作者：杨阳 雷迅 本文字数：2052
　　[摘 要] 介绍基于LM317稳压电源项目的研究，明确直流稳压电源在电源技术中有着十分重要的地位。设计了一种可调直流稳压电源，该电源由桥式整流、滤波电路、稳压等几部分组成，通过调节可实现1.25～25V的电压，通过电压表实时显示电压。具有逻辑测量功能、蜂鸣器通断测量、可调信号输出功能，该电路成本低、性能可靠、操作便携，具有实用价值。
　　[关 键 词] 稳压电源；整流；滤波；LM317
　　[中图分类号] G712 [文献标志码] A [文章编号] 2096-0603（2018）20-0050-01
　　一、引言
　　随着社会的发展，越来越多的电子设备出现在身边，每个电子设备都有电源电路部分，电源电路也是电子设备的一个核心电路，无论大到航天设备还是我们常见的手机设备等都离不开它，所有的设备都必须依靠电源电路才能正常工作。本文设计的稳压电源可满足日常生活以及实验需要，并且有着诸多优点。
　　二、系统结构
　　本文设计的稳压电源的主要部分包括交流输入、变压器降压、整流电路、滤波电路、稳压电路以及功能电路，其中有电压输出、逻辑输出、通断测量、信号输出电路，前部分为稳压电源的设计，后部分为扩展功能的开发。电源输出电压通过数码管实时显示；逻辑电平测量通过高低两个不同的指示灯显示；通断测量通过蜂鸣器进行指示，通则蜂鸣器鸣叫；方波信号输出由信号输出可调电阻器调节输出信号的频率。整个电路设计不仅完善了稳压电源的设计，并且提高了其使用价值。稳压电源系统框图如下图所示。
　　三、电路设计
　　直流稳压电源一般由四部分组成，分别为变压器部分、整流部分、滤波部分以及稳压部分。通过变压器将220 V交流市电转换为设计电路所需的低压交流电，再经过整流电路，将交流电转换成直流电，此时的电压波形并不够理想，需要经过滤波再稳压后才能得到所需的稳定的直流电。本文设计的稳压电源选用了小功率电源中常用的单相桥式整流电路，由四个二极管组成，依次连接，构成桥式形状，当输入信号为正半周期时，对称的两只二极管导通得到正输出，当输入信号为负半周期时，另外两只二极管导通，得到负的输出，从而形成正负信号。
　　经过整流后的直流电含有大量的交流成分，直接使用会影响整个电源的工作性能，通常利用电容来作为电容滤波器，过滤其中的交流充分。电容滤波是常见的一种滤波电路，根据电路所需的电压及电流选择相应容量的电容并联在电路中即可，通常采用电解电容，因此在电路设计中需要注意电容的正负极方向，滤波电路利用电容的充放电使得电压趋于平滑。
　　本次设计中，稳压电源的设计核心电路就是稳压电路，几乎所有的电子设备都需要稳定的直流电才能工作，因此对稳压电源电路的研究是很重要的。稳压电路是为了提供较为稳定的直流电，而上一级整流滤波电路输出的电压还不能够满足电子设备使用的直流电的需求，经过滤波后的电压需要稳压后才可正常工作，本设计采用了LM317集成块作为稳压模块，该稳压块内部有过流、过热保护电路，具有安全可靠，性能优良、不易损坏、使用方便等优点。其电压调整率和电流调整率均优于固定式集成稳压构成的可调电压稳压电源。LM317稳压电源的输出电压公式为：Vo=1.25（1+R2/R1）V。LM317稳压块的输出电压变化范围是Vo=1.25～37 V，因此R2/R1的比值范围需要控制在0～28.6。
　　四、拓展功能模块
　　拓展功能模块采用CD4069六路反相器，其具有全静态工作、提供较宽的电压范围、标准对称输出特性、提供较宽温度适用范围、通过设计实现逻辑笔测量、通断测量、可調信号输出的功能。
　　逻辑测量：由CD4069的三个单元构成，当输入为高电平时，经过翻转可得到一个控制指示灯的电信号，高低电平由不同的指示灯显示。
　　通断测量：通断测量功能由蜂鸣器等组成，通过连接电源正以及蜂鸣器端，，可以测量电路的通断，电路通蜂鸣器则鸣叫。
　　信号输出电路：本设计能够输出方波信号，由CD4069的两个单元构成。当输入电平为高电平时，输出为高电平，由电阻及电容组成正反馈，形成一个连续翻转的方波信号，输出具有指示灯显示频率，通过调节电位器，可以对电容的充放电时间进行调整，从而控制信号输出的频率。
　　通过对LM317稳压电源项目的设计、制作、研究，完成了稳压电源既定的功能，输出电压通过数码管实时准确的显示，并且具有输入信号的逻辑测量功能，通过LED指示灯显示高低电平，通过蜂鸣器的鸣叫对电路通断进行测量，另外还可以输出信号等。
　　参考文献：
　　[1]万嘉若，林康运.电子线路基础[M].高等教育出版社，1986.
　　[2]康华光.电子技术基础[M].高等教育出版社，1982.
　　[3]王远编.模拟电子技术基础学习指导书[M].清华大学出版社，1998.

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