LM317可调稳压直流电源电路分析与制作
我们主张，电子初学者要采用万能板焊接电子制作作品，因为这种电子制作方法，不仅能培养电子爱好者的焊接技术，还能提高他们识别电路图和分析原理图的能力，为日后维修、设计电子产品打下坚实的基础。
完成本作品的主要目的是为了掌握变压器降压、二极管整流、电容滤波、LM317稳压等工作原理初步掌握电路调试方法和电压检测方法。
一、LM317可调稳压直流电源电路功能介绍
LM317是应用最为广泛的电源集成电路之一，它不仅具有固定式三端稳压电路的最简单形式，又具备输出电压可调的特点。此外，还具有调压范围宽、稳压性能好、噪声低、纹波抑制比高等优点。
本产品主要性能参数如下:
输出直流电压:1.25-12V DC;
输出直流电流:5mA-300mA;
芯片内部具有过热、过流、短路保护电路;
使用环境温度:-10-+85℃。
我们用万用板设计的LM317可调稳压直流电源电路原理图如下图所示。
LM317可调稳压直流电源电路原理图
220VAC市电经变压器T1降压，四个整流二极管D1-D4构成桥式整流，电容C2滤波后，送入LM317第3脚(输入端)，第2脚(输出端)输出稳定的直流电压，如下图所示。
直流稳压电源的原理框图和波形变换图
LM317第1脚为调整端，调整端与输出端最低的基准电压为1.25V。调节电位器RP1可改变输出电压。输出电压的计算公式位:UO=1.25(1+RP1/R2)。RP1调到0的时候,也就是1脚电压为0V的时候，输出1.25V。
C1用于滤除由市电引入的干扰电压，C2为滤波电容，滤除整流后的纹波电压，使得电压更加平稳，C3用于旁路基准电压的纹波电压，提高电源的纹波抑制性能，D5，D6是开关二极管，起到保护左右，R1和LED1为电源指示电路,接上220V市电后会亮。
二、LM317可调稳压直流电源电路安装与调试
1、根据原理图，列出元器件清单
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序号 |
名称 |
代号 |
规格 |
数量 |
|
1 |
电阻 |
R1 |
1 |
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|
2 |
电阻 |
R2 |
1 |
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|
3 |
电位器 |
5K塑柄 |
1 |
|
|
4 |
整流二极管 |
D1-D4 |
IN4007 |
4 |
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5 |
发光二极管 |
LED1 |
3MM红色 |
1 |
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6 |
开关二极管 |
D5,D6 |
IN4148 |
2 |
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7 |
瓷片电容 |
C1 |
(0.1uf)104 |
1 |
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8 |
电解电容 |
C2 |
25V/2200UF |
1 |
|
9 |
电解电容 |
C3 |
25V/10UF |
1 |
|
10 |
电解电容 |
C4 |
25V/470UF |
1 |
|
11 |
稳压LM317 |
U1 |
进口LM317 |
1 |
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12 |
鳄鱼夹 |
大号红黑一对 |
1 |
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13 |
输入电源线 |
带插头接220V |
1 |
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14 |
输出电源线 |
J1,J2 |
红黑各30CM |
1 |
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15 |
变压器 |
T1 |
220V/12V |
1 |
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16 |
万能板 |
玻纤板9*15CM |
1 |
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17 |
拖焊专用铜导线 |
0.5铜导线 |
1 |
