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用LM317和UA741制作的0-±15V穩壓電源
摘要: 本文向大家介紹一款能夠從0起調的跟蹤式穩壓電源,由于采用LM317和LM337三端可調集成穩壓器,故內部有限流、短路和熱保護等完善功能。
Abstract:
Key words :

本文向大家介紹一款能夠從0起調的跟蹤式穩壓電源,由于采用LM317和LM337三端可調集成穩壓器,故內部有限流、短路和熱保護等完善功能。其獨特之處:僅用一個單連電位器即能實現正、負電壓“同步”調節,具有線路簡單、調節方便、性能優良、成本低廉等特點,適合無線電愛好者做實驗之用。

用LM317和<a class=UA741" p="" power="" src="http://files.chinaaet.com/images/2012/03/15/90db6e6d-6fff-4e71-a456-4deeeccddc4d.jpg" title="UA741" ua741="" width="473" />

工作原理:整機電路如圖所示。電源輸入部分為常見的變壓器降壓與橋式整流,加大電容濾波,獲得上下對稱的±22V直流電壓。其中還派生出另兩組±6.8V輔助電壓,分別接在運放 IC4和運放 IC3的 V+與 V-端,以保證IC3、IC4的工作電壓不超過極限范圍。下面具體分述穩壓部分:

1.正輸出電路由穩壓器IC1及相關元器件組成,通常接在穩壓器IC1的調節端上電位器另一端是接地的。假如RP1電阻調至0值,那么輸出電壓Vout=1.2V,即電路內部基準電壓為1.2V,同時在電阻R3上產生10mA恒流,只要改變RP1的阻值即可改變輸出電壓。這里,將RP1接地端改接在運放IC3的輸出端,并設法使IC3的輸出電壓為-1.2V,以抵消IC1的基準電壓+1.2V,這樣便可實現從0起調,要實現上述目的也很簡單,只要將運放IC3連成差分放大器,進行減法運算即可。由圖可知,同相輸入端電壓為V1,而反相輸入端電壓為V2,因R4=R5=R6=R7,故IC3的輸出端電壓VO=R5/R4 ×(V1-V2)=-1.2V,也可得出穩壓器IC1的輸出電壓+Vout=5mA×R3+10mA×PR1-1.2V。

2.負輸出電路由穩壓器IC2及相關元件組成,這里省去了IC2調節端上原設置的電位器RP3,改接在運放IC4的輸出端,由IC4的輸出電壓控制調節端,同樣可以達到調節穩壓器的輸出電壓目的。由于運放IC4接成增益為1的反相放大器,其反相輸入端連到正輸出電路的穩壓器輸出端上,所以負輸出穩壓器便產生極性相反幅度相等的穩壓電壓,即-Vout=-R10/R9×(+Vout),因R9=R10,所以-Vout=+Vout,即負輸出電壓跟蹤正輸出電壓。

3.電路中二極管D7與D8用以防止外接負載加大有電容放電,致使IC1與IC3輸出端損壞;另外二極管D9與D10為防止因某種原因IC3輸出正飽和和IC4輸出負飽和而將IC1和IC2調節端擊穿,因IC1與IC2的調節端均不允許流入反相電流。

元器件選擇:本機均為通用元器件,無特殊規格。IC1與IC2均為三端可調集成穩壓器,正輸出型號為LM317,負輸出型號為LM337,均為TO-220封裝,市場上均有現售,上機時應加裝散熱器。IC3、IC4為通用型運放,也可由OP-07代用。電阻全部選用 1/4W金屬膜電阻,其中R4、R5、R6、R7、R9、R10精度要求為1%。RP1應選用線繞電位器。有條件的以多圈電位器效果較理想,電源變壓器T可選用14英寸黑白電視機電源變壓器代用,如自繞應選EI型高夕鋼片,功率為35W-45W即可。

裝配與使用:本機裝配只要焊接無誤,一般不需調試一裝即成。如電壓上限值不準確,可在RP1上并聯一只33k左右電阻,以校正15V為止。為了提高裝配精度,提出三點印制板設計注意事項:1.左邊為輸入,右邊為輸出;2.地線的走線盡量面積大一些,電源三限引出線也應相對粗一點;3.基準源10mA走線與正輸出、負輸出大電流線不應共用一根多股線。使用時,面板上應加裝一個電壓表,以指示電壓讀數,仔細地旋轉RP1,即可從0-±15V范圍內達到滿意效果。

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