交流凈化穩(wěn)壓電源電路

1、交流凈化穩(wěn)壓電源原理及維修技術(shù)概述目前我國的供電電壓仍然存在較大的波動(dòng)。在用電高峰期電壓不足180V，負(fù)荷最小時(shí)電壓高達(dá)240V以上，波動(dòng)范圍一 般在-20%+10%之間，而一些城鎮(zhèn)農(nóng)村的小電網(wǎng)電壓波動(dòng)范圍更大，為140250V(-40%+15%)。對(duì)于擁有大批進(jìn)口、精密 貴重儀器設(shè)備的單位來說，電壓波動(dòng)將造成很大的危害。某校實(shí)驗(yàn)室在一次實(shí)驗(yàn)中，電壓突然異常升高，幾乎所有開啟的設(shè) 備包括一臺(tái)美國進(jìn)口的液相色譜儀，都受到不同程度的損壞。僅色譜儀的維修就花費(fèi)3600美元(合人民幣3萬余元)，而且實(shí) 驗(yàn)教學(xué)、科研項(xiàng)目研究長(zhǎng)時(shí)間中斷，后果極為嚴(yán)重。配有交流穩(wěn)壓電源的另一實(shí)驗(yàn)室當(dāng)電壓異常時(shí)，除交流穩(wěn)壓電

2、源報(bào)警外， 無任何設(shè)備損壞?？梢?，交流穩(wěn)壓電源除穩(wěn)壓外，對(duì)負(fù)載也起了一定的保護(hù)作用。因此，交流穩(wěn)壓電源越來越受到人們的重 視，并成為各單位的必配設(shè)備。交流穩(wěn)壓電源有多種，但有的因性能指標(biāo)等各方面原因已基本淘汰。取而代之的是近幾年發(fā)展迅速的交流凈化穩(wěn)壓電源， 該電源的基本原理與可控硅移相調(diào)壓式比較相似。下面以江蘇淮陰儀器儀表廠生產(chǎn)的亞光牌JJW2系列交流凈化穩(wěn)壓電源為例 介紹，該電源采用先進(jìn)的正弦能量分配技術(shù)、功率濾波器技術(shù)綜合設(shè)計(jì)，集穩(wěn)壓與抗干擾功能為一體。具有可靠性、精度、 效率高，穩(wěn)壓范圍寬、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。曾多次獲獎(jiǎng)，市場(chǎng)份額較大，具有一定的代表性。工作原理交流凈化穩(wěn)壓電源由調(diào)整電路

3、、零脈沖產(chǎn)生電路、同步鋸齒波發(fā)生電路、脈寬調(diào)制驅(qū)動(dòng)放大電路、誤差取樣放大電路、 直流穩(wěn)壓電源、過壓保護(hù)電路等部分組成，見圖1。雄出圖1交流凈化穩(wěn)壓電源工作框圖交流凈化穩(wěn)壓電源原理圖如圖2。自耦變壓器口、雙向可控硅SCR、電感L1、三次諧波和五次諧波濾波器等構(gòu)成調(diào)整電路。 L1與SCR相串聯(lián)組成一個(gè)隨SCR導(dǎo)通角(0180)改變的可變電感，且與L3、C1的串聯(lián)電路并聯(lián)構(gòu)成一個(gè)可變電抗器。 自耦變壓器T1的初級(jí)與可變電抗器串聯(lián)接入市電，輸出交流電壓為市電電壓與T1次級(jí)電壓的矢量和。R1、R2、D14、光電 耦合器IC1(4N25)構(gòu)成零脈沖發(fā)生電路。D14是一個(gè)橋式整流電路，它將L1與SCR串聯(lián)電

4、路兩端的50Hz交流電壓整流成 100Hz的單向脈動(dòng)電壓，輸入IC1的1、2腳，于是在IC1的5腳輸出正向零脈沖電壓到IC2的2、6腳。IC2(NE555)、R34、 Q1、D5、D6、C10構(gòu)成鋸齒波發(fā)生電路。當(dāng)IC2的2、6腳輸入過零脈沖前，IC2-7腳呈高阻態(tài)，C10由Q1、D5、D6、R3、R4 構(gòu)成的恒流源電路充電，C10 上的電壓線性上升；當(dāng)IC2的2、6腳輸入過零脈沖時(shí)IC2-7腳呈低阻態(tài)，C10放電，零脈沖過 后IC2-7腳又呈高阻態(tài)，C10充電。這樣，IC2-7腳輸出與零脈沖同步的鋸齒波至IC3(LM324)-10腳，變壓器B2、橋式整流 D1316、W2、R1314、C78

