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145ＯＣＣＵＰＡＴＩＯＮ2016 03技术与应用A PPLICATION直流稳压电源在手机维修中的应用文／周秀花摘 要：本文主要讲述直流稳压电源的功能及其在手机维修过程中的应用，重点分析中职学生如何利用维修电源快速判断手机不开机的故障范围。
关键词：直流稳压电源 电流 故障范围一、直流稳压电源的功能介绍直流维修电源能给负载提供稳定且可调的稳压直流电。
手机维修中的直流稳压电源有指针式和数显式两种，在维修中较常用的是指针式直流稳压电源，因为这种电源便于观察故障手机的电流变化情况，可以根据电流法确定故障的范围，达到速修的目的。
面板功能介绍如下。
1.电源开关用于稳压电源的输出电压的开和关。
2.直流电压表盘用V 表示，主要用于观察输出电压值，给手机加电时一般调在3.6～4.2V 之间。
3.直流电流表盘用A/mA 表示。
在手机维修中，常用于观察电流值的大小，也就是手机维修中常用的方法——电流法，它是通过观察直流电流表盘上指针变化状态来判断手机故障点的所在位置。
4.电压调节旋钮用来调节输出电压的大小。
5.红表笔正电压输出端口连接线的红色夹子或红色钩子与手机的正极连接。
黄色钩子接手机电池类型检测脚，蓝色钩子接手机电池温度检测脚。
6.黑表笔负电压输出端口与手机的负极（地端）连接，连接线的黑色夹子或黑色钩子与手机的负极连接。
二、直流稳压电源在手机维修中的应用1.电流法手机维修中，维修的方法众多，而对于中职学生的三年级学生来说，已经能够熟练地掌握万用表的使用，因此学生也能借助维修电源，采用电流法判断手机故障的范围。
电流法是手机维修中常用的方法，在维修手机不开机的故障时应用得最多。
它是从稳压直流电源的电流表指针的变化来确定手机故障的方法。
2.手机开机的正常电流包括开机电流、搜网电流、发射电流以及待机电流。
（1）开机电流。
开机电流是指加电后，按下手机开机键时的电流，正常的开机电流一般为0～120mA ，但也要注意不同类型手机的正常开机电流会有所差别。
简易数控可调稳压电源
一、任务
设计一种直流数控可调稳压电源，原理示意图如下
二、要求
1．基本要求
（1）输出电压：范围0～＋9.9V，步进0.1V，纹波不大于10mV；
（2）输出电流：500mA；
（3）输出电压值由液晶显示屏显示
（4）由“＋”、“－”两键分别控制输出电压步进增减；
（5）为实现上述几部件工作，自制一稳压直流电源，输出±15V，＋5V。
2．发挥部分
（1）输出电压可预置在0～9.9V之间的任意一个值；
（2）用自动扫描代替人工按键，可以在液晶屏上显示输出电压的变化曲线（步进0.1V不变）；
（3）扩展输出电压种类（比如三角波、梯形波等）。
（4）其它
三、说明
1．尽量使用STC公司的最新系列单片机产品。
2．数字控制部分单片机自选，能满足控制精度要求即可。
3. 可根据自己需要设计或者增加按键。
4. 自制工作稳压电源中的变压器可用现成的模块。
四、评分标准。
一、绪论高科技设备的发展离不开电源技术的进步，高精度电源已广泛应用到于通信、工业、军事、航空航天、家电等领域。
其中弱电的重要性是所有电源的基础，人们对它的研究、开发技术水平也越来越高。
低压大电流的电源也是以后发展的方向。
而直流稳压电源是常用的电子设备，它能保证在电网电压波动或负载发生变化时，输出稳定的电压。
