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用LM317和UA741制作的0-±15V稳压电源

本文向大家介绍一款能够从0起调的跟踪式稳压电源,由于采用LM317和LM337三端可调集成稳压器,故内部有限流、短路和热保护等完善功能。其独特之处:仅用一个单连电位器即能实现正、负电压“同步”调节,具有线路简单、调节方便、性能优良、成本低廉等特点,适合无线电爱好者做实验之用。

工作原理:整机电路如图所示。电源输入部分为常见的变压器降压与桥式整流,加大电容滤波,获得上下对称的±22V直流电压。其中还派生出另两组±6.8V辅助电压,分别接在运放 IC4和运放 IC3的 V+与 V-端,以保证IC3、IC4的工作电压不超过极限范围。下面具体分述稳压部分:

1.正输出电路由稳压器IC1及相关元器件组成,通常接在稳压器IC1的调节端上电位器另一端是接地的。假如RP1电阻调至0值,那么输出电压Vout=1.2V,即电路内部基准电压为1.2V,同时在电阻R3上产生10mA恒流,只要改变RP1的阻值即可改变输出电压。这里,将RP1接地端改接在运放IC3的输出端,并设法使IC3的输出电压为-1.2V,以抵消IC1的基准电压+1.2V,这样便可实现从0起调,要实现上述目的也很简单,只要将运放IC3连成差分放大器,进行减法运算即可。由图可知,同相输入端电压为V1,而反相输入端电压为V2,因R4=R5=R6=R7,故IC3的输出端电压VO=R5/R4 ×(V1-V2)=-1.2V,也可得出稳压器IC1的输出电压+Vout=5mA×R3+10mA×PR1-1.2V。

2.负输出电路由稳压器IC2及相关元件组成,这里省去了IC2调节端上原设置的电位器RP3,改接在运放IC4的输出端,由IC4的输出电压控制调节端,同样可以达到调节稳压器的输出电压目的。由于运放IC4接成增益为1的反相放大器,其反相输入端连到正输出电路的稳压器输出端上,所以负输出稳压器便产生极性相反幅度相等的稳压电压,即-Vout=-R10/R9×(+Vout),因R9=R10,所以-Vout=+Vout,即负输出电压跟踪正输出电压。

3.电路中二极管D7与D8用以防止外接负载加大有电容放电,致使IC1与IC3输出端损坏;另外二极管D9与D10为防止因某种原因IC3输出正饱和和IC4输出负饱和而将IC1和IC2调节端击穿,因IC1与IC2的调节端均不允许流入反相电流。

元器件选择:本机均为通用元器件,无特殊规格。IC1与IC2均为三端可调集成稳压器,正输出型号为LM317,负输出型号为LM337,均为TO-220封装,市场上均有现售,上机时应加装散热器。IC3、IC4为通用型运放,也可由OP-07代用。电阻全部选用 1/4W金属膜电阻,其中R4、R5、R6、R7、R9、R10精度要求为1%。RP1应选用线绕电位器。有条件的以多圈电位器效果较理想,电源变压器T可选用14英寸黑白电视机电源变压器代用,如自绕应选EI型高夕钢片,功率为35W-45W即可。

装配与使用:本机装配只要焊接无误,一般不需调试一装即成。如电压上限值不准确,可在RP1上并联一只33k左右电阻,以校正15V为止。为了提高装配精度,提出三点印制板设计注意事项:1.左边为输入,右边为输出;2.地线的走线尽量面积大一些,电源三限引出线也应相对粗一点;3.基准源10mA走线与正输出、负输出大电流线不应共用一根多股线。使用时,面板上应加装一个电压表,以指示电压读数,仔细地旋转RP1,即可从0-±15V范围内达到满意效果。

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