《晶體管特性圖示儀》的制作之02：穩(wěn)壓電源制作

ID:97023 · 發(fā)表于 2020-12-4 21:50

　　電源是電器設(shè)備的心臟。
　　穩(wěn)壓電源在此次制作中是最簡單，又是最成熟的部分了，容易成功，所以放在最開始進(jìn)行，以便早點(diǎn)獲得成就感。
　　《晶體管特性圖示儀》需要一個±16V穩(wěn)壓電源，由于手里沒有LM7816與LM7916，記得多年前還買得有幾只LM317與LM337，就用它們制作這個穩(wěn)壓電源，只要調(diào)整到±16V就行，只是有點(diǎn)浪費(fèi)。不過，閑置才是最大的浪費(fèi)！
　　第一步：先用Multisim 14進(jìn)行仿真：
電路原理圖2.png

　　仿真過程中，單獨(dú)仿真正電源或者負(fù)電源都沒有問題，但將它們組成如上圖所示的正負(fù)輸出的電源，運(yùn)行一會就出錯，不知道錯在哪里。算了，只要單獨(dú)工作沒問題，組合起來應(yīng)該是不會有問題的，畢竟三端穩(wěn)壓器也是多年的成熟技術(shù)了，自己也多次制作過三端穩(wěn)壓電源的模塊用在其它地方。本來不需要仿真的，主要是為了要學(xué)習(xí)Multisim 14這個仿真軟件，所以才多此一舉。
　　后來在學(xué)習(xí)Proteus 8.9單片機(jī)仿真軟件的時候又用該軟件對此次的穩(wěn)壓電源仿真了一次，這回到是沒有問題：
電路原理圖.png

　　為了正確、快捷地獲得R1和RV1（或者R2與RV2）的阻值，自己還用C#寫了一個小程序輔助計(jì)算，有了這個小程序的幫助，我可以很方便地計(jì)算出電路參數(shù)。
LM317計(jì)算公式.png

　　第二步：用搭棚焊法進(jìn)行實(shí)際電路驗(yàn)證：

　　一般在制作一個電路前，我都會臨時搭焊一個電路來驗(yàn)證，完全沒有問題后再正式焊接到PCB板，免得反復(fù)解決各種問題，多次拆換元件損壞了PCB板。
　　后來有了面包板以后，都是在面包板上進(jìn)行電路的測試，面包板的優(yōu)點(diǎn)是不用動烙鐵，方便快捷，下面是我做其它項(xiàng)目時用面包板臨時搭的電路：
面包板1.jpg

　　在臨時板上焊接好電路后，接通電源和萬用表，發(fā)現(xiàn)調(diào)整電位器時輸出電壓變化不正常，而且三端穩(wěn)壓集成塊發(fā)燙。我沒有接任何負(fù)載啊，它沒有發(fā)燙的理由嘛？！同時發(fā)現(xiàn)R1（120Ω）電阻也發(fā)燙。趕快關(guān)斷電源，仔細(xì)檢查電路，也沒發(fā)現(xiàn)哪里焊接錯誤啊。
　　最后才發(fā)現(xiàn)本來要搭的是正電源，應(yīng)該用LM317，但是不小心錯拿了LM337，當(dāng)然不正常了。一字之差，一只LM337就這樣犧牲了，默哀三秒鐘。這就是那只犧牲的LM337：

　　換上LM317后一切正常。測量16V時電位器的阻值為1.8K，而我準(zhǔn)備在電路中使用的多圈電位器是1K（因?yàn)槲业脑䦷熘械亩嗳﹄娢黄髦挥校?K、10K、100K三種，如果用10K、100K這兩種，那調(diào)整起來就不精細(xì)）。只好用1K多圈電位器再串聯(lián)1只1K的固定電阻，以達(dá)到能調(diào)整到1.8K的目的，圖中的R5、R6這兩只電阻就是起這個作用的。
　　用同樣的方法搭焊測試了LM337組成的負(fù)電源，也成功了。
　　第三步：為了焊接時輕松、美觀、正確，使用洞洞板設(shè)計(jì)軟件LochMaster 4.0對電路布局進(jìn)行了規(guī)劃設(shè)計(jì)，布線設(shè)計(jì)圖如下：

　　我采用的洞洞板是：5CM×7CM的。
　　第四步：對照設(shè)計(jì)圖進(jìn)行實(shí)際焊接，焊好的電路如下：

　　焊得不美觀（2016年焊的），一個原因是有些元件由于幾十年的光陰，引腳已經(jīng)氧化很嚴(yán)重了，雖然焊前用鋸片刮過，但效果肯定沒有新元件好；另一個原因是眼晴有些遠(yuǎn)視，這個焊接工作是帶上+300度的眼鏡并借助10倍的放大鏡下才完成的，再一個原因是多年沒摸電烙鐵了，手藝有些生疏。最近幾年，由于焊接的板子多了，手藝見漲，都能焊0603的貼片元件了，這是今年（2020年）焊的另外一個東西的板子，比三年前上面那個電源板焊得漂亮：

　　古話說得好：三天不寫手生。
　　要注意，三端穩(wěn)壓器要加散熱片。我也沒有合適的散熱片，是在小區(qū)看到別人裝修丟棄的鋁合金門窗的下腳料，撿來適當(dāng)加工一下，做散熱片正好合適。

　　后來做的東西多了，我又買了一些專門的散熱器來備用。

　　第五步：調(diào)整、測試。將輸入端接2*18V的變壓器，輸出端接萬用表：

　　萬用表量程設(shè)置為：50V檔，調(diào)整正電源這部分的微調(diào)電阻，使萬用表顯示16V，這樣，正輸出就調(diào)整好了。

　　同理，負(fù)輸出-16V部分也很容易就調(diào)整好了。
　　至此，穩(wěn)壓電源模塊完工。

ID:828341 · 發(fā)表于 2020-12-5 05:19

該電路的確簡單，很多書和網(wǎng)站均有圖紙，元件也容易找，制作很成功！

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