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固定電壓調(diào)節(jié)器的可變電壓電源

發(fā)布時間:2023-08-06 責任編輯:lina

【導讀】在本項目中,我將向您展示如何利用固定穩(wěn)壓器(如 7805 IC)設(shè)計可變電壓電源。78XX 和 79XX 是市場上兩種系列的三引腳穩(wěn)壓器。78XX 系列穩(wěn)壓器用于正電源,即如果需要 +5V 電源,則可使用 7805 穩(wěn)壓器。而 79XX 系列則用于負電源,即如果需要 -5V 電源,則使用 7905 穩(wěn)壓器。


簡介 


在本項目中,我將向您展示如何利用固定穩(wěn)壓器(如 7805 IC)設(shè)計可變電壓電源。


78XX 和 79XX 是市場上兩種系列的三引腳穩(wěn)壓器。78XX 系列穩(wěn)壓器用于正電源,即如果需要 +5V 電源,則可使用 7805 穩(wěn)壓器。而 79XX 系列則用于負電源,即如果需要 -5V 電源,則使用 7905 穩(wěn)壓器。


固定電壓調(diào)節(jié)器的可變電壓電源


7805 等穩(wěn)壓器用于在輸出端提供固定電壓,而不依賴于輸入電壓的變化(只要輸入電壓大于所需電壓)。


如果您希望在單個線性穩(wěn)壓器 IC 的幫助下獲得一定范圍的輸出電壓,該怎么辦?這個想法是可以實現(xiàn)的?,F(xiàn)在,我將向您展示如何利用固定穩(wěn)壓器實現(xiàn)可變電壓電源。


LM317 是一種簡單的可變電壓調(diào)節(jié)器集成電路,可用于產(chǎn)生 1.5V 至 37V 的電壓。但您也可以用固定穩(wěn)壓器(如 7805)產(chǎn)生相同的電壓(盡管范圍不同)。這可以通過添加兩個電阻來實現(xiàn)。讓我們看看它是如何實現(xiàn)的。


固定穩(wěn)壓器變壓電源電路圖


固定電壓調(diào)節(jié)器的可變電壓電源


所需組件 

230 伏至 12 伏降壓變壓器 

橋式整流器 

7805 穩(wěn)壓器 IC 

1000μF 電容器 

0.22μF 電容器 

0.1μF 電容器 

470Ω 電阻器 x 2

100Ω 電阻器 

220Ω 電阻器

330Ω 電阻器

迷你面包板 

連接導線

電路設(shè)計 


最初,230V 至 12V 降壓變壓器的初級連接到交流主電源,次級連接到橋式整流器。橋式整流器的輸出經(jīng)電容器濾波后,輸入 7805 穩(wěn)壓器集成電路。


在 INPUT 和 COMM(7805 的接地端)之間連接了一個 0.22μF 的電容器,而在 OUTPUT 和 COMM 之間連接了一個 0.1μF 的電容器。


接下來是有趣的部分。COM 和 OUT 之間連接了一個 470Ω 電阻器。旋轉(zhuǎn)開關(guān)用于切換輸出電阻,開關(guān)上連接了以下電阻:100Ω、220Ω、330Ω 和 470Ω。


警告:如果使用交流電源,連接時要格外小心。


原理


這是一個通過固定穩(wěn)壓器實現(xiàn)可變電壓電源的簡單項目。該項目的主要工作原理非常簡單。 


如下圖所示,連接兩個電阻 R1 和 R2:一個位于輸出端和 GND 引腳之間,另一個位于 GND 引腳和電源的 GND 之間。


固定電壓調(diào)節(jié)器的可變電壓電源


原理


流經(jīng) R2 的電流是流經(jīng) R1 的電流和 7805 的待機電流的組合。根據(jù)輸出電壓的要求,我們可以計算出該電阻的值,最后可以計算出輸出電壓如下。


Vout = VREG + R2 * (VREG/R1 + IS) 

其中,VREG = 5V(7805)和 

IS = 7805 的待機電流(≈2.5mA)。

根據(jù)上述計算,使用 7805 穩(wěn)壓器可以從 12V 電源獲得 5V 至 12V 的任意電壓。 

下面的圖片顯示了使用 7805 穩(wěn)壓器 IC 獲得的輸出范圍。


固定電壓調(diào)節(jié)器的可變電壓電源

固定電壓調(diào)節(jié)器的可變電壓電源

固定電壓調(diào)節(jié)器的可變電壓電源

固定電壓調(diào)節(jié)器的可變電壓電源


如何計算不同電壓下的電阻值?


假設(shè)連接在穩(wěn)壓器的 com 端子和輸出端子之間的電阻值為 470Ω。這意味著電流值為 10.6 mA(因為 V=5V 而且 V=IR)。


在旋轉(zhuǎn)開關(guān)和地線之間有大約 2.5 mA 的待機電流。


現(xiàn)在假設(shè)電路需要 5V 至 12V。通過穩(wěn)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 和輸出之間有 5V 電壓,其余 7V 電壓則需要選擇適當?shù)碾娮柚怠?/p>


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 Ω 的電阻器與 470 Ω 的電阻器相連,這樣才能獲得所需的輸出,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 Ω。


現(xiàn)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(shè)我們需要 6V,那么


V =6V

I = 10.6mA

R = 6V/10.6mA

R = 566 Ω


但電阻 R1 的阻值已經(jīng)達到 470Ω,并已連接到電路中,因此對于 6V 電壓,電阻值約為 100 Ω(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,但電路中仍可使用可變電阻器來獲得不同的電壓值。


重要注意事項 


從一個電阻切換到另一個電阻時,負載將獲得 12V 電壓。


因此,在切換之前,確保負載已斷開(或者可以完全關(guān)閉電源,進行切換,然后再打開電源)。


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