1、 电路工作原理：220V 的交流电从插头经保险管送到变压器的初级线圈，并从次级线圈感应出经约 9V 的交流电压送到 4 个二极管。二极管在电路中的符号有短线的一端称为它的负极（或阴极），有三角前进标志的一端称为它的正极（或阳极）。的基本作用是只允许电流从它的正极流向它的负极（即只能按三角标示的方向流动），而不允许从负极流向正极。我们知道，交流电的特点是方向和电压大小一直随时间变化，用通俗的话说，它的正负极是不固定的。但是对照图 1 来看，不管从变压器中出来的两根线中那根电压高，电流都能而且只能由 D3 或 D4 流入右边的电路，由 D1 或 D2流回去。这样，从右边的电路来看，正极永远都是 D
2、3 和 D4 连接的那一端，负极永远是 D1 和 D2 连接的那一端。这便是二极管整流的原理。二极管把把交流电方向变化的问题解决了，但是它的电压大小还在变化。而电容器有可以存储电能的特性，正好可以用来解决这个问题。在电压较高时向电容器中充电，电压较低时便由电容器向电路供电。这个过程叫作滤波。图中的 C1 便是用来完成这个工作的。经过 C1 滤波后的比较稳定的直流电送到三端稳压集成电路 LM317T 的 Vin 端(3 脚)。LM317T 是一种这样的器件：由 Vin 端给它提供工作电压以后，它便可以保持其+Vout 端(2 脚)比其 ADJ 端(1 脚)的电压高 1.25V。因此，我们只需要用
3、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 1.25V。我们还可以通过调整 PR1 的抽头位置来改变输出电压反正 LM317T 会保证接入 ADJ 端和+Vout端的那部分电阻上的电压为 1.25V！所以，可以想到：当抽头向上滑动时，输出电压将会升高！图中 C2 的作用是对 LM317T1 脚的电压进行小小的滤波，以提高输出电压的质量。图中 D5 的作用是当有意外情况使得 LM317T 的 3 脚电压比2 脚电压还低的时候防止从 C3 上有电流倒灌入 LM317T 引起其损坏。元件选择：大部分元件的选择都有弹性。IC 选用 L
4、M317T 或与其功能相同的其它型号（如 KA317 等，可向售货员咨询）。变压器可以选择一般常见的 9-12V 的小型变压器，二极管选 1N4001-1N4007 均可。C1 选择耐压大于 16V、容量 470-2200F 的电解电容均可。值得注意的是 C2 的容量表示法：前两位数表示容量的两位有效数字，第三位表示倍率。如果第三位数字为 N，则它的容量为前两位数字乘以 10 的 N 次方，单位为 PF。如 C2 的容量为 10104=100000PF=0.1F。C2 选用普通的磁片电容即可。C3 的选择类似于 C1。电阻选用 1/8W的小型电阻。现在的小电阻一般用色环来标示其阻值，如果你还不
5、会识别这种表示法，请看这篇文章-色环电阻的识别。制作过程：电路并不复杂，只要按照原理图去装配，一般不会有什么问题。装配时要注意的是二极管的极性，拿 1N400X 系列的二极管来说，标有白色色环的一端是它的负极。还有电解电容的极性，新买来的电解电容，它的两个引脚是不一样长的。较长的一端是它的正极，也可以从柱体上的印刷标志来区分，一般在负极对应的一则标有“-”号。装配时，可以制作一块小的线路板，也可以直接用元件搭接。LM317 因工作电流较小，可以不加散热片。装好后再检查一遍，无误后接通电源。这时用万用表测量 C1 两端，应有 11V 左右的电压，再测 C3 两端，应有 2-7V 的电压。再调节
6、PR1，C3 两端的电压应该能够改变，调到你所需要的电压即可。输出端可以接一根十字插头线，以便与随身听等用电器相连。扩展应用：LM317 的输出电压可以从 1.25V 连续调节到 37V。其输出电压可以由下式算出：输出电压=1.25（1+ADJ 端到地的电阻/ADJ 端到+Vout 端的电阻）。如果你需要其它的电压值，即可自选改变有关电阻的阻值来得到。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值时，它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接一个合适的电阻来解决。 图 1 图 2二、电路所用核心元器件 （1）L
7、M317 简介 LM317 是美国国家半导体公司的三端可调正稳压器集成电路。我国和世界各大集成电路生产商均有同类产品可供选用，是使用极为广泛的一类串连集成稳压器。 LM317 的输出电压范围是 1.2V 至 37V，负载电流最大为 1.5A。它的使用非常简单，仅需两个外接电阻来设置输出电压。此外它的线性调整率和负载调整率也比标准的固定稳压器好。LM317 内置有过载保护、安全区保护等多种保护电路。 通常LM317 不需要外接电容，除非输入滤波电容到 LM317 输入端的连线超过 6 英寸（约 15 厘米）。使用输出电容能改变瞬态响应。调整端使用滤波电容能得到比标准三端稳压器高的多的纹波抑制比。
8、LM317 能够有许多特殊的用法。比如把调整端悬浮到一个较高的电压上，可以用来调节高达数百伏的电压，只要输入输出压差不超过 LM317 的极限就行。当然还要避免输出端短路。还可以把调整端接到一个可编程电压上，实现可编程的电源输出。 317 稳压块存在一个最小稳定工作电流的问题，可以通过设定 R1 和 R2 阻值的大小，而使 317 稳压块空载时输出的电流大于或等于其最小稳定工作电流，从而保证 317 稳压块在空载时能够稳定地工作。此时，只要保证 Vo/（R1R2 ） 1.5mA，就可以保证 317 稳压块在空载时能够稳定地工作。上式中的1.5mA 为 317 稳压块的最小稳定工作电流。当然，只