一个低纹波、高精度的稳压源在仪器仪表、工业控制及测量领域中有着重要的实际应用价值而电源是电子设备的心脏部分,其质量的好坏直接影响着电子设备的可靠性而且电子设备的故障60%来自电源,因此作为电子设备的基础元件,电源受到越来越多的重视.现代电子设备使用的电源大致有线性稳压电源和开关稳压电源两大类. 所谓线性稳压电源,是指在稳压电源电路中的调整管是工作在线性放大区. 将220V,50Hz 的工频电压经过线性变压器降压以后,经过整流,滤波和稳压, 输出一个直流电压.我们做两类电源比较。
线性稳压源的优点是:电源稳定度及负载稳定度较高；输出纹波电压小；瞬态响应速度快;线路结构简单,便于维修;没有开关干扰。
缺点是:功耗大,效率低,其效率一般只有35～60%;体积大,质量重,不能微小型化;必须有较大容量的滤波电容. 其中,交换效率低下是线性稳压电源的重要缺点,造成了资源的严重浪费. 在这种背景下,开关稳压电源应运而生. 任何电子设备均需直流电源来供给电路工作.特别是采用电网供电的电子产品.为了适应电网电压波动和电路的工作状态变化,更需要具备适应这种变化的直流稳压电源. 随着电子技术的发展,人们对如何提高电源的转换效率,增强对电网的适应性,缩小体积,减轻重量进入了深入的研究.开关电源应运而生.七十年代,便应用于电视机的接收,现在已经广泛用于彩电,录像机,计算机,通讯设备,医疗器械,气象等行业.本文就是利用LM317作为输出电压可变的集成三端稳压块，是一种使用方便、应用广泛的集成稳压块。
与数字电压表头集成块ICL7107，实现对直流输出大小的在线测量。
直流可调稳压电源的故障排查和维修方法直流可调稳压电源是一种广泛应用于电子设备中的电源设备，其作用是提供稳定的直流电压输出。
然而，在长期使用过程中，不可避免会出现一些故障情况。
本文将介绍直流可调稳压电源的常见故障情况以及相应的排查和维修方法。
一、无输出故障1. 检查输入电源：首先，确认输入电源是否正常接通，并检查其电压稳定性。
如果输入电源的电压异常，可以尝试更换或修复电源输入。
2. 检查输出调节器：如果输入电源正常，但仍无法输出稳定的电压，可能是调节器出现故障。
检查调节器的连接是否良好，排查并修复可能存在的接触不良或线路破损问题。
3. 检查电子元件：如果以上步骤仍无法解决无输出问题，可能是电源内部的电子元件损坏。
检查关键元件，如稳压管、电容器等，是否存在烧坏、漏液等情况。
如有需要，更换损坏的元件。
二、输出电压波动大1. 检查负载情况：输出电压异常波动可能与负载变化较大有关。
检查负载是够稳定，并适当调整负载情况以减小波动。
2. 检查电容器：电容器是稳压电源输出电压平稳的重要元件。
检查电容器是否损坏或漏液，如有需要，更换问题电容器并进行合适的焊接。
3. 检查反馈电路：稳压电源的反馈电路能够对输出电压进行监测和控制。
检查反馈电路的连接情况，确保信号传输通畅。
如果有发现问题，修复或更换电路中的元件。
三、过热故障1. 检查散热器：过热可能是散热器无法有效散热引起的。
检查散热器的连接和散热片是否正常，如有需要，清理灰尘或更换散热器。
2. 检查风扇：风扇在稳压电源散热中起到重要作用。
检查风扇是否运转正常，如果不正常，可以更换故障风扇。
3. 检查工作环境：稳压电源的工作环境也会对其散热产生影响。
确保电源周围空气流通良好，并且避免高温环境下的工作。
四、保护功能触发1. 过流保护：如果直流可调稳压电源进入过流保护状态，可能是负载电流过大。
检查负载是否需要重新调整，以确保电流在稳定范围内。
2. 过压保护：当直流可调稳压电源进入过压保护状态时，可能是输出电压过高。
可调直流稳压电源设计一、可调直流稳压电源设计原理1.变压器：变压器主要用于将交流电源转化为所需的低压直流电源。
