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用LM317T设计的三端稳压器电源电路
发布者:任你博娱乐 发布时间:2019-04-08 05:52

 

   

  介绍了芯片的工作过程及其输出电压的计算公式。基于电路板芯片供电电源的考虑,设计了一种采用

  ,用于给控制板芯片供电。设计电路时,详细分析了其电路设计方法,给出了此电路主要参数的计算及实验波形。最后将此供电

  制成印刷电路板,测取各重要测试点的电压信号,用Protel对电源供电电路进行仿真,仿真的结果与实际测试计算值相符,证明设计的电源供电电路是可靠的,具有一定的实用价值。

  在设计小型单片机控制系统时,控制板上的集成芯片都需要外加直流电源,而且为了提高芯片及整个系统的稳定性能,对直流电源的电源质量也有较高的要求。一般外加直流电源的做法有2种:外置式和内置式。外置式即将芯片所需要的电源安放在外面,通常由电源模块组成,此电源模块直接产生芯片所需要的直流电压。内置式即在控制板内部制作芯片所需要的直流电压电源。外置式电源可以使布板更方便,但是成本较高;而内置式电源成本较低,布板较麻烦。国内常采用的方法是直接使用外置式电源,方便布板。

  LM317T是由美国国家半导体公司在2001年生产的一种三端口稳压器件,他的输出电压可以通过调整电阻进行一定幅度的调整。输出的电压幅度在1.2~27V之间,基本上可以满足大多数集成芯片所需要的电压幅度。基于经济方面的考虑,笔者设计了一种内置式的电源供电电路,制板后通过实验测试和软件仿真,证明此电源供电是可行且可靠的。

  在电源稳定方面,设计中使用了大部分的电解电容,他们一方面起滤波的作用,另一方面稳定参考电压(芯片的工作电压),参看下面给出的原理图。对于输入输出电容,一般的要求是输入电容要尽可能大,相对容量的要求,对ESR的要求可以降低一些,因为输入电容主要是耐压,如果使用的是开关电源,他还能起到吸收MOSFET开关脉冲的作用。在不引起开关电路振动的情况下,输出电容耐压和容量可以低一些,ESR的要求要高一点,因为要保证足够的电流通过量。

  参看原理图的电源部分可知,此电源和普通的电源电路差不多,也是交流整流、滤波、稳压,为了防止高频信号的窜入,在输出端口还加了一组滤波的电容。其间的过程如图1所示。

  在上述原理图电路中,主要使用了一个三端稳压器件LM317T,功能主要是稳定电压信号,以便提高系统的稳定性能和可靠性能。LM317T是一种这样的器件:由Vin端提供工作电压后,他便可以保持其+Vout端(2脚)比其ADJ端(1脚)的电压高1125V。因此,只需要用极小的电流来调整ADJ端的电压,便可在Vout端得到比较大的电流输出,并且电压比ADJ端高出恒定的1125V。还可以通过调整ADJ端(1端)的电阻值改变输出电压(LM317T会保证接入ADJ端和+Vout端的那部分电阻上的电压为1125V)。所以,当ADJ端(1端)的电阻值增大时,输出电压将会升高。

  LM317T的输出电压可以从1125V连续调节到37V,其输出电压值可由式(1)算出:

  值得注意的是,LM317T有一个最小负载电流的问题,即只有负载电流超过某一数值时,他才能起到稳压的作用。这个电流随器件的生产厂家不同在3~8mA不等,这个可以通过在负载端口外接一个合适的电阻来解决。

  为了确保设计的正确性,在设计并制成板件后进行了实验数据的测试,数据如表1~表3所示。

  在仿真过程中,有很多软件可以选择。但是如果仿真软件中能直接带有所用器件芯片的模型,整个仿真过程将会简单些。笔者选用了现今比较流行的制板软件Protel,其内部仿线V直流电压的电压波形,由于仿真模型的差别,仿真值与理论值有些差别。

  LMT317器件构成的电源模块输出电压的值与外接的电阻有密切的关系,因此如果需要其他的输出电压值,可以改变有关外接电阻的阻值,因此在设计电源输出电压值方面灵活性较强。

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