可編程穩(wěn)壓器它是一種能自動調整輸出電壓的供電電路或供電設備，其作用是將波動較大和不合用電器設備要求的電源電壓穩(wěn)定在它的設定值范圍內，使各種電路或電器設備能在額定工作電壓下正常工作。最初的電力穩(wěn)壓器是靠繼電器的跳動穩(wěn)定電壓的。當電網(wǎng)電壓出現(xiàn)波動時，電力穩(wěn)壓器的自動糾正電路啟動，使內部繼電器動作。迫使輸出電壓保持在設定值附近，這種電路優(yōu)點是電路簡單，缺點是穩(wěn)壓精度不高并且每一次繼電器跳動換擋，都會使供電電源發(fā)生一次瞬時的中斷并產生火花干擾。便。數(shù)字電位器(Digital Polentiometer)亦稱數(shù)控電阻器(Digitally con-trolled Potentiometers)，可簡稱為DCP。利用數(shù)字電位器代替可凋電阻，可構成由計算機控制的可編程穩(wěn)壓器。

　　l 可編程線性穩(wěn)壓器的設計

　　1.1 三端可調式線性穩(wěn)壓器的基本應用

　　三端可調式線性穩(wěn)壓器屬于第二代二端線性穩(wěn)壓器。適合制作實驗室電源及多種供電方式的直流穩(wěn)壓器。典型產品有LM317，其主要技術指標為U1=2～40V，Uo=1.25～37 V，IOM=1.5A。其電壓調整率SV=0.02％，負載調整率S1=O.1％。

　　LM317的基本應用電路如圖1所示。R1、R2為取樣電阻。LM317的最小負載電流，IL=5 mA，若要留出余量，亦可取IL=10mA。R1的阻值有兩種取法：

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　　LM317作為輸出電壓可變的集成三端穩(wěn)壓塊，是一種使用方便、應用廣泛的集成穩(wěn)壓塊。317系列穩(wěn)壓塊的型號很多：例如LM317HVH、W317L等。電子愛好者經常用317穩(wěn)壓塊制作輸出電壓可變的穩(wěn)壓電源。

　　穩(wěn)壓電源的輸出電壓可用下式計算，Vo＝1.25（1＋R2/R1）。僅僅從公式本身看，R1、R2的電阻值可以隨意設定。然而作為穩(wěn)壓電源的輸出電壓計算公式，R1和R2的阻值是不能隨意設定的。

　　首先317穩(wěn)壓塊的輸出電壓變化范圍是Vo＝1.25V—37V（高輸出電壓的317穩(wěn)壓塊如LM317HVA、LM317HVK等，其輸出電壓變化范圍是Vo＝1.25V—45V），所以R2/R1的比值范圍只能是0—28.6。

　　其次是317穩(wěn)壓塊都有一個最小穩(wěn)定工作電流，有的資料稱為最小輸出電流，也有的資料稱為最小泄放電流。最小穩(wěn)定工作電流的值一般為1.5mA。由于317穩(wěn)壓塊的生產廠家不同、型號不同，其最小穩(wěn)定工作電流也不相同，但一般不大于5mA。當317穩(wěn)壓塊的輸出電流小于其最小穩(wěn)定工作電流時，317穩(wěn)壓塊就不能正常工作。當317穩(wěn)壓塊的輸出電流大于其最小穩(wěn)定工作電流時，317穩(wěn)壓塊就可以輸出穩(wěn)定的直流電壓。如果用317穩(wěn)壓塊制作穩(wěn)壓電源時（如圖所示），沒有注意317穩(wěn)壓塊的最小穩(wěn)定工作電流，那么你制作的穩(wěn)壓電源可能會出現(xiàn)下述不正?，F(xiàn)象：穩(wěn)壓電源輸出的有載電壓和空載電壓差別較大。

　　(1)當IL=5mA時，R1=1.25V/5mA≈240Ω，此時R2可選6.8kΩ的可調電阻；

　　(2)當IL=10mA時，R1=1.25V/10mA≈120Ω。

　　R2可選3.4kΩ可調電阻。

　　調整R2時均可獲得1.25～37V的穩(wěn)壓輸出。C2可濾除R2兩端的紋波，使之不能經放大后從Uo端輸出。D2為保護二極管，一旦U1發(fā)生短路故障，由D2給C2提供泄放回路，避免C2經過LM317內部放電而損壞芯片。當穩(wěn)壓器的輸出端接大容量負載電容CL時，D1可起到保護作用，一旦穩(wěn)壓器的輸入端發(fā)生短路，CL上積存的電荷便經過D1對地放電。輸出電壓的計算公式為

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　　顯然，當R2=0時，Uo=1.25V；當R2/R1=28.6時，Uo=37V。該電路的缺點是輸出電壓值必須靠手動調整，不僅調整精度低，而且使用不夠方便。

　　1.2 由數(shù)字電位器和LM317構成的可編程線性穩(wěn)壓器

　　1.2.1 電路設計方案

　　由數(shù)字電位器和TM317聯(lián)合構成可編程線性穩(wěn)壓器時有3種電路設計方案。第一種方案是用數(shù)字電位器(DCP)來代替圖1中的R2，電路如圖2(a)所示。此時DCP就作為LM317的調整電阻，DCP工作在可調電阻器模式。設調整后的電阻值為RDCP，單片機通過改變RDCF值，即可設定穩(wěn)壓器的輸出電壓。第二種方案是用RDCP同時代替R1、R2，這樣可節(jié)省一只電阻元件，其簡化電路如圖2(b)所示，其他部分與圖2(a)相同。第三種方案是將數(shù)字電位器串聯(lián)在R1、R2中間，簡化電路如圖 2(c)所示，該電路適合在小范圍內對輸出電壓進行精細調節(jié)。

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