一、數顯穩壓電源原理

　　元件參數：

　　B：220V/25V、150W

　　D0：50V、6A全橋

　　C1：4700μF/50V

　　C2：0.1μF

　　R1：1K

　　LED1：普通發光管

　　D1、D2：1N4001

　　D3：1N4007

　　R2：240Ω

　　R3：4.7K

　　V1：2N3055

　　R4：200Ω、5W

　　D4：1N4001

　　原理圖見圖1。220V交流電經變壓器變壓、整流、濾波后變為30V直流電壓，再經LM317三端可調穩壓器使電壓處于1.25～30V間某一值，經D3、V1后，電壓變為0.05～28.8V間某值;其中R1為LED1限流電阻。D1、D2用來保護LM317。V1為2N3055，是功率用低頻大功率三極管，最大電流為15A，最大功率115W，最大輸入電壓60V，工作溫度為20℃～70℃。數字顯示電路采用外圍元件極少的CMOS集成電路ICL7107為核心元件。

　　二、ICL7107介紹

　　ICL7107內部結構及工作原理

　　ICL7107工作支持元件最少為5個電容器、4個電阻器、1個電位器以及顯示器，加上±5V電源，ICL7107就變成一個完整的3位半數字電壓表。

　　ICL7107內部包括模擬電路和數字電路兩大部分，二者是互相聯系的。ICL7107用雙積分的方法實現A/D轉換。一方面由控制邏輯產生控制信號，按規定時序將多路模擬開關接通或斷開，保證A/D轉換正常進行;另一方面模擬電路中的比較器輸出信號又控制著數字電路的工作狀態和顯示結果，如圖2所示。

　　為了使ICL7107電路正常工作，還必須正確選擇外部條件。

　　1.積分電阻RINT。為保證ICL7107在輸入電壓范圍內線性工作，外接的積分電阻要選擇得足夠大，可由式RINT=VFS/IINT決定VFS為滿度電壓（即200mV），IINT為積分電流（一般為4μA），故這里選RINT為50KΩ左右。

　　2.積分電容CINT。CINT的取值主要決定于A/D轉換器的額定轉換速率和積分器額定積分電流，以積分輸出不飽和為原則。通常選用0.1～0.22μF的聚苯乙烯或聚碳酸酯介質的電容器。

　　3.自動穩零電容CAZ。當滿度輸入VFS=200mV，即參考電壓為100mV時（分辨率1字/100μV），CAZ一般選用0.47mF。

　　4.參考電容CREF。一般選為0.1μF。

　　4.參考電容CREF。一般選為0.1μF。

　　5.振蕩器電容COSC。取定值為100pF，ROSC取100KΩ，可以近似地獲得每秒3次的A/D轉換速率，即獲得每秒3次讀數。

　　6.參考電壓VREF。選取為100mV（當滿度顯示電壓為200mV時）。通常使用ICL7107A/D轉換器時，電源電壓V+=+5V，V-=-5V。顯示器采用共陽極LED管。

　　7.ICL7107可用標準的3位半LED顯示電路或四塊分立的八段LED顯示電路進行顯示。這時百位除用來顯示百位數是1外，還可以顯示負號、工作電壓過低等符號。

　　8.ICL7107沒有專門的小數點驅動信號，小數點的驅動是將數碼管的共陽極接+5V。小數點接GND即可使小數點段發光。

　　圖 2 IGL7107 內部結構

　　ICL7107的特點

　　1.ICL7107是31/2位雙積分型A/D轉換器，屬于CMoS大規模集成電路，它的最大顯示值為士1999，最小分辨率為100uV，轉換精度為0.05士1個字。

　　2.能直接驅動共陽極LED數碼管，不需要另加驅動器件，使整機線路簡化，采用士5V兩組電源供電，并將第21腳的GND接第30腳的IN。

　　3.在芯片內部從V+與COM之間有一個穩定性很高的2.8V基準電源，通過電阻分壓器可獲得所需的基準電壓VREF。

　　4.能通過內部的模擬開關實現自動調零和自動極性顯示功能。

　　5.輸入阻抗高，對輸入信號無衰減作用。

　　6.整機組裝方便，無需外加有源器件，配上電阻、電容和LED共陽極數碼管，就能構成一只直流數字電壓表頭。

　　7.噪音低，溫漂小，具有良好的可靠性，壽命長。

　　8.芯片本身功耗小于15mw（不包括LED）。

　　9.不設有一專門的小數點驅動信號。使用時可將LED共陽極數數碼管公共陽極接V+.

　　10.可以方便的進行功能檢查。

　　三、LM317簡介

　　LM317是常見的可調集成穩壓器，輸出電壓范圍是1.25～37V，負載最大電流為1.5A。它的使用非常簡單，僅需兩個外接電阻來設置輸出電壓。此外，它的線性調整率和負載調整率也比標準的固定穩壓器好。LM317內置有過載保護、安全區保護等多種保護電路。如圖3所示。

　　圖3LM317結構示意圖

　　1、2腳之間為1.25V電壓基準，為保證穩壓器的輸出性能，R1應小于240Ω，改變R2阻值即可調整穩壓電壓值。D1、D2用于保護LM317，以防Vin輸入為0時，C3存有的電流經D1、D2返回LM317的3腳而損壞LM317。正常情況下，3腳電壓應大于1腳電壓，同時，D2可以防止容性負載突然斷電時使LM317輸出電壓高于輸入端而損壞。按此接線方式輸出電壓為UO=1.25×（1+R2/R1），即輸出電壓取決于R2的阻值。改變R2的阻值，可以使輸出電壓由1.25連續變化到37V。

　　lm317主要參數

　　輸出電壓：1.25-37VDC；

　　輸出電流：5mA-1.5A；

　　芯片內部具有過熱、過流、短路保護電路；

　　最大輸入-輸出電壓差：40VDC，

　　最小輸入-輸出電壓差：3VDC；

　　使用環境溫度：-10-+85℃。

　　存儲環境溫度：-65-+150℃。

　　LM317應用電路

　　這個電路是LM317最基本的應用電路，在使用的過程中要注意最小壓差不得小于4V和最大壓差不得大于37V，小于4V電路將不工作，大于37V將導致集成電路的損壞。

　　在需要使用大電流的情況下可用大功率管對電路進行擴流，這個電路是使用PNP型大功率三極管對LM317進行擴流。

　　這個電路是使用NPN型大功率三極管進行擴流，效果很好，我曾經將電流擴到5A，電路仍然工作穩定。

　　具有限流保護的充電電路Iom=0.6/1=0.6A，調整R3可調整充電電流。

　　12V恒壓充電電路。

　　恒流電池充電電路。Io=1.25/24=52mA　改變電阻R1的數值，可提供不同的充電電流。