9、要能保证 317 稳压块在空载时能够稳定地工作，Vo/（R1 R2 ）的值也可以设定为大于 1.5mA 的任意值。 经计算可知 R1 的最大取值为 R10.83K。又因为 R2/R1 的最大值为 28.6。所以 R2 的最大取值为 R223.74K。在使用 317 稳压块的输出电压计算公式计算其输出电压时，必须保证R10.83K，R223.74K 两个不等式同时成立，才能保证 317 稳压块在空载时能够稳定地工作。 当然在 317 稳压块的输出端并联泄流电阻 R，也可以为 317 稳压块提供最小稳定工作电流。但是，由于并联的泄流电阻不能随输出电压的变化而变化，如果要保证 317 稳压块在输出电
10、压为 1.25V 时，其输出电流大于其最小稳定工作电流，则在 317 稳压块的输出电压为 37V 时，流过泄流电阻的电流就太大了，这样不仅浪费了电能，而且增加了 317 稳压块的负担，不是一种妥当的办法。 三、电路工作原理 （1 ）桥式整流电路部分 此模块是利用四个 1N4007 二极管组成的桥式整流电路，将输入的交流电转换成直流电。 （2 ） 电路指示部分 （暂时没做上去。）（3 ） 稳压电路部分 该电路是35 可调稳压电路电路中的两个二极管 D5、D6 是输出电压与输入电压的反馈回路，可以保护 LM317 和 LM337 两端电压的突变。两端的电容给电路降低纹波系数。 二极管把把交流电方向
11、变化的问题解决了，但是它的电压大小还在变化。而电容器有可以存储电能的特性，正好可以用来解决这个问题。在电压较高时向电容器中充电，电压较低时便由电容器向电路供电。这个过程叫作滤波。图中的C1 便是用来完成这个工作的。经过 C1 滤波后的比较稳定的直流电送到三端稳压集成电路 LM317T 的Vin 端(3 脚)。LM317k 是一种这样的器件：由 Vin 端给它提供工作电压以后，它便可以保持其+Vout 端(2 脚)比其ADJ 端(1 脚) 的电压高 1.25V。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 1.25V
12、。可以通过调整 PR1 的抽头位置来改变输出电压反正 LM317T 会保证接入 ADJ 端和+Vout 端的那部分电阻上的电压为 1.25V！所以，可以想到：当抽头向上滑动时，输出电压将会升高！图中 C2 的作用是对 LM317T1 脚的电压进行小小的滤波，以提高输出电压的质量。图中 D7 的作用是当有意外情况使得 LM317T 的 3 脚电压比 2 脚电压还低的时候防止从C3 上有电流倒灌入 LM317T 引起其损坏。Lm337k 是和 lm337k 对应的三端稳压器，其工作原理两者是相似的，只是 lm317 是输出正电压，而 lm337 是输出负电压. 这类稳压器是依靠外接电阻来调节输出电
13、压的,为保证输出电压的精度和稳定性，要选择精度高的电阻,同时电阻要紧靠稳压器，防止输出电流在连线上产生误差电压。 图 1 和图 2 所示为三端可调式稳压器的典型应用电路，其输出电压为:LM317 的 VREF=1.2V，Iadj=50mA ，由于 IadjI1，所以（3 ）元件选择大部分元件的选择都有弹性。IC 选用 LM317k 或与其功能相同的其它型号（如 KA317 等，可向售货员咨询）。二极管选 1N4001-1N4007 均可，因为这里涉及到的电压比较小。一般当整流输出电流大时， 必须用电解电容滤波稳压；输出电流小时， 用一般电容或电解电容滤波都可以，如果对直流输出电压有纹波系数要求
14、或者为了防止高频噪音， 用电解电容和小容量无极性电容并联使用效果较好。小容量电容可滤掉脉动直流中的高次谐波，电解电容滤掉大幅值的低频成分，稳压范围宽、效果好。稳压范围宽、效果好。整流滤波电路对电容器的容量和耐压值要求不是太高， 一般根据输出电流大小估算电容器的容量， 输出电流大，容量就大； 电流小，容量就小。但是， 容量太大会降低输出电压值，太小则会导致电压脉动大、不稳定。电容的选择可以根据下表选用即可故 C1 选择耐压大于 16V、容量 470-2200F 的电解电容均可。C2 选用普通的磁片电容即可，容量为 10104=100000PF=0.1F。 C3 的选择类似于 C1，电阻选用 1/
15、8W 的小型电阻。具体元气件见副表1。图 3 是由 LM317 和 LM337 组成的三端可调双电源稳压电路，正、负输出电压是可调的。电路中的VREF=V31(或 V21)=1.2V，R1 和 R2=(120240),为保证空载情况下输出电压稳定，R1 和 R2 不宜高于240。 R2 和 R2的大小根据输出电压调节范围确。（4 ） 变压器选择 输出电压为 35V，最大电流可达 750mA，因此变压器的功率必须为 4W 以上，输出电压为两个15V 的变压器（即 15*2 5W 的变压器或选用中间抽头的）。（5 ） 综合电路原理图 图 3四、Multisim 仿真调试 电路负载特性 负载电流/mA 0 740 740 740 740输出电压/V 额定负载下（即输出 750mA，5V 时）电网电压波动10%时输出电压的变化 电网电压/V 输出电压/V198 220 242 输出电压的调节范围（保证额定电流的情况下 In=750mA） 电流/mA 0 740 740 740输出电压/V 五、制作总结 通过此次直流稳压电源的设计，懂得了制作过程中电路处理的方法，并了解了直流稳压电源的系统方案论证与选择和各模块方案设计与论证，在最后得出输出电压范围为 3 到 5V，输出电流最高可达 750mA 的直流稳压电源。 六、制作心得 （电路图以后在补上把）2007.2.6
