一、LM317可调稳压直流电源电路功能介绍
LM317是应用最为广泛的电源集成电路之一,它不仅具有固定式三端稳压电路的最简单形式,又具备输出电压可调的特点。此外,还具有调压范围宽、稳压性能好、噪声低、纹波抑制比高等优点。
本产品主要性能参数如下:
输出直流电压:1.25-12V DC;
输出直流电流:5mA-300mA;
芯片内部具有过热、过流、短路保护电路;
使用环境温度:-10-+85℃。
我们用万用板设计的LM317可调稳压直流电源电路原理图如下图所示。
LM317可调稳压直流电源电路原理图
220VAC市电经变压器T1降压,四个整流二极管D1-D4构成桥式整流,电容C2滤波后,送入LM317第3脚(输入端),第2脚(输出端)输出稳定的直流电压,如下图所示。
直流稳压电源的原理框图和波形变换图
LM317第1脚为调整端,调整端与输出端最低的基准电压为1.25V。调节电位器RP1可改变输出电压。输出电压的计算公式位:UO=1.25(1+RP1/R2)。RP1调到0的时候,也就是1脚电压为0V的时候,输出1.25V。
C1用于滤除由市电引入的干扰电压,C2为滤波电容,滤除整流后的纹波电压,使得电压更加平稳,C3用于旁路基准电压的纹波电压,提高电源的纹波抑制性能,D5,D6是开关二极管,起到保护左右,R1和LED1为电源指示电路,接上220V市电后会亮。
二、LM317可调稳压直流电源电路安装与调试
1、根据原理图,列出元器件清单
序号 | 名称 | 代号 | 规格 | 数量 |
1 | 电阻 | R1 | 10K | 1 |
2 | 电阻 | R2 | 220 | 1 |
3 | 电位器 | RP1 | 5K塑柄 | 1 |
4 | 整流二极管 | D1-D4 | IN4007 | 4 |
5 | 发光二极管 | LED1 | 3MM红色 | 1 |
6 | 开关二极管 | D5,D6 | IN4148 | 2 |
7 | 瓷片电容 | C1 | (0.1uf)104 | 1 |
8 | 电解电容 | C2 | 25V/2200UF | 1 |
9 | 电解电容 | C3 | 25V/10UF | 1 |
10 | 电解电容 | C4 | 25V/470UF | 1 |
11 | 稳压LM317 | U1 | 进口LM317 | 1 |
12 | 鳄鱼夹 | 大号红黑一对 | 1 | |
13 | 输入电源线 | 带插头接220V | 1 | |
14 | 输出电源线 | J1,J2 | 红黑各30CM | 1 |
15 | 变压器 | T1 | 220V/12V | 1 |
16 | 万能板 | 玻纤板9*15CM | 1 | |
17 | 拖焊专用铜导线 | 0.5铜导线 | 1 | |
18 | 拖焊专用焊锡 | 凯纳0.8,芯内带松香 | 2 | |
19 | 焊接专用图纸 | 高清原理图 | A4 | 1 |
本电路使用了电阻、电位器、电容、发光二极管、LM317稳压集成芯片、变压器等元器件构成。
(1)电阻,本电路使用了2种色环电阻,220欧姆的电阻上面的5条色环分别为红红黑黑棕,10K欧姆的电阻上面的5条色环分别为棕黑黑红棕,详细电阻识别与检测方法请阅读微信公众号(电工电子技术)前面的内容。
(2)有极性电容,常见的有电解电容电容,本电路中使用了1个10μF/25V的电解电容,1个470μF/25V的电解电容,1个2200μF/25V的电解电容,电解电容引脚有正负之分,不能接反。引脚长的为正,短的为负;旁边有一条白色的为负,另一引脚为正。电容上标有耐压值上25V,容量是10μF。
(3)无极性电容,常见的有瓷片电容。本电路中使用了1个0.1UF的瓷片电容,电容上面标示了“104”。
