可调式集成稳压电源是一种能够提供稳定电压输出的电路,尤其适用于需要在一定范围内进行电压调整的应用场景。本设计的输入电压为AC 220V,这意味着它可以直接接入家庭电源,经过转换后,输出的直流电压可以在3至18V之间调整,最大电流可达3A,并且具有极高的电压稳定性能,电压波动(ΔUo(p-p))不超过5毫伏,表明其精度非常高。同时,纹波系数(Sr)小于0.003,意味着输出电压的平滑性很好,这在许多电子设备中是非常关键的。
在这个设计中,TIP2955和LM317是主要的集成电路组件。TIP2955通常用作功率晶体管,配合LM317来提供大电流的稳压能力。LM317是一款非常常见的三端可调稳压器,它的adj端可以用来微调输出电压,通过与外部电阻网络的配合,实现输出电压的线性调节。电路中,输出电压的设定可以通过一个旋钮来实现,同时还能显示输出电压值,方便用户精确控制。
关于电路图中的特定元件作用:
1. 与240Ω电阻并联的二极管:这个二极管通常是反向偏置的肖特基二极管,如1N5817,它的主要作用是在输出发生短路时提供一个泄放路径。当输出端的正负极短路,电流会通过二极管流至地,保护LM317不受过流损害,确保电路的安全。
2. 10uF电容:这个电容是电路中的一个关键组件,它与LM317的adj端相连,起到滤波和稳定基准电压的作用。在LM317内部,有一个高增益的运算放大器,当adj端电压变化时,放大器会试图使输出电压变化以保持adj端电压恒定。由于运算放大器的高增益,即使adj端电压的微小变化也会被放大,导致输出电压大幅波动。10uF电容在这里起到了低通滤波器的作用,它平滑了adj端的电压波动,确保基准电压(1.25V)的稳定,从而维持整个系统的电压稳定性。这个电容的选择既考虑到了滤波效果,又兼顾了成本和体积,是电路设计的精妙之处。
可调式集成稳压电源通过精心选择的元件和电路布局,实现了高效、稳定的电压输出,适合各种需要精准电压控制的电子设备。设计中采用的LM317以其优秀的性能和广泛的电压调节范围,成为了此类应用的首选。同时,电路中对二极管和电容的巧妙利用,确保了电源在各种异常情况下的安全运行和良好的电压稳定性。