三、元器件选型1变压器:由于 LM317 是悬浮工作的，且设计时输出电压可调至 12V，因此输入电压

3、AC 17V 或者 DC 25uF,C3 10uF) 时，二极管 D1 防止输入短路时 C0 经集成电路放电。VD2 防止输出短路时电容 C3 放电对集成电路放电。、VD1 和 VD2 的组合防止输入短路时 C3 通过集成电路放电。 这两个二极管也选用 1N4007。4调压电阻：R1 选择市面常见的 200 欧姆电阻。RP1 选择精密可调电阻 3296W-1-202LF 为2k 欧姆。因为有：Vout=+I*RP1所以为了使输出在至 12V 之间可调，RP1 选择 2K 欧姆大小电位器。由于电 流I=0.006A，所以 R1 电阻功率为，所以 R1 为 200 欧，2W 电阻。5电容:C1 :

4、设计中要求输出电流为 1A，滤波电容容量 C1 根据负载电流选用，根 据负载选择电容 C:ITRC，T 为交流电源周期，此时Ud1.2U2=。2T 为交流电压周期，值为 1/50。R 为仁欧姆。所以有：C 0.001F同时按经验数据为，负载电流为1A 时，电容选用 1000uF。因为电压为 12V留出足够裕量 C1 选用 2200uF/50V 电容。C2：的无极电容 作为输入旁路电容减小对输入电源阻抗的敏感性。C3：在调节端加滤波电容可阻止当输出电压增大时纹波被放大，采用 10uF滤波电容可将纹波抑制 80dB。C4:采用 100uF 电容作为输出电容消除过分振荡，改善负载效应起稳压作 用。6

5、熔断器：查资料可得电子整流元件熔体额定电流整流元件额定电流。额定电流 为 1A。为留有足够裕量，选择 3A/250V 的熔断器。7散热片：相关参数注释：Rjc :管芯到管壳的热阻Res：器件与散热器之间的热阻Rsa：散热器将热量散到周围空间的热阻值Rja：总热阻值 Rja=Rjc+Rcs+RsaPD:半导体器件使用的耗散功率，W;Tj:最大允许结温Ta：环境温度要求 Rja (Tj-Ta)/ PD最大允许的散热器到环境热阻 Rsa Tj Ta Pd Rjc ResRes 与安装技术器件的封装有关 加导热油脂或导热垫 Rcs 为 010.2T/W为留有裕量，变压器二次侧整流输出电压按U2计算可得

6、：Ud1.2U218V在负载最大时，芯片的损耗为 PD，其中耗损功率 PD 的计算公式为：PD=( Vin Vout) *lout本电路中 Vin=18，Vout=， lout=1。所以 PD=。对于 LM317 允许的最大工作结温我 125 度。假设该电路工作在 30 度环境有:Rja(125-30)/Rja0/W设计在安装是选用导热硅胶因此可以取Rcs 为 0.2T/W，再根据数据手册提供的 Rjc 管芯到管壳的热阻，即可以计算出散热器与空气之间的热阻所需要满足 的条件。就可以通过散热器材料的热阻数据，查出散热器的表面积。如图3-2 为铝散热板的热阻的数据。实际选用时还需要进行负载测试，以

7、确定散热器的尺寸。图 3-2 铝散热板的热阻LM317 的Rjc为5C/W,Rcs 为02C/W,RjaW。因为 Rja=Rjc+Rcs+Rsa,所以 Rsa 0.5C/W。查 LM317 数据手册，Rsa=70 所以必须要装散热片，根据铝热散热板的热阻图可以算出要使Rsa 0.5C/W，则散热片面积约为103cm、实验目的实验一 输出电压与最大输出电流的测试测量电路输出电压与最大输出电流、实验器材12V1A 可调线性电源、万用表，负载R 14可调电阻三、实验原理一般情况下，稳压器正常工作时，其输出电流I。要小于最大输出电流lomax, 取I。=0.9A，可算出负载电阻R 13，工作时RL上消

8、耗的功率为PL= UO1。=12 0.9=10.8w。所以RL取额定功率为 20W，阻值大于 20 欧的电 位器。四、实验步骤1将RL调至 13 ，接入交流输入电流 220V。测量此时输出电压U。2调小RL，直到U。的值下降 5%,测量流经RL的电流。此时该电流为 Iomax3.记录完 Io max后，马上将RL调至 13 ，以减小稳压器功耗。实验表格:输出电压Uo输出电流丨oR 13Uo为初值 95%实验二稳压系数的测试计算出电路稳压系数12V1A 可调线性电源、万用表、自耦变压器三、实验原理稳压系数计算公式:通过改变二次侧电压，同时测出输出电压来计算出稳压系数。四、实验步骤1测量变压器一次

9、侧 220V 时电路输出电压U。2测量变压器一次侧 240V 时电路输出电压U。1附录附表 1 器件清单Descriptio nPart TypeDesig natorFootpri ntqua ntity整流二极管1N4002BD1BRIDGE4实验器材3.测量变压器一次侧200V 时电路输出电压Uo2。3用公式：SvUUo /UiUi240 200UoUo1Uo2SvSvoi220普算出SV。Uo实验表格:二极管1N4002VD11二极管1N4002VD21电位器3296W-1-202LFRP1VR21编程电阻200R/2WR11电解电容2200UF/50VC1.41瓷片电容104/25V

10、C2CAP11电解电容10UF/50VC3.41电解电容100UF/50VC4.41变压器AC220V/15VT11-H- LJL心片LM317U1TO-2201端子CON2UOUT1端子CON2AC2201熔断器3A/250VFUFUSE11散热片10W1导热硅脂15g1附表 2 BOM 表Descripti onPart TypeDesig natorFootpri ntqua ntity五套数 量购买数量二极管1N4007VD1, VD2, BD163050电位器3296W-1-202LFRP1VR21510编程电阻200R/2WR11510电解电容2200uF/50VC1.41510瓷片电容104/25VC