本文將了解如何使用LM317IC設計一個簡單的可變穩壓器。

方框圖

與所有穩壓器一樣，該電路必須遵循相同的通用框圖

電源框圖

在這里，我們有一個輸入高壓交流電進入變壓器，變壓器通常將高壓交流電從市電降壓到我們應用所需的低壓交流電。下面的橋式整流器和一個平滑電容器將其交流電壓轉換為未穩壓的直流電壓。但該電壓會根據負載和輸入穩定性的變化而變化。這種未穩壓的直流電壓被饋入穩壓器，該穩壓器將保持恒定的輸出電壓并抑制未穩壓的電壓紋波。現在，該電壓可以饋入我們的負載。

簡單電路圖

使用LM317的簡單可變電源

首先，讓我們討論一下對平滑電容的需求。如您所知，橋式整流器的輸出如下

橋式整流器輸出

如您所見，盡管由于輸出極性不會反轉，因此波形可以被認為是直流電壓，但輸出中存在的大紋波使得幾乎不可能用于任何供電應用。因此，為了消除這些紋波，使用了平滑電容器［C1］。現在電容器后的輸出將是

電容濾波器輸出

現在為了設計電容器，我們使用簡單的公式，Y=1/（4√3fRC）

哪里

Y=紋波系數

f=頻率（此處為50Hz）

R=所需輸出電壓除以最大所需輸出電流

C=要使用的電容值

為了計算Y，我們使用方程，

Y=V交流有效值/V直流

V交流有效值=Vr/2√3

V直流=V麥克斯–（Vr/2）

現在我們需要知道的是Vr的值，可以根據我們的需要進行選擇。通常我們將其視為0.4V，這意味著輸出波形中紋波的最大大小為0.4V。這種方法的一個缺點是紋波因數取決于輸出電流，即。當我們改變負載時，漣漪可能會變大或變小。這就是為什么電容器后面絕對需要穩壓器IC的原因。

該電路最重要的部分是317可變穩壓器。317是一款單片集成電路，具有可調3端子正電壓穩壓器，設計用于提供超過1.5A的負載電流，輸出電壓可在1.2V至37V范圍內調節。它還具有內部電流限制、熱關斷和安全區域補償功能。所有這些使其成為穩壓器的一個非常好的候選者，如果我們需要一個中等功率輸出的中等精度電源。有關更多詳細信息，您可以參考其數據表。如您所見，它有三個引腳，

輸入–這是我們提供非穩壓輸入的地方

輸出–這是我們獲得穩壓輸出的地方

ADJUST–連接到該引腳的可變電阻器控制輸出電壓

電阻器的設計非常簡單，我們需要做的就是遵循數據表中提供的公式，

Vo=1.25x（1+R2/R1）+IadjxR2

哪里

Vo=輸出電壓

R1，R2=電阻值

Iadj=通過ADJUST引腳的電流

需要注意的一些要點是，

ADJUST引腳電流必須約為50至100uA。因此，我們可能會忽略等式的第二項，即以犧牲準確性為代價來購買簡單性。

R1的值必須保持相當小，有些高達500歐姆。這是為了滿足IC的最低電壓要求。

因此，這給我們留下了電路中另外兩個需要我們注意的組件，電容器C2和C4。C2用于在距離穩壓器一定距離處執行濾波時避免紋波。其閥門按照數據表中的規定為0.33uF。電容C4在電路中非常重要，因為如果沒有這個電容，317傾向于在Mhz范圍內充當振蕩器。它還具有改善電路瞬態響應的額外優勢。

雖然這些是穩壓器正常工作的必要組件，但我們建議添加更多元件，不僅可以提高電路效率，還可以提供額外的保護。

完整電路圖

使用LM317的可變電源

電容C3繞過ADJUST引腳接地將提高紋波抑制能力，而二極管用于保護穩壓器，防止電池或任何其他電壓源連接在穩壓器的輸出端子上時流過它。由于C1的值非常大，因此當存在這種情況時，它往往會起到短路的作用。這將迫使大電流流過穩壓器，使其無用。通過添加二極管D5，電流將流過二極管而不是穩壓器，從而保護它。二極管D6與電容器C3相同。C3的值可以取為10uF。

從數據手冊中還可以清楚地看出，LM317的最壞情況下壓差幾乎為2.3V。因此，為了安全起見，建議選擇至少比所需輸出電壓高4V的變壓器（2的3.317V+橋式整流器的1.4V）。