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18 |
拖焊专用焊锡 |
凯纳0.8,芯内带松香 |
2 |
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19 |
焊接专用图纸 |
高清原理图 |
A4 |
1 |
2、元件识别与检测
本电路使用了电阻、电位器、电容、发光二极管、LM317稳压集成芯片、变压器等元器件构成。
(1)电阻，本电路使用了2种色环电阻，220欧姆的电阻上面的5条色环分别为红红黑黑棕，10K欧姆的电阻上面的5条色环分别为棕黑黑红棕，详细电阻识别与检测方法请阅读微信公众号(电工电子技术)前面的内容。
(2)有极性电容，常见的有电解电容电容，本电路中使用了1个10μF/25V的电解电容，1个470μF/25V的电解电容，1个2200μF/25V的电解电容，电解电容引脚有正负之分，不能接反。引脚长的为正，短的为负;旁边有一条白色的为负，另一引脚为正。电容上标有耐压值上25V，容量是10μF。
(3)无极性电容，常见的有瓷片电容。本电路中使用了1个0.1UF的瓷片电容，电容上面标示了“104”。
(4)整流二极管1N4007，其引脚有正负之分，一般标有白色条带的为负，另外一边就是正极，如下图所示。
(5)开关二极管1N4148，其引脚有正负之分，一般标有黑色条带的为负，另外一边就是正极，如下图所示。
(6)发光二极管，其引脚有正负之分，一般长的为正，短的为负。也可以从内部看到，接触面小的为正，接触面大的为负。外边有切口的为负，另一边就为正。
(7)电位器是可调电阻的一种,通常是由电阻体与转动或滑动系统组成，即靠一个动触点在电阻体上移动，获得部分电压输出。
电位器的电阻体有两个固定端，通过手动调节转轴或滑柄，改变动触点在电阻体上的位置，则改变了动触点与任一个固定端之间的电阻值，从而改变了电压与电流的大小。本电路使用一个5K的电位器，电位器表注了5K字样，如下图所示。
电位器引脚图
当把电位器的中间引脚(3脚)和另外一个引脚(1脚或2脚)短路(连接在一起)时，这个电位器就构成了可调电阻。
可调电阻也叫可变电阻，是电阻的一类，其电阻值的大小可以人为调节，以满足电路的需要。可以逐渐地改变和它串联的用电器中的电流，也可以逐渐地改变和它串联的用电器的电压，还可以起到保护用电器的作用。
(8)稳压可调集成芯片LM317，采用了ST进口的芯片，质量可靠，输出电压和电流稳定性非常高。LM317的引脚排列:有字的一面朝自己，引脚朝下，从左往右数为1脚、2脚、3脚，如下图所示。
(9)变压器，采用了老牌变压器生产厂家(石家庄亨特电器厂)生产的，质量可靠。变压器的2根红色线接220V市电，2根黑色(或者蓝色)线为输出12V交流电压，更换变压器不要超过12V，否则容易烧LM317，如下图所示。
用万用表检测两根红色线之间的电阻值，大概为:2.7k欧姆左右。两根黑色线(或者蓝色)之间的电阻值，大概为:12到20欧姆左右。
3、LM317可调稳压直流电源电路安装
根据LM317可调稳压直流电源电路焊接原理图和PCB布局图，按照从左到右，整流电路、滤波电路、电源指示电路、稳压电路、滤波电路、电源输出电路的顺序安装。
LM317可调稳压直流电源电路PCB布局图
LM317可调稳压直流电源电路安装成功后，接上市电220V交流电后，电源指示灯被点亮，从输出端输出可调的直流电压1.25V到12V，调试效果如下图所示:
LM317可调稳压直流电源电路产品图正面
LM317可调稳压直流电源电路产品图反面
如果电路不能正确工作，电源指示灯不亮，没有直流电压输出，或者电压输出不可调等，请按照下面的提示进行检修:
(1)观察法:检查每个元件是否安装正确，特别是LM317稳压芯片是否安装正确。
(2)观察法:观察二极管的正负极性是否接反。
(3)电阻法:根据原理图检查线路是否正常连通，可用万用表检测每条线路是否导通。因为初次焊接的时候，经常出现虚焊、假焊、漏焊等焊接故障。
(4)用万用表交流250V电压档测变压器输入端的电压是否有220V。
(5)提供的是3W单12V输出变压器，红色接220V，黑色(或蓝色)将输出12V。
(6)用万用表直流50V电压档测变压器输出端的电压是否有12V。
(7)用万用表直流50V电压档测整流输出的电压，也就是LM317的输入端(3脚)有没有电压。
(8)用万用表直流10V电压档测调整端的电压，也就是LM317的调整端(1脚)的电压，旋转可调电阻，看看电压是否可调。如果不可调，可调电阻损坏或者R2没有接到可调电阻上。
(9)用万用表直流50V电压档测输出端的电压，也就是LM317的输出端(2脚)的电压，旋转可调电阻，看看电压是否可调。
(10)如果不可调，可能是集成芯片LM317损坏。
(11)如果输出电压一直是5.6V，或者4V左右，可能是集成芯片LM317损坏。