如何制作可变电源

方案介绍

在这个项目中，我一直在向您展示如何制作可变电源。您可以将电压从 1.5v 调整到 12v，1.5 安培。小心，您必须将电路板插入 12 伏 SMPS 电源。为了更好地理解，请观看此印地语视频。可变电源包括一些让用户轻松调整输出电压（有时是电流）的方法。调整最常使用电位计完成，但也可以使用模拟控制电压、数字输入、自耦变压器等来完成。

LM317T 是一款可调 3 端正电压调节器，能够提供不同的直流电压输出，而不是 +5 或 +12 伏的固定电压电源，或者作为从几伏到某个最大值的可变输出电压，所有这些都带有电流约 1.5 安培。

借助添加到 PSU 输出的少量附加电路，我们可以拥有一个工作台电源，该电源能够提供一系列固定或可变的正电压或负电压。事实上，这比您想象的要简单，因为变压器、整流和平滑已经由 PSU 预先完成，我们需要做的就是将我们的附加电路连接到 +12 伏黄线输出。但首先，让我们考虑固定电压输出。

升级版电路图

LM317T 是一款完全可调的 3 端正电压调节器，能够提供 1.5 安培的电流，输出电压范围从大约 1.25 伏特到略高于 30 伏特。通过使用两个电阻的比率，一个固定值和另一个变量（或两者都固定），我们可以将输出电压设置为所需的电平，相应的输入电压在 3 到 40 伏之间。

LM317T 可变电压调节器还具有内置电流限制和热关断功能，使其具有短路保护功能，是任何低压或自制台式电源的理想选择。

LM317T 的输出电压由两个反馈电阻 R1 和 R2 的比率决定，它们在输出端子上形成分压器网络，如下所示。

变压电源

三端线性固定电压调节器是产生正电压或负电压的流行选择

继续我们关于将 ATX PSU 转换为台式电源的教程，其中一个非常好的补充是 LM317T 正电压调节器。

LM317T 是一款可调 3 端正电压调节器，能够提供不同的直流电压输出，而不是 +5 或 +12 伏的固定电压电源，或者作为从几伏到某个最大值的可变输出电压，所有这些都带有电流约 1.5 安培。

借助添加到 PSU 输出的少量附加电路，我们可以拥有一个工作台电源，该电源能够提供一系列固定或可变的正电压或负电压。事实上，这比您想象的要简单，因为变压器、整流和平滑已经由 PSU 预先完成，我们需要做的就是将我们的附加电路连接到 +12 伏黄线输出。但首先，让我们考虑固定电压输出。

固定9v电源

在标准 TO-220 封装中有多种 3 端稳压器可用，其中最流行的固定稳压器是 78xx 系列正稳压器，其范围从非常常见的 7805、+5V 固定稳压器到 7824、+ 24V 固定电压调节器。还有一个 79xx 系列固定负电压调节器，可产生从 -5 到 -24 伏的互补负电压，但在本教程中，我们将仅使用正 78xx 类型。

固定 3 端稳压器在不需要可调输出的应用中很有用，这使得输出电源变得简单，但非常灵活，因为它的输出电压仅取决于所选的稳压器。它们被称为三端稳压器，因为它们只有三个端子可以连接，分别是输入、公共端和输出端。

稳压器的输入电压将是来自 PSU（或单独的变压器电源）的 +12v 黄线，并连接在输入端子和公共端子之间。如图所示，稳定的 +9 伏电压取自输出端和公共端。

稳压电路

因此，假设我们希望 PSU 台式电源提供 +9 伏的输出电压，那么我们所要做的就是将 +9v 稳压器连接到 +12V 黄线上。由于 PSU 已经对 +12v 输出进行了整流和平滑处理，因此唯一需要的附加组件是输入两端的电容器和输出两端的电容器。

这些额外的电容器有助于调节器的稳定性，可以介于 100nF 和 330nF 之间。额外的 100uF 输出电容器有助于消除固有的纹波内容，使其具有良好的瞬态响应。这种跨电源电路输出端放置的大容量电容器通常称为“平滑电容器”。

这些 78xx 系列稳压器分别在 5、6、8、9、12、15、18 和 24V 的固定稳定电压下提供大约 1.5 安培的最大输出电流。但是如果我们想要 +9V 的输出电压但只有一个 7805、+5V 的稳压器呢？7805 的 +5V 输出以“地、Gnd”或“0v”端子为参考。

如果我们将此 pin-2 端子电压从 0V 增加到 4V，那么如果有足够的输入电压，输出也会增加 4 伏。然后通过在稳压器的 pin-2 和地之间放置一个小的 4 伏（最近的首选值 4.3V）齐纳二极管，我们可以使 7805 5V 稳压器产生 +9 伏的输出电压，如图所示。

增加输出电压

那么它是怎样工作的。4.3V 齐纳二极管需要大约 5mA 的反向偏置电流来维持输出，而稳压器则需要大约 0.5mA。5.5mA 的总电流通过电阻器“R1”从输出引脚 3 提供。

因此，7805 稳压器所需的电阻值为 R = 5V/5.5mA = 910 欧姆。反馈二极管 D1 连接在输入和输出端子之间，用于保护和防止稳压器在输入电源电压关闭时反向偏置，而输出电源由于大电感而在短时间内保持开启或活动状态负载，如螺线管或电机。

然后我们可以使用 3 端电压调节器和合适的齐纳二极管从我们之前的台式电源产生各种固定输出电压，范围从 +5V 到 +12V。但是我们可以通过用可变电压调节器（例如 LM317T）替换固定电压调节器来改进此设计。

变压电源

LM317T 是一款完全可调的 3 端正电压调节器，能够提供 1.5 安培的电流，输出电压范围从大约 1.25 伏特到略高于 30 伏特。通过使用两个电阻的比率，一个固定值和另一个变量（或两者都固定），我们可以将输出电压设置为所需的电平，相应的输入电压在 3 到 40 伏之间。

LM317T 可变电压调节器还具有内置的限流和热关断功能，使其具有短路保护功能，是任何低压或自制台式电源的理想选择。

LM317T 的输出电压由两个反馈电阻 R1 和 R2 的比率决定，它们在输出端子上形成分压器网络，如下所示。

LM317T 可变电压调节器

反馈电阻 R1 两端的电压是一个恒定的 1.25V 参考电压，Vref 在“输出”和“调整”端子之间产生。调节端电流为100uA恒流。由于电阻 R1 两端的参考电压是恒定的，恒定电流 i 将流过另一个电阻 R2，导致输出电压为：

然后，无论流过电阻器 R1 的任何电流也流过电阻器 R2（忽略非常小的调整端电流），R1 和 R2 两端的电压降之和等于输出电压 Vout。显然，输入电压 Vin 必须至少比为稳压器供电所需的输出电压高 2.5 伏。

此外，LM317T 具有非常好的负载调节，只要最小负载电流大于 10mA。因此，要保持 1.25V 的恒定参考电压，反馈电阻器 R1 的最小值需要为 1.25V/10mA = 120 欧姆，该值的范围可以从 120 欧姆到 1,000 欧姆，R1 的典型值约为 220 欧姆到 240 欧姆以获得良好的稳定性。

我们可以通过将电流表和电压表连接到输出端子来进一步改进我们的基本电压调节器电路。这些仪器将给出可变电压调节器的电流和电压输出的视觉指示。如果需要，也可以在设计中加入快速熔断器，以提供额外的短路保护，如图所示。