0-30V可调稳压电路可以通过以下几个方案来实现:
1) 采用运放加大功率管来实现(市面上很多批量生产的可调稳压电源都采用这种方案),该方案使用的材料非常低廉,但线路复杂不适合手工搭板;
2) 采用LM723专用电源稳压IC加大功率管来实现,该方案比较成熟,线路也比较简单,但LM723比较难买,需要到电子市场去找或邮购;
3) 采用LM317/338电源稳压IC,该方案线路非常简单,但按其典型应用电路接法,输出最低只能调到1.25V,要想0V起调必须加一个稳定的负电压基准来修正,一些电子杂志上也有人在LM317输出端串联2个二极管来降压,达到调“0V”的目的,这是初学的菜鸟们讨论的问题,大家心知肚明就行了。
220V市电通过S1和F1连接到变压器的输入端,经过变压后分别输出:18V、8V、10V、3V(其中10V和3V绕组是自己以手工穿线的方式加绕的)四组电压,为了降低LM317T的功耗提高电源效率,采用了2个继电器的3级换档电路,换档电路如图6所示,电源输出电压V+加在W2的两端,当W2的滑动触片上获得的分压低于U4的VREF(2.5V)电压时,U4的K、A之间只有微弱的维持电流,J1因得不到足够高的工作电压,其常开触点断开,8 VAC绕组通过J1和J2的常闭触点对后级电路供电;当W2的滑动触片上获得的分压高于U4的VREF(2.5V)电压时,U4的阴极电流剧增使J1得到足够工作电压,其常开触点吸合,18 VAC绕组通过J1常开触点和J2的常闭触点对后级电路供电。由W3、J2和 U5构成的另一级换档电路工作原理类同(可能有人会说换档电路也可以用运放来实现,当然是可以的,只是电路要复杂一点,要是做产品需要考虑成本我会用运放,但偏偏我是懒人不喜欢做复杂的事)。经过换档输出依次得到8VAC、18 VAC、26 VAC电压,经过D1-D4整流,C1、C2滤波后对应得到:11.3V、25.5V、36.8V三档电压。由U1、R1、R2、W1组成LM317T的典型稳压电路,D5、D6构成LM317T防短路保护电路。其输出电压计算公式为:Vo≈VREF{1+(W1+R2)/R1}-2.5V
式中减2.5V是因为W1的低端没有接V-上,而是接在由U3(TL431)和R6构成的-2.5V基准上。变压器3V绕组经过DB2和C6整流滤波后得到4.2V左右的直流电压,该电压正端与地相连形成负电压,该电压通过限流电阻R6加在U3上,这里U3(TL431)接成了图5中第一种典型应用电路,故VKA=VREF=-2.5V基准。图2中Q1、U2A、R3、R4、R5、W2等构成恒压至恒流自动转换电路,其工作原理如下,W2与R7串联后连接在V-与-2.5V基准上,W2的滑动触片经过分压后向U2A(LM358)的同相输入端提供一个可设定的基准电压,当电源输出端连接负载后,通过R3对电流进行取样,由R5送至U2A(LM358)的反相输入端,当输出电流↑时,R3上的电压降↑,U2A(LM358)的反相输入端电压↓,当U2A(LM358)反相输入端电压低于U2A(LM358)同相输入端的设定电压时(即电流超出设定值),U2A(LM358)输出高电平通过R4加到Q1的基极上,使Q1的ICE↑,则流过W1的电流↓W1两端的电压↓,对应LM317T的输出电压↓,流过负载的电流↓,这时电源由原来的恒压状态转换为恒流状态,并且保持输出电流等于设定电流,调节W2可设定输出的恒定电流值,其最大输出恒定电流计算公式为:IoMAX≈{2.5[W2/(W2+R7)]}/R3
在本列的实际应用中,因为变压器功率有限,另LM317T也没有增加扩流电路,故可设定的最大输出恒定电流为1.6A左右(若需要增大输出电流请自己修改参数)。