用LM317制作电脑外供直流可调稳压电源

接线图 2023年11月07日 18:48 188 admin

用LM317制作电脑外供直流可调稳压电源,LM317 power supply

作者：苏林我们平时经常用到单片机编程器、仿真器或是实验仪等各种外部设备，但由此带来的突出问题就是电脑工作台上各种各样的电源适配器一大堆，既浪费桌面空间、又给用电和编程数据安全带来隐患。为此，这里推荐一款电脑外供直流可调稳压电源卡装置，采用该装置后的电脑，仅需一个电源插头即可，省去了电源插线板和各种外接变压器，简化了桌面空间，又节约了使用成本。
　　该电源卡的供电取自电脑内部，类似于电脑插板卡的安装形式，为各种提供合适的电源给交换机(集线器)、编程器等多种电脑外围设备使用。电路原理如下图所示该装置可直接提供1路12V固定电压输出，并通过不同的DIP(K1-1～K1-4)开关组合，提供基准电压为3．0V、步进值为0．5V的14阶可调电压输出。可以提供3．0V，3．5V、4．0V、4．5V、5．0V、5．5V、6．0V、6．5V、7．0V、7．5V、8．0V、8．5V、9．0V、9．5V、12V共15种电压，以能够满足绝大多数外围设备的用电需要。
　　工作原理：在下图电路中。由电脑电源提供的12V直流电输入电路后分为两路：一路经电源插座CZl直接输出；另一路经过C1、C2滤波后送到三端稳压集成电路LM317T的Vin端(3脚)。因为当LM317T的3脚获得工作电压后，LM317T可以保持Vout端(2脚)比其ADJ端(1脚)的电压高1．25V，并可通过调整4位DIP开关(K1-1～K1-4)的开关状态来改变输出电压，经LM317T降压稳压的直流电经C4、C5滤波后，再由电源插座CZ2输出。
　　LM317T的输出电压可以由下面的公式算出：
　　Vout=1．25×(1+R2／R1)
　　公式中，R2是在LM317T的1脚与地之间的等效电阻。由4位DIP开关的不同状态决定对应的4个调压电阻R2-1、R2-2、R2-3、R2-4电阻是否接人。用LM317制作电脑外供直流可调稳压电源第1张
　　从上面的公式算得：基准电阻R2-0(350Ω)对应基准电压为3V；K1-1与调压电阻R2-1(100Ω)对应步进值电压为0．5V、K1-2和R2-2(200Ω)对应步进值电压1V、K1-3和R2-3(400Ω)对应步进值电压2V、K1-4和R2-4(600Ω)对应步进值电压3V。图中C2的作用是对LM317T的1脚电压进行滤波，以提高输出电压的质量，D1是保护二极管，其作用是当有意外情况使得LM317T的3脚电压比2脚电压f鼬勺时候，防止从C4上有电流倒灌入LM317T造成损坏。各开关状态与输出电压的对应关系见下表。序号 K1-4 K1-3 K1-2 K1-1 输出电压 1 导通导通导通导通 3．0V 2 导通导通导通断开 3．5V 3 导通导通断开导通 4．0V 4 导通导通断开断开 4．5V 5 导通断开导通导通 5．0V 6 导通断开导通断开 5．5V 7 导通断开断开导通 6．0V 8 导通断开断开断开 6．5V 9 断开导通导通导通 6．0V 10 断开导通导通断开 6．5V 11 断开导通断开导通 7．0V 12 断开导通断开断开 7．5V 13 断开断开导通导通 8．0V 14 断开断开导通断开 8．5V 15 断开断开断开导通 9．0V 16 断开断开断开断开 9．5V 说明 DIP开关状态7和状态9效果相同，均提供6．0V电压；DIP开关状态8和状态10效果相同，均提供6．5V电压。即：DIP开关共有16种状态，可提供14种不同电压。元器件选择：该装置安装在电脑内部，工作环境相对恶劣，所以特别要注意元器件的筛选。稳压集成电路采用常见的LM317T，散热片选用大面积片状的，也可用加工铝合金门窗的边角料打磨加工。电解电容尽量选择采用低矮式封装等体积小巧的，电阻采用贴片封装的，使电路板体积更小，为防止实际使用过程中，因误插电源插座导致设备损坏，电源输出插座CZ1、CZ2应采用不同孔径的予以区分。特别注意CZ1、CZ2不能使用耳机插座代替，以免因“热插拔”过程申出现瞬间短路损坏电脑。
　　制作调试：
　　1、LM317T采用卧式安装，安装散热片后的板卡整体厚度不宜超过电脑主板扩展插槽间距的一半，以免影响散热和其它电脑插卡的安装。建议在制作PCB电路板时，就将DIP开关在导通或断开状态下与输出电压的对应关系印制在DIP开关附近(可将字符“基准电压3V”、“+0.5V”、“+1V”、“+2V”、“+3V”等印制在DIP开关断开的一侧)，以便需要设定输出电压时可以直接选取DIP开关状态。
　　2、自制的插卡用L型金属扣件与电脑扩展槽挡片固定在一起，根据外接用电设备需求调整好本装置的输出电压后，即可像安装普通电脑插卡一样，将本插卡安装进电脑中，并将电脑中闲置的软驱电源插头连接到本板插座上即可。