在进行需要多种电压供电的项目时，一个能输出多档电压的电源电路将非常实用。如果为每种电压单独搭建一个电源单元，既费时又费力。而您只需构建这样一个多电压电源电路，它就能同时提供 12V、9V、6V、5V 和 3.3V 的输出电压。
LM317 是一款可调稳压芯片，输出电压范围为 1.2V 至 37V，最大输出电流为 1.5A。其输出电压可通过 Adj（调整）引脚进行调节。芯片内部设计使得输出引脚与 Adj 引脚之间维持 1.25V 的标称电压。因此，只需在这两个引脚之间并联一个电阻，并在 Adj 引脚上施加不同的电压，即可在输出端获得所需的输出电压。
上图所示为使用 LM317 的简单稳压器电路。电路中采用分压器为 adj 引脚提供调节电压。输出电压由以下公式计算得出：
$$V_{out} = 1.25V \cdot \left(1 + \frac{R_2}{R_1}\right)$$
其中 $R_2$ 和 $R_1$ 分别表示用于给 Adj 引脚供电的电位分压器的下支路和上支路。
多电压电源的工作原理
在电子电路设计中，常用的五种电压为 12V、9V、6V、5V 和 3.3V。为此，我们将构建一个单电源电路，它能提供所有这些输出电压，并通过一个简单的旋转开关 SW1 进行切换。
根据 LM317 的输出电压公式，改变分压电阻的比值即可调节输出电压。为此，我们固定上拉电阻 $R_1$ 不变，通过切换分压器下支路的电阻（$R_2$、$R_3$、$R_4$、$R_5$、$R_6$）来分别获得 12V、9V、6V、5V 和 3.3V 的输出电压。
为了计算所需输出电压下的电阻值（下支路），我们需要重新排列 LM317 的基本公式。
$$V_{out} = 1.25V \cdot \left(1 + \frac{R_2}{R_1}\right)$$
重新整理此公式，我们得到：
$$R_2 = \left(\frac{V_{out} \cdot R_1}{1.25}\right) - R_1$$
该公式给出了所需电压对应的电阻值（下支路）。要获得 12V 输出电压，$R_2$ 的值应为：
$$R_2 = \left(\frac{12 \times 240}{1.25}\right) - 240 = 2064\Omega$$
近似计算该值将得到 2kΩ 电阻，因此我们在原理图中将 $R_2$ 固定为 2kΩ。
因此，使用相同的公式计算 9V、6V、5V 和 3.3V 电压，我们可以得到大约 1.5kΩ、1kΩ、750Ω 和 390Ω 的电阻值。这些电阻值分别对应 $R_3$、$R_4$、$R_5$ 和 $R_6$。将上述电阻值相加，并通过旋转开关选择 $R_2$、$R_3$、$R_4$、$R_5$ 和 $R_6$，即可在 LM317 的 Vout 引脚上得到 12V、9V、6V、5V 和 3.3V 的电压。
笔记
- 利用给定的公式，您可以代入上述电阻值，并在输出引脚 Vout 中获得所需的输出。
- 电容器 C1 和 C2 用于抑制 LM317 输出和输入信号中的纹波。
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发表于 4 小时前
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