可變電壓電源

您嘗試過設計可變穩壓電源嗎？本文將介紹如何設計可變穩壓電源電路。到目前為止，我們已經見過很多電源電路，但這種電源電路的主要優點是可以改變輸出電壓和輸出電流。

可變電源可在 1.2V 至 30V 范圍內變化，電流為 1 安培。

電路圖

可變直流電源對于電子項目、原型設計和業余愛好者來說非常重要。對于較小的電壓，我們通常使用電池作為可靠的電源。

本項目采用的可變直流電源可代替使用壽命有限的電池。

可變電壓

這是一個堅固、可靠、易于使用的可變直流電源。電路工作原理如下。

使用變壓器將交流電源降壓至 24V 2A。橋式整流器將該電壓轉換為直流電。

脈動直流電經電容器濾波后得到干凈的直流電，并輸入可變穩壓集成電路 LM317。

為了改變輸出電壓，使用了兩個 1KΩ 和 10KΩ 的可變電阻。10KΩ POT 用于大幅改變電壓，而 1KΩ POT 則用于微調。

根據 POT 的設置，LM317 的 ADJ 引腳接收輸出電壓的一小部分作為反饋，從而改變輸出電壓。

穩壓器的輸出端使用了一個電容器，這樣輸出電壓就不會出現尖峰。

可變電源

借助這個可變直流電源，輸出電壓可在 1.2V 至 30V 之間變化，電流為 1A。該電路可用作可靠的直流電源，并可替代電池。

由于穩壓器集成電路 LM317 在工作過程中容易發熱，因此必須將其安裝在散熱器上。

注意事項

上述電路的輸入端僅使用 15 V 變壓器，因此最大可變電壓為 15 V。若要將電壓提高到 30 伏，則輸入電壓應為 30 伏。

使用 LM317 和 2N3055 的 0-28V, 6-8A 電源電路圖

本設計只需稍加改動（使用適當額定功率的變壓器和帶風扇的大型散熱器）即可產生 20 安培的電流。由于 2N3055 晶體管在滿載時會產生大量熱量，因此該電路需要巨大的散熱器。

電路元件

30V, 6A 降壓變壓器

保險絲 F1 - 1 安培

保險絲 F2 - 10 安培

電阻器 R1（2.5 瓦） - 2.2k 歐姆

電阻器 R2 - 240 歐姆

電阻器 R3、R4（10 瓦） - 0.1 歐姆

電阻器 R7

6.8k 歐姆

電阻器 R8 - 10k 歐姆

電阻器 R9（0.5 瓦） - 47 歐姆

電阻器 R10 - 8.2K

電容器 C1、C7、C9 - 47nF

電解電容 C2 - 4700uF/50v

C3、C5 - 10uF/50v

C4、C6 - 100nF

C8 - 330uF/50v

C10 - 1uF/16v

二極管 D5 - 1n4148 或 1n4448 或 1n4151

D6 - 1N4001

D10 - 1N5401

D11 - 紅色 LED

D7、D8、D9 - 1n4001

LM317 可調穩壓器

電位器 RV1 - 5k

電位器 RV2 - 47 歐姆或 220 歐姆，1 瓦

電位器 RV3 - 10k 微調器

電路設計

盡管 LM317 穩壓器可保護電路免受過熱和過載之害，但保險絲 F1 和 F2 還是用于保護電源電路。電容器 C1 的整流電壓約為 42.30 伏（30 伏 *SQR2 = 30 伏 *1.41 =42.30）。

因此，我們需要在電路中使用所有額定電壓為 50 伏的電容器。電位器 RV1 允許我們在 0 至 28V 之間改變輸出電壓。LM317 穩壓器的最低輸出電壓為 1.2V。

為了使輸出電壓為 0V，我們使用了 3 個二極管 D7、D8 和 D9。這里使用 2N3055 晶體管來獲得更大的電流。

電位器 RV2 用于設置輸出端的最大電流。如果使用 100 歐姆/1 瓦電位器，則輸出電流在 47 歐姆時限制為 3 安培，在 100 歐姆時限制為 1 安培。

LM317 穩壓器

LM317 是 3 引腳串聯可調穩壓器。該穩壓器的輸出電壓范圍為 1.2V 至 37V，電流為 1.5 安培。該集成電路易于使用，只需兩個電阻即可提供可變電源。

與固定穩壓器相比，它具有內部限流、熱關斷功能，并能提供更多的線路和負載調節。正因為這些特點，這些集成電路被廣泛應用于各種場合。

0-28V, 6-8A 電源電路應用

用于各種功率放大器和振蕩器，提供直流電源。

該電路用于電器

用作 RPS（穩壓電源），為各種電子電路提供直流電源。

注意事項

本電路為理論研究，實際應用時可能需要做一些改動。

來自固定穩壓器的可變電源電路

固定穩壓器用于在輸出端提供固定電壓，而不依賴于輸入電壓。下面是利用固定穩壓器設計的可變電壓電源電路。

電路圖

工作原理

橋式整流器用于將交流電轉換為直流電。

然后將電壓加到 7805 穩壓器上。

通過改變連接到 7805 公共引腳的電阻值，可改變穩壓器的輸出。

如何計算不同電壓下的電阻值？

假設連接在穩壓器公共端和輸出端之間的電阻值為 470 歐姆（R1）。這意味著電流值為 10.6 mA（因為 V=5V 且 V=IR）。在旋轉開關和接地之間存在一定量的待機電流，約為 2.5 mA。

因此，總電流約為 13.1 mA。現在假設電路需要 5V 至 12V。通過穩壓器輸出，我們可以直接獲得最低 5V 電壓。而如果需要 12V 電壓，則在 COM 和輸出之間可獲得 5V 電壓，其余的 7V 電壓則需要選擇適當的電阻值。

這里 R =?

V = 7V

I =13.1mA

因此 V =I*R

R = 543 歐姆

因此，我們必須將 543 歐姆的電阻器與 470 歐姆的電阻器連接起來，以獲得所需的輸出，即 12V。雖然我們很難在市場上買到這樣的電阻值，但我們可以使用附近的電阻值，即 560 歐姆。

現在，如果我們希望獲得 5V 至 12V 的其他電壓，那么我們就必須使用其他值的電阻器。

假設我們需要 6V，那么

V =6V

I = 10.6mA

R = 6V/10.6mA

R = 566 歐姆

但是電阻 R1 的阻值已經是 470 歐姆，已經連接在電路中，因此對于 6V 電壓，電阻的阻值約為 100 歐姆（566-470=96）。同樣，對于不同的電壓，計算出的電阻值也不同。

盡管電阻值不同，但電路中可以使用可變電阻器來獲得不同的電壓值。