变压器通过绝缘和耦合来改变交流电压的比例。
在设计变压器时，需要考虑到输出电流和输入电压的比例关系，以及变压器的容量和效率等因素。
2.整流电路：整流电路用于将交流电源转化为直流电源。
一般情况下，整流电路采用整流二极管桥的形式，将交流电源的正负半周分别导通，以获得经过正弦波滤波后的直流电压。
3.稳压电路：稳压电路用于调节输出直流电压的波动范围，确保电压的稳定性。
常见的稳压电路有线性稳压电路和开关稳压电路。
线性稳压电路通过调节电流流过稳流二极管或控制晶体管的导通状态来实现电压稳定。
开关稳压电路采用开关元件和反馈控制电路来实现电压的调节和稳定。
二、可调直流稳压电源设计步骤1.确定输出电压范围和电流要求：根据实际需求确定需要设计的可调直流稳压电源的输出电压范围和最大输出电流。
2.计算变压器参数：根据输出电压和电流的要求计算需要的变压器参数，包括变比、容量和效率等。
变压器的容量要能满足最大输出电流的需求，效率要尽可能高以减少功耗。
3.设计整流电路：根据变压器输出的交流电压设计整流电路。
一般情况下，采用整流二极管桥来实现整流，同时需要添加滤波电容来平滑输出直流电压。
4.设计稳压电路：根据输出电压的波动要求选择合适的稳压电路。
线性稳压电路成本较低，但功耗较大；开关稳压电路成本较高，但效率较高。
选择适当的稳压电路后根据所选方案进行具体电路设计。
5.进行实际电路布局和PCB设计：根据设计的稳压电路进行实际电路布局和PCB设计。
电路布局要合理，考虑到电子元件之间的距离、优化导线布局以减少杂散电磁干扰等。
6.进行电路测试和调试：完成电路布局和PCB设计后，进行电路测试和调试。
通过实际测试，验证设计的稳压电路的可开关稳定性和稳压性能。
7.验证电源性能：通过测试，对设计的可调直流稳压电源进行性能验证，包括输出电压的稳定性、负载能力、纹波等。
可调直流稳压电源工作原理可调直流稳压电源是一种可以将输出电压调节为特定值的直流电源。
它的工作原理是通过改变电源内部的电路结构和控制方式，实现输出电压的稳定和调节。
下面详细介绍可调直流稳压电源的工作原理。
一、直流稳压电源的工作原理直流稳压电源是一种能够将不稳定电压转换为稳定电压的电源。
变压器将输入电压降低或升高，整流器将交流电压转换为直流电压，滤波器将直流电压中的纹波消除，稳压器则保证输出电压的稳定。
稳压器是直流稳压电源的核心部分，它主要由采样电路、比较电路、放大电路和调整电路组成。
采样电路将输出电压的一部分反馈到比较电路，比较电路将反馈电压与设定电压进行比较，然后将误差信号传递给放大电路。
放大电路将误差信号进行放大，然后将放大后的信号传递给调整电路。
调整电路根据放大后的信号，调整输出电压，使其与设定电压相等。
可调直流稳压电源可调直流稳压电源是在简单直流稳压电源的基础上增加了调节功能，使输出电压可以根据需要进行调节。
可调直流稳压电源通常由变压器、整流器、滤波器、稳压器、调节器和控制器组成。
调节器是可调直流稳压电源的核心部分，它主要由采样电路、比较电路、放大电路、调整电路和控制器组成。
采样电路将输出电压的一部分反馈到比较电路，比较电路将反馈电压与设定电压进行比较，然后将误差信号传递给放大电路。
放大电路将误差信号进行放大后传递给调整电路，调整电路根据放大后的信号调整输出电压，使其与设定电压相等。
同时，控制器根据设定的电压值和实际输出电压值，调整调节器的输出，从而实现输出电压的调节。
二、可调直流稳压电源的分类可调直流稳压电源可以根据不同的分类方式进行分类，常见的分类方式有以下几种：根据输出电压的调节范围根据输出电压的调节范围，可调直流稳压电源可以分为宽范围可调直流稳压电源和窄范围可调直流稳压电源。
