成都航空职业技术大学电子学会2026.4月培训

项目简介

本项目参考开源 使用LM317 LM7805 LM1086 3种不同的线性稳压器
制作一个直流稳压电源
实现可调输出稳压电源（1.2V~37V）和固定输出稳压电源(5V 3V3)
可以作为简易的桌面电源
此项目设计方案简洁清晰，电路原理易于理解，非常适合作为电子设计课程的实践教学案例。学员在完成该项目的过程中，能够深入掌握直流稳压电源的设计原理、芯片特性以及电路搭建技巧，有效提升电子电路设计与实践能力。

原理图设计

供电电源
输入电压：根据所选稳压器（LM317、LM7805、LM1086）的不同，输入电压需满足以下条件：
LM7805：典型输入电压为 （7V-35V），输出固定5V（需保证输入比输出高2-3V的压差）。
◎LM317：输入电压范围较宽（通常为3-40V），输出电压可通过外接电阻调节（1.25-37V）。
◎LM1086：低压差稳压器，输入电压仅需比输出电压高1~1.5V（例如输出3.3V时，输入最低
4.5V)。
升降压电路：三者均为线性稳压器，仅支持降压，无升压或升降压功能。若需多路不同电压输出，
需通过分级降压或独立电路实现。
电压分配前级粗调（如LM317输出可调电压）→后级精调（如LM7805输出5V，LM1086输出3.3V）。

主控芯片（此处指稳压器核心功能）
LM7805
特性：固定输出5V，最大电流1.5A，内部过热/过流保护。
引脚功能：
① Input（输入端）：接未稳压的直流高压。
② GND（地）：公共接地端。
③ Output（输出端）：输出稳定5V。
LM317
特性：可调输出（1.25~37V），最大电流1.5A，纹波抑制比高。
引脚功能：
① Adjust（调节端）：通过外接电阻设定输出电压。
② Input（输入端）：接直流输入。
③ Output（输出端）：输出可调电压。
LM1086
特性：低压差（LDO），输出电压可选（如3.3V/5V/可调），最大电流1.5A，低噪声。
引脚功能：
① Input（输入端）：接直流输入。
② GND（地）：接地端。
③ Output（输出端）：输出稳定电压。

外围电路分析
基础滤波与保护

输入/输出电容：在稳压器输入/输出端并联电解电容（如100μF）和陶瓷电容（如0.1μF），滤除高频噪声和低频纹波。
保护二极管：在大电流场景下，可在输出端反向并联二极管（如1N5822），防止反向电压冲击。
电压调节电路（针对LM317）

可调电阻网络：通过公式
电阻分压网络：
公式：
Vout=1.25×(1+R2/R 1)，其中 R1=240Ω（固定）R2为可调电阻（如5kΩ）。
示例：
R2=1.5kΩ → Vout =1.25×(1+1500/240)=9.06V。

示例：
第一级：LM317将12V输入降至9V → 第二级：LM7805将12转为5V → 第三级：LM1086将5V转为3.3V。
散热设计：大功率稳压器需加装散热片，避免过热保护触发。

输入接口：DC插座（12V/2A适配器）
输入接口：DC插座（12V/2A适配器），经过滤波电容C1（100μF电解电容 + 0.1μF陶瓷电容）稳定输入电压。升降压逻辑第一级（LM317）：12V → 9V（中间电压，用于高功率设备如电机驱动）第二级（LM7805）：12V → 5V（标准逻辑电平，为MCU、USB设备供电）第三级（LM1086）：5V → 3.3V（低压差输出，适配蓝牙模块、ESP32等低功耗芯片）LM317（可调稳压）输出电压可调（1.25~37V），最大电流1.5A，内置过热/过流保护。Adjust（调压端）外接电阻分压网络（R1=240Ω，R2=1.5kΩ可调电阻），设定输出电压为 Vout=1.25×(1+R2/R 1)=9VInput（输入端）：接12V直流输入，并联滤波电容C2（100μF）Output（输出端）：输出稳定9V，串联肖特基二极管D1（1N5822）防止反向冲击。LM7805（固定5V输出）固定5V输出，最大电流1.5A，需加装散热片。Input（输入端）：接前级LM317输出的9V，并联滤波电容C3（100μF）。GND（接地端）：系统公共地。Output（输出端）：输出5V，并联去耦电容C4（0.1μF陶瓷电容）。LM1086（低压差LDO）输出可选3.3V，低压差仅1.7V，低噪声。Input（输入端）：接前级LM7805输出的5V，并联滤波电容C5（100μF）。GND（接地端）：公共地Output（输出端）：输出3.3V，并联去耦电容C6（0.1μF）。输入/输出电容：每级稳压器输入/输出端均并联 电解电容（100μF）+ 陶瓷电容（0.1μF），滤除高频噪声和低频纹波。保护二极管：在LM317输出端反向并联 肖特基二极管（1N5822），防止负载反接或瞬态电压冲击。
PCB布局优化：大电流路径（如LM317到LM7805）加粗走线，减少压降。散热设计：LM317和LM7805加装 铝制散热片，避免长时间工作过热触发保护。

PCB设计

尺寸：采用 90mm × 80mm 圆角矩形，四角倒圆角（半径 3mm），增强抗形变能力 板厚：标准 1.6mm FR-4 板材，兼顾强度与成本。
DC插座（12V输入）左靠近输入端，减少高压走线长度，避免干扰低压电路。M317 稳压模块上中部紧邻输入电容，缩短大电流路径；加装铝制散热片，周围预留 ≥5mm 散热空间。LM7805 模块中部位于 LM317 下游，通过粗线连接；下方铺设大面积覆铜，辅助散热LM1086 模块中下远离高压区域，降低噪声耦合风险
电源线（9V/5V/3.3V）：20-30mil（0.76mm），承载大电流（≤2A）。
信号线（ADC采样、控制信号）：1020mil（0.250.5mm），降低寄生电容。
顶层底层全铺铜：作为公共地平面，降低阻抗；避开槽孔区域，分割为独立地岛。
在 DC插座、香蕉座旁标注 INPUT 12V、OUT_9V、OUT_5V、OUT_3.3V。

3D渲染图

电路调试

焊接流程与技巧从低到高：先焊矮元件（贴片电容/电阻）→ 再焊立式元件（电解电容、稳压器）→ 最后焊大型连接器（DC插座、香蕉座）。从中心到边缘：优先焊接核心功能区（如稳压器电路），再处理外围接口
将 LM317/LM7805/LM1086 插入对应焊盘，背面引脚朝外。
二极管（1N5822）：黑色环端接负极 香蕉座：红黑线对应 +/- 极性，底部焊盘加锡加固。

焊接完成后的测试
万用表蜂鸣档检查输入输出有无短路 元件有无焊错 焊盘有无漏焊

检查完毕后即可通电验证测试电压

实物展示

项目总结

学会查看数据手册根据负载电流、压差需求选择稳压器型号，并通过数据手册公式精确算出 LM317 输出电压。熟练运用万用表测量关键点电压 定位虚焊、短路等常见故障。部分学员香蕉座未标注正负，易导致误插
实验室的墙上，新添的每一块功能板都是成长勋章；讨论区的草稿纸上，密密麻麻的公式见证着求知热忱。这里没有标准答案，只有敢于试错的勇气；愿这份星照亮更多通往未来的道路
最后，感谢各位同学的积极参与和立创提供的物料帮助

相关附件

23位学员顺利完成

原理图讲解

焊接过程

元器件识别与分发