(4)整流二极管1N4007,其引脚有正负之分,一般标有白色条带的为负,另外一边就是正极,如下图所示。
(5)开关二极管1N4148,其引脚有正负之分,一般标有黑色条带的为负,另外一边就是正极,如下图所示。
(6)发光二极管,其引脚有正负之分,一般长的为正,短的为负。也可以从内部看到,接触面小的为正,接触面大的为负。外边有切口的为负,另一边就为正。
(7)电位器是可调电阻的一种,通常是由电阻体与转动或滑动系统组成,即靠一个动触点在电阻体上移动,获得部分电压输出。
电位器的电阻体有两个固定端,通过手动调节转轴或滑柄,改变动触点在电阻体上的位置,则改变了动触点与任一个固定端之间的电阻值,从而改变了电压与电流的大小。本电路使用一个5K的电位器,电位器标注了5K字样,如下图所示。
电位器引脚图
当把电位器的中间引脚(3脚)和另外一个引脚(1脚或2脚)短路(连接在一起)时,这个电位器就构成了可调电阻。
可调电阻也叫可变电阻,是电阻的一类,其电阻值的大小可以人为调节,以满足电路的需要。可以逐渐地改变和它串联的用电器中的电流,也可以逐渐地改变和它串联的用电器的电压,还可以起到保护用电器的作用。
(8)稳压可调集成芯片LM317,采用了ST进口的芯片,质量可靠,输出电压和电流稳定性非常高。LM317的引脚排列:有字的一面朝自己,引脚朝下,从左往右数为1脚、2脚、3脚,如下图所示。
(9)变压器,采用了老牌变压器生产厂家(石家庄亨特电器厂)生产的,质量可靠。变压器的2根红色线接220V市电,2根黑色(或者蓝色)线为输出12V交流电压,更换变压器不要超过12V,否则容易烧LM317,如下图所示。
用万用表检测两根红色线之间的电阻值,大概为:2.7k欧姆左右。两根黑色线(或者蓝色)之间的电阻值,大概为:12到20欧姆左右。
3、LM317可调稳压直流电源电路安装
根据LM317可调稳压直流电源电路焊接原理图和PCB布局图,按照从左到右,整流电路、滤波电路、电源指示电路、稳压电路、滤波电路、电源输出电路的顺序安装。
LM317可调稳压直流电源电路PCB布局图
LM317可调稳压直流电源电路安装成功后,接上市电220V交流电后,电源指示灯被点亮,从输出端输出可调的直流电压1.25V到12V,调试效果如下图所示:
LM317可调稳压直流电源电路产品图正面
LM317可调稳压直流电源电路产品图反面
如果电路不能正确工作,电源指示灯不亮,没有直流电压输出,或者电压输出不可调等,请按照下面的提示进行检修:
(1)观察法:检查每个元件是否安装正确,特别是LM317稳压芯片是否安装正确。
(2)观察法:观察二极管的正负极性是否接反。
(3)电阻法:根据原理图检查线路是否正常连通,可用万用表检测每条线路是否导通。因为初次焊接的时候,经常出现虚焊、假焊、漏焊等焊接故障。
(4)用万用表交流250V电压档测变压器输入端的电压是否有220V。
(5)提供的是3W单12V输出变压器,红色接220V,黑色(或蓝色)将输出12V。
(6)用万用表直流50V电压档测变压器输出端的电压是否有12V。
(7)用万用表直流50V电压档测整流输出的电压,也就是LM317的输入端(3脚)有没有电压。
(8)用万用表直流10V电压档测调整端的电压,也就是LM317的调整端(1脚)的电压,旋转可调电阻,看看电压是否可调。如果不可调,可调电阻损坏或者R2没有接到可调电阻上。
(9)用万用表直流50V电压档测输出端的电压,也就是LM317的输出端(2脚)的电压,旋转可调电阻,看看电压是否可调。
(10)如果不可调,可能是集成芯片LM317损坏。
(11)如果输出电压一直是5.6V,或者4V左右,可能是集成芯片LM317损坏。