用W317M制作的直流稳压电源

时间:2013-07-15 11:47 | 来源:金桥电子网 | 点击: 次 [去老版] [去论坛] [去网店]

核心提示:


    下面首先介绍一个由三端输出电压可调式集成稳压器件组成的实用直流稳压电源,然后围绕常用集成稳压器件讲解相关典型稳压电路的结构和工作原理,最后简介电源变压器绕制等实用制作技能知识。

    1.电路基本原理

 输出电压可调式集成电路稳压电源的整机电路

   上图所示是输出电压可调式集成电路稳压电源的整机电路。其稳压电路的核心元件是一个输出电压可调的三端集成稳压器ICi(型号为W317M).圈1中,来自电源插头XP1的220v市电经电源变压器T1降压后,在Tl次级两端得到zov左右的交流电压.该电压经VD2~VD5组成的桥式整流器整流和电容cl滤波后,在ci两端得到25V左右的不稳定直流电压,作为由IC1组成的稳压电路的输入电压,其中电压正极接IC1的输入端(③脚),负端通过电位器RP1与IC1调整端(①脚)连接。负端亦是输入电压和输出电压的公共端。2sv不稳直流电压经IC1电路稳压后,从IC1②脚输出1.25-20V连续可调的直流稳定电压。输出电压调整元件为电位器RP1,RP1调至阻值最小时输出电压为1.25V左右,调至阻值最大时约为20V左右。图1稳压电源的输出电流主要受IC1额定输出电流参数及变压器Tl'功率容量的限制,最大可为0.5A,稳压电源能在此电流下长时间连续工作。若将IC1改用LM317及适当改动Tl等元器件,则可使输出电流达1.5A。不过一般初,中级电子制作及维修能具备0.5A输出电流的稳压电源也大都能满足需要了。

    电路中的电容C2、C4用来防止自激振荡;C3能明显改善输出电压的纹波抑制比,使输出电压平滑稳定。二极管VD7、VD8起保护作用。电阻R3和RP1组成取样分压器,改变它们的阻值比,即改变了取样电压值,从而使输出电压得以相应改变。以上元器件的工作原理我们在下面再作简要介绍。本稳压电源设置了两个电源指示灯。其中VD1为交流市电指示灯,插头XPI插上电源,合上电源开关Sl,交流市电便通过Sl、保险丝FU1和电阻Rl加到VD1上,VD1因流过电流而发光。VD1为发光二极管,一般需加上直流工作电压,但也可用作交流电源指示灯,这时,可以串接一只限流电阻后直接接入交流电源,只要限流符合要求,就不会损坏发光管且可长期使用下去。爱好者在制作其他电子装置时也可采用这种好方法。VD6用作整流后的直流电压指示。

    2.制作与调试

可调稳压集成电路W317M(CM317M)或相应的进口器件

    上图中的Icl选用国产三端可调稳压集成电路W317M(CM317M)或相应的进口器件LM317M等。若需要大于0.5A的输出电流,应选用W317(CW317)或LM317等。W317M和W317除了电流限制等个别参数不同外,其他主要参数均一样,为便于大家应用,上表列出两者的主要电参数。整流二极管VD2-VD5和保护二极管VD7、VD8均选用易购价廉的1N4001~1N4006.也可用其他型号的整流管,只要IF≥0.5A、VRRM≥sov即可,如2CZ11A、zczssc等均可。发光二极管VD1、VD6的选用不拘型号.如常见的FG×××、LD×××、2EF×××、BT×××等型号均可,发光颜色按读者自己喜爱选择,一般VD1、VD6可用不同颜色,以便于区别。电容C2、C4应选用无极性涤纶、独石或金属化纸介电容。Cl、C3、c5用普通电解电容,为缩小稳压电源计.Cl可用小型或超小型电解电容。

    出于调整输出电压和在稳压电源面板相应位置上刻度的需要,电位器RP1最好选用直线型(阻值变化与旋柄角度成线性变化关系)的,以便于刻度及实际调整使用。RP1具体型号不拘(直线性电位器型号中有“X”字样,这点最好能满足),但要有旋转柄,体积也最好小些。

小型单刀多位波段开关

    RP1可用小型单刀多位波段开关(旋转开关)代替,而输出电压则改为分挡步进调整,具体电路如上图所示。上图中将输出电压分为11挡,各挡输出电压都是从实用及常用角度考虑设置的,当然读者也可根据实际需要而改变分挡数及各挡输出电压值,后者的相应电阻阻值改变可通过实验确定,也可参考下面将要介绍的公式计算。上图电路中的晶体管VT1用来防止输出电压在S2转动间隙及接触不良时可能出现的突升现象。正常情况下VT1截止;当S2接触不良或在转动间隙中时饱和,使输出电压为最低,从而可防止因输出电压太高丽对低压负载造成危害。

    Tl可用市售15~20VA、220V/20V~24V小功率电源变压器。Tl也可自行绕制,具体数据如下:铁芯选用舌宽为19mm的GEI-19型优质硅钢片,叠厚可在25-30mm内。初级线圈用φ0.18~0.19mm(相当于SWG36~37号)QZ型高强度漆包线绕1785匝;次级线圈用φ0.59-0.64mm(约相当于SWG23号线)oz型高强度漆包线绕178匝。

    次级与初级绕组间应设一层静电屏蔽层,如图1中T1的虚线所示,屏蔽层应可靠接地。变压器绕制具体方法可看本文后面“基本技能”一节。

    备齐图1电路所需的全部零件后应仔细检查一遍,将有损坏或不良者剔除。只要元器件良好及焊装无误,本稳压器可以一次装调成功。

印制电路板

    上图电路的印制电路板如上图所示。下图是供参考的稳压电源实体布局图及外形示意图。稳压集成电路IC1必须要安装在面积大于100mm的平方、厚度大于1.5mm的铝质散热器或散热板上。如果外壳用Imm左右厚的铝板制作,则ici可直接安装固定在外壳的后背板上,这样可省去专用散热器。IC1安装在外壳上时,应在管壳与机壳间垫一层厚0.03~0.05mm的聚酯薄膜或云母片,以作绝缘用。

稳压电源实体布局图及外形示意图

    焊装全部完成之后,应认真检查所有元器件及连接线是杏存在错焊或漏焊等问题,确认无问题之后便可进行通电试验。通电后首先看一下输出电压是否正常,正常时将RP1从最小值调至最大值,输出电压应从1.25V相应上升至20V左右,调节RP1时输出电压变化应平稳,若出现跳变,一般是RP1接触不良或稳压电路存在自激所致,后者的原因及排除方法可参考下文所述。对图2电路来讲,若实测某挡电压不符要求,可相应改变对应电阻的阻值。要注意的是,调整各挡电压应从电压最低挡开始逐挡向上调整,因为各挡电阻呈串联状,低电压挡电阻同时亦是高电压挡电阻的一部分。

    输出电压正常后,本稳压电源一般就可投入使用了。如果有条件和兴趣,也可参考上文所讲,测试一下电源的电流调整率S.及过流保护电流(功能)。不过,本稳压电源的S.参数及保护功能基本取决于集成电路IC1(LM317及W317、W317M内电路均设置了过流保护、短路保护、调整管安全区保护及稳压器芯片过热保护等电路),若发现SI或保护作用不良,大都是集成电路本身的问题,需予以调换才行(一般正品稳压集成块没受过高电压等危害的,很少会出现这种情况)。

    通电试验完成后,可装好所有元部件,并在电位器RP1上安装上旋钮,再在外壳上刻上输出电压刻度,就可投入实际使用了。

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(责任编辑:JQDZW)
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