宽范围可调直流稳压电源的输出电压可以在较大的范围内调节，而窄范围可调直流稳压电源的输出电压只能在较小的范围内调节。
一、绪论高科技设备的发展离不开电源技术的进步，高精度电源已广泛应用到于通信、工业、军事、航空航天、家电等领域。
其中弱电的重要性是所有电源的基础，人们对它的研究、开发技术水平也越来越高。
低压大电流的电源也是以后发展的方向。
而直流稳压电源是常用的电子设备，它能保证在电网电压波动或负载发生变化时，输出稳定的电压。
一个低纹波、高精度的稳压源在仪器仪表、工业控制及测量领域中有着重要的实际应用价值而电源是电子设备的心脏部分,其质量的好坏直接影响着电子设备的可靠性而且电子设备的故障60%来自电源,因此作为电子设备的基础元件,电源受到越来越多的重视.现代电子设备使用的电源大致有线性稳压电源和开关稳压电源两大类. 所谓线性稳压电源,是指在稳压电源电路中的调整管是工作在线性放大区. 将220V,50Hz 的工频电压经过线性变压器降压以后,经过整流,滤波和稳压, 输出一个直流电压.我们做两类电源比较。
线性稳压源的优点是:电源稳定度及负载稳定度较高；输出纹波电压小；瞬态响应速度快;线路结构简单,便于维修;没有开关干扰。
缺点是:功耗大,效率低,其效率一般只有35～60%;体积大,质量重,不能微小型化;必须有较大容量的滤波电容. 其中,交换效率低下是线性稳压电源的重要缺点,造成了资源的严重浪费. 在这种背景下,开关稳压电源应运而生. 任何电子设备均需直流电源来供给电路工作.特别是采用电网供电的电子产品.为了适应电网电压波动和电路的工作状态变化,更需要具备适应这种变化的直流稳压电源. 随着电子技术的发展,人们对如何提高电源的转换效率,增强对电网的适应性,缩小体积,减轻重量进入了深入的研究.开关电源应运而生.七十年代,便应用于电视机的接收,现在已经广泛用于彩电,录像机,计算机,通讯设备,医疗器械,气象等行业.本文就是利用LM317作为输出电压可变的集成三端稳压块，是一种使用方便、应用广泛的集成稳压块。
与数字电压表头集成块ICL7107，实现对直流输出大小的在线测量。
这种ICL7107表头需要工作电压是±5v，所以要用到LM7805和LM79L05来做工作电压。
此次动手设计直流稳压电源能巩固、深化和扩展我们的理论知识与初步的专业技能，为以后的专业工作打下坚实的基础。
除此之外，通过这次设计，使我们在理论计算、结构设计、工程绘图、查阅设计资料、标准与规范的运用和计算机应用方面的能力得到的训练和提高。
通过此次设计，培养我们的综合运用所学知识分析和解决工程实际的能力，培养我们正确的设计思想，理论联系实际的工作作风，严肃认真、实事求是的科学态度和勇于探索的创新精神。
二、可调直流稳压电源设计2.1 设计目的(1).学习基本理论在实践中综合运用的初步实践，掌握模拟电路设计的基本方法、设计步骤，培养综合设计与调试能力。
(2).学会直流稳压电源的设计方法和性能指标测试方法。
(3).培养实践技能，提高分析和解决实际问题的能力。
2.2 设计任务及要求(1).设计并制作一个连续可调直流稳压电源，主要技术指标要求：①输出电压可调：Uo=+1v～+15v②最大输出电流：Iom=1A③纹波电压：≤100mV④稳压系数：≤0.05(2) .设计电路结构，选择电路元件。
(3) .调试，测试。
2.3 设计步骤(1).电路图设计①确定目标：设计整个系统是由那些模块组成，各个模块之间的信号传输，并画出直流稳压电源方框图。
②系统分析：根据系统功能，选择各模块所用电路形式。
