ICL7107在数显稳压电源中的应用（多款LM317应用威廉希尔官方网站 方案）

　　一、数显稳压电源原理

　　元件参数：

　　B：220V/25V、150W

　　D0：50V、6A全桥

　　C1：4700μF/50V

　　C2：0.1μF

　　R1：1K

　　LED1：普通发光管

　　D1、D2：1N4001

　　D3：1N4007

　　R2：240Ω

　　R3：4.7K

　　V1：2N3055

　　R4：200Ω、5W

　　D4：1N4001

　　原理图见图1。220V交流电经变压器变压、整流、滤波后变为30V直流电压，再经LM317三端可调稳压器使电压处于1.25～30V间某一值，经D3、V1后，电压变为0.05～28.8V间某值;其中R1为LED1限流电阻。D1、D2用来保护LM317。V1为2N3055，是功率用低频大功率三极管，最大电流为15A，最大功率115W，最大输入电压60V，工作温度为20℃～70℃。数字显示威廉希尔官方网站 采用外围元件极少的CMOS集成威廉希尔官方网站 ICL7107为核心元件。

　　二、ICL7107介绍

　　ICL7107内部结构及工作原理

　　ICL7107工作支持元件最少为5个电容器、4个电阻器、1个电位器以及显示器，加上±5V电源，ICL7107就变成一个完整的3位半数字电压表。

　　ICL7107内部包括模拟威廉希尔官方网站 和数字威廉希尔官方网站 两大部分，二者是互相联系的。ICL7107用双积分的方法实现A/D转换。一方面由控制逻辑产生控制信号，按规定时序将多路模拟开关接通或断开，保证A/D转换正常进行;另一方面模拟威廉希尔官方网站 中的比较器输出信号又控制着数字威廉希尔官方网站 的工作状态和显示结果，如图2所示。

　　为了使ICL7107威廉希尔官方网站 正常工作，还必须正确选择外部条件。

　　1.积分电阻RINT。为保证ICL7107在输入电压范围内线性工作，外接的积分电阻要选择得足够大，可由式RINT=VFS/IINT决定VFS为满度电压（即200mV），IINT为积分电流（一般为4μA），故这里选RINT为50KΩ左右。

　　2.积分电容CINT。CINT的取值主要决定于A/D转换器的额定转换速率和积分器额定积分电流，以积分输出不饱和为原则。通常选用0.1～0.22μF的聚苯乙烯或聚碳酸酯介质的电容器。

　　3.自动稳零电容CAZ。当满度输入VFS=200mV，即参考电压为100mV时（分辨率1字/100μV），CAZ一般选用0.47mF。

　　4.参考电容CREF。一般选为0.1μF。

　　4.参考电容CREF。一般选为0.1μF。

　　5.振荡器电容COSC。取定值为100pF，ROSC取100KΩ，可以近似地获得每秒3次的A/D转换速率，即获得每秒3次读数。

　　6.参考电压VREF。选取为100mV（当满度显示电压为200mV时）。通常使用ICL7107A/D转换器时，电源电压V+=+5V，V-=-5V。显示器采用共阳极LED管。

　　7.ICL7107可用标准的3位半LED显示威廉希尔官方网站 或四块分立的八段LED显示威廉希尔官方网站 进行显示。这时百位除用来显示百位数是1外，还可以显示负号、工作电压过低等符号。

　　8.ICL7107没有专门的小数点驱动信号，小数点的驱动是将数码管的共阳极接+5V。小数点接GND即可使小数点段发光。

　　图 2 IGL7107 内部结构

　　ICL7107的特点

　　1.ICL7107是31/2位双积分型A/D转换器，属于CMoS大规模集成威廉希尔官方网站 ，它的最大显示值为士1999，最小分辨率为100uV，转换精度为0.05士1个字。

　　2.能直接驱动共阳极LED数码管，不需要另加驱动器件，使整机线路简化，采用士5V两组电源供电，并将第21脚的GND接第30脚的IN。

　　3.在芯片内部从V+与COM之间有一个稳定性很高的2.8V基准电源，通过电阻分压器可获得所需的基准电压VREF。

　　4.能通过内部的模拟开关实现自动调零和自动极性显示功能。

　　5.输入阻抗高，对输入信号无衰减作用。

　　6.整机组装方便，无需外加有源器件，配上电阻、电容和LED共阳极数码管，就能构成一只直流数字电压表头。

　　7.噪音低，温漂小，具有良好的可靠性，寿命长。

　　8.芯片本身功耗小于15mw（不包括LED）。

　　9.不设有一专门的小数点驱动信号。使用时可将LED共阳极数数码管公共阳极接V+.

　　10.可以方便的进行功能检查。

　　三、LM317简介

　　LM317是常见的可调集成稳压器，输出电压范围是1.25～37V，负载最大电流为1.5A。它的使用非常简单，仅需两个外接电阻来设置输出电压。此外，它的线性调整率和负载调整率也比标准的固定稳压器好。LM317内置有过载保护、安全区保护等多种保护威廉希尔官方网站 。如图3所示。

　　图3LM317结构示意图

　　1、2脚之间为1.25V电压基准，为保证稳压器的输出性能，R1应小于240Ω，改变R2阻值即可调整稳压电压值。D1、D2用于保护LM317，以防Vin输入为0时，C3存有的电流经D1、D2返回LM317的3脚而损坏LM317。正常情况下，3脚电压应大于1脚电压，同时，D2可以防止容性负载突然断电时使LM317输出电压高于输入端而损坏。按此接线方式输出电压为UO=1.25×（1+R2/R1），即输出电压取决于R2的阻值。改变R2的阻值，可以使输出电压由1.25连续变化到37V。

　　lm317主要参数

　　输出电压：1.25-37VDC；

　　输出电流：5mA-1.5A；

　　芯片内部具有过热、过流、短路保护威廉希尔官方网站 ；

　　最大输入-输出电压差：40VDC，

　　最小输入-输出电压差：3VDC；

　　使用环境温度：-10-+85℃。

　　存储环境温度：-65-+150℃。

　　LM317应用威廉希尔官方网站

　　这个威廉希尔官方网站 是LM317最基本的应用威廉希尔官方网站 ，在使用的过程中要注意最小压差不得小于4V和最大压差不得大于37V，小于4V威廉希尔官方网站 将不工作，大于37V将导致集成威廉希尔官方网站 的损坏。

　　在需要使用大电流的情况下可用大功率管对威廉希尔官方网站 进行扩流，这个威廉希尔官方网站 是使用PNP型大功率三极管对LM317进行扩流。

　　这个威廉希尔官方网站 是使用NPN型大功率三极管进行扩流，效果很好，我曾经将电流扩到5A，威廉希尔官方网站 仍然工作稳定。

　　具有限流保护的充电威廉希尔官方网站 Iom=0.6/1=0.6A，调整R3可调整充电电流。

　　12V恒压充电威廉希尔官方网站 。

　　恒流电池充电威廉希尔官方网站 。Io=1.25/24=52mA　改变电阻R1的数值，可提供不同的充电电流。