③总电路图：连接各模块电路。
(2).电路安装、调试①为提高我们的动手能力，自行设计印刷电路板，并焊接。
②在每个模块电路的输入端加一信号，测试输出端信号，以验证每个模块能否达到所规定的指标。
③将各模块电路连接起来，整机调试，并测量。
2.4 方案对比(1)方案一一种以AT89S51 单片机为核心, 并通过控制比较调整单元基准电压的变化来来实现高可靠,小纹波和高精度电压控制的直流数显可调稳压电源的硬件电路组成和软件设计。
此方案需要一个最小单片机系统，在硬件上并不比方案二难多少。
此方案优点为：①有较高稳压的可靠性和精度。
②采用了A/D模块并用液晶显示可以提高测量的准确性和直观显示能力。
③可调部分采用步进方式调节输出电压，可以按自己需要的最小步进调节。
此方案缺点：①价格昂贵。
②芯片管脚比方案多，布局连线时相对比较复杂。
(2)方案二设计共包括两个部分的设计：电源电路设计和显示系统的设计。
电源部分包括：整流电路、滤波电路、线性稳压电路、LM317可调输出电路、保护电路的设计。
显示部分包括：工作电源、采样电路、ICL7107电压表显示电路的设计。
此电路最大的特点是简单、方便、便宜、布局方面也轻松多。
2.5 本次设计思路和总体电路图2.5.1 直流稳压电源电路①电网供电电压交流220v（有效值）50Hz，要获得低压直流输出，首先必须采用电源变压器将电网电压降低获得所需要交流电压。
②降压后的交流电压，通过整流电路变成直流电，但其幅度变化大。
③脉动大的直流电压须经过滤波电路变成平滑，脉动小的直流电，即将交流成份滤掉，保留其直流成份。
④滤波后的直流电源，再通过稳压电路稳压，便可得到基本不受外界影响的稳定直流电压输出，供给负载RL。
2.5.2 直流稳压电源原理直流稳压电源是一种将220v工频交流电转换成稳压输出的直流电压的装置，它需要变压、整流、滤波、稳压四个环节才能完成，见图1.图一其中：①电源变压器：是降压变压器，它将电网220v交流电压变换成符合需要的交流电压，并送給整流电路，变压器的变化比由变压器的副边电压确定。
②整流电路：利用单向导电元件，把50Hz的正弦交流电变换成脉动的直流电。
③滤波电路：可以将整流电路输出电压中的交流成份大部分加以滤除，从而得到比较平滑的直流电压。
④稳压电路：稳定电路的功能是使输出的直流电压稳定，不随交流电网电压和负载变化而变化。
电路图如下：2.5.3数字显示电路为了更直观的观察直流电源的输出情况，我们必须要一个数字显示电路。
而数字显示电压表是精度十分的高和性能特别的稳定。
也是我们首选的数字显示方式。
但有人说液晶显示和LED显示相比较，液晶显示更方便。
作为初次设计的朋友来说LED显示是最基础的。
所以于显示模块的选择:（1）使用DMC1602型液晶显示屏。
采用LCD液晶显示屏实时显示输入输出电流值和频率输出值。
使用液晶显示屏，电路简单，界面丰富，直观性强，但价格昂贵。
（2）使用数码管显示电路。
数码管价格低廉，该设计成本少，但其做板布线比较复杂，而且显示内容有限。
两者相比较：液晶显示模块与数码管相比，它显的更为专业，漂亮。
液晶显示屏以其微功耗，体积小，显示内容丰富，超薄轻巧，使用方便等诸多优点，在通讯，仪器仪表，电子设备，家用电器等低功耗应用系统中得到越来越广泛的应用，使得这些电子设备的人机界面变得越来越直观形象，目前已广泛应用于电子表，计数器等诸多方面,但是价格比较贵，且设计所需不要如此多功能。
如框图：所以这里采用三位半电压表，这里的电压表显示的优点：①高精密、可靠、无视差、耐振动②有成熟的应用方案，维护也方便。
③示数直接显示，读数方便快捷，量程可调范围大，相对内阻较大。
④有保护电路，反接不会对仪器造成伤害，普通的很容易不准具体电路如下：2.6 单元电路设计部分2.6.1整流电路整流电路常采用二极管单相全波整流电路，单相半波整流电路只利用了输入电压的半个周期，整流效率较低。
全波直流电路则解决了这个问题。
电路如图所示。
可以看出，当U1为正半周时，二极管D1导通，D2截至，负载RL的电流流向向右；当U1为负半周时，二极管D2导通，D1截至，负载RL中的电流方向不变。
全波整流时，流过每一个二极管的平均电流只是负载平均电流的1/2。
由于交流正负两半周均有电流流过负载，因此变压器的利用率比半波整流高。
全波整流的纹波系数比半波整流药效，波动小。
但是二极管截止时承受的反向电压是半波整流的两倍，而且变压器次级线圈圈数也要加倍。
2.6.2 滤波电路滤波电路选用一个3300μF的大容量点解电容（原理图中是1000μF和2200μF）和一个0.1μF的小电容并联滤波。
理论上，在同一频率下容量大的电容其容抗小，这样一大一小电容相并联后其容量小的电容不起作用。
但是，由于大容量的电容器存在敢抗特性，等效为一个电容与一个电感串联。
在高频情况下的阻抗反而大于低频时的阻抗，小电容的容量小，在制造时可以克服电感特性，几乎不存在电感。
在大电容上并联一个小电容可以补偿其在高频下的不足。
当电路的工作频率表较低时，小电容不工作（容抗大相当开路）。
大电容的容量越大滤波效果越好。
当电路的工作频率比较高时（输入信号的高频干扰成份），大电容由于感抗大而处于开路状态。
这时高频干扰成份通过小电容流到地线，滤除各种高频干扰成份。
2.6.3 稳压电路电子电路大多要求直流供电，而经过整流和滤波后的直流电压往往会随着交流电源电压的波动和负载的变化而变化。
直流电压的不稳定有时会引起控制装置工作的不稳定，产生测量和计算上的误差。
另外，整流后的直流电压虽经滤波，纹波依然很大，难以应用在要求较高的电子设备中。
必须经过稳压。
稳压电路的作用就是当交流电源或负载变化时确保输出直流电压基本不变。
这里是采用三端可调集成稳压器L317，其输出为+1～+15v和满量程的5K电位器。
电路如图。
由于电阻R7上的电压为稳压器的输出电压U7，Ir7=U7/R7，输出电压U0等于R7上电压与PR1上电压之和，所以输出电压为U0=U7+（U7/R7+Iw）PR1，其中Iw为三端可调集成稳压器L317公共脚的电流。
2.6.4 保护电路在集成稳压器电路内部包含有各种保护电路，如过流保护、短路保护、调整管安全工作区保护、芯片过热保护电路等，使集成稳压器在出现不正常情况时不至于损坏。
电源电路中加了二极管保护芯片，防止反向电压。
同时，加有散热片加速散热、限流电阻等。
2.6.5 LM317电路LM317是美国国家半导体公司的三端可调稳压器集成电路。
国内和世界各大集成电路生产商均有同类产品可供选用，是使用极为广泛的一类串连集成稳压器。
LM317 的输出电压范围是1.2V 至37V，负载电流最大为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电路。
通常LM317 不需要外接电容，除非输入滤波电容到LM317 输入端的连线超过6 英寸（约 15 厘米）。
使用输出电容能改变瞬态响应。
调整端使用滤波电容能得到比标准三端稳压器高的多的纹波抑制比。
LM317 能够有许多特殊的用法。
比如把调整端悬浮到一个较高的电压上，可以用来调节高达数百伏的电压，只要输入输出压差不超过 LM117/LM317 的极限就行。