5、構(gòu)成取樣電路。它輸出一個(gè)與交流輸出電壓成正比的誤差信號(hào)電壓至運(yùn)算放大器IC3-12腳同 相端進(jìn)行放大。脈寬調(diào)制驅(qū)動(dòng)放大電路由運(yùn)算放大器IC3的8、9、10腳，Q3等組成；同樣端10腳輸入來自IC2-7腳的同步 鋸齒波電壓；反相端9腳輸入誤差取樣放大的直流信號(hào)；IC3-8腳輸出寬度受控的脈沖電壓經(jīng)Q3放大后觸發(fā)雙向可控硅。變 壓器B2，橋式整流D912，濾波電容C56，三端穩(wěn)壓IC4(7812)構(gòu)成直流穩(wěn)壓電源，給有關(guān)電路提供12V電源。圖2 JJW系列精密交流凈化穩(wěn)壓電源原理圖交流凈化電源的穩(wěn)壓過程：當(dāng)輸出電壓升高時(shí)，橋式整流D1316輸出的誤差取樣電壓升高，運(yùn)算放大器IC3同相端12 腳電壓

6、升高，IC3-14腳輸出到脈寬調(diào)制器IC3的反相端9腳的電壓升高，IC3同相端10腳輸入的同步鋸齒波電壓幅度不變，于是運(yùn)算放大器IC3輸出端8腳輸出的脈沖寬度變窄，經(jīng)三極管Q3放大后觸發(fā)雙向可控硅SCR的導(dǎo)通角變小。此時(shí)調(diào)整電路 中的可變電抗器趨容性，自耦變壓器T1的次級(jí)電壓與市電電壓反相，交流輸出電壓下降。當(dāng)交流輸出電壓下降時(shí)，穩(wěn)壓過程 與上述相反。本電源備有過壓保護(hù)電路以增加可靠性。過壓保護(hù)電路由R56、W1、C4、運(yùn)算放大器IC3、三級(jí)管Q2、繼電器J1、過 壓指示燈D8、蜂鳴器H等構(gòu)成。當(dāng)電源輸出電壓高于極限值（約246V，W1可微調(diào)）時(shí)，運(yùn)算放大器IC3同相端5腳從R56、 W1、C

7、4組成的分壓電路輸入的電壓高于6V，IC3-7輸出高電平，三極管Q2導(dǎo)通，繼電器J1吸合，常閉接點(diǎn)斷開，切斷了雙 向可控硅SCR，使輸出電壓比輸入電壓下降約40V，同時(shí)發(fā)出聲、光報(bào)警，D20將IC3-6的電壓嵌位在0.6V左右以確保Q2的 導(dǎo)通，只有關(guān)機(jī)幾秒后重新開機(jī)，才能恢復(fù)到正常狀態(tài)。凈化交流穩(wěn)壓電源的維修技術(shù)下面列出常見故障的維修框圖見圖3、圖4、圖5、圖6、圖7圖4輸出電壓值高；市電電壓過高輸入南壓是 酉高于260V杏SCR ,CKQ3母否擊穿&更挨壞件誤差取樓放大否1C3-9幌差放大屜IC3宥電路有間SE電壓是否正常過壓報(bào)晉11 II 1出電壓偏高處理-關(guān)機(jī)并斷開頁宣.短接J】# 頂

8、挨點(diǎn)后重?cái)亻_挑，it出電 壓是否過高，調(diào)節(jié)無敕否C3-7是否推 Hi高電平凋 蕾WL無效否WQLD加 褓擊穿 更換4電否直斑電曜12V是I1M電壓是否93有源電踣 是否正修=杏高于（C6,i間型. Y茹卜一電壓不舔定否負(fù)參_ R14.C11正常晉f 8否 A更鼻 壞件麥ICKDI -4是比15過零豚沖浪形是否正常在1CA13、盹間并C7-9.R19百史演加大R14或C7-孔或IC3-暮47 L04L電阻是否正常壞件13,14 IW井峻始-IWL電凰圖7無輸出電壓輸出電壓低，調(diào)不到220V輸出電壓偏高，調(diào)不到220V過壓報(bào)警，市電電壓范圍正常(160260V)輸出電壓不穩(wěn)定零觸發(fā)交流穩(wěn)壓電源電路圖，應(yīng)用雙向可控硅過零觸發(fā)的交流穩(wěn)壓電源.本電路對(duì)電網(wǎng)干擾極小，波形失真小，尤其感性負(fù)載時(shí)其優(yōu)越性更為 顯著.2-s所示電路一應(yīng)用我向可控旌過霽It建的交3E卷醫(yī)散源。本電戚對(duì)電網(wǎng)干攜槌 小十破形失JC小,尤其劇生負(fù)載時(shí)其優(yōu)屋性墮為里蕃，輸出陋JEE連續(xù)可調(diào)。匕較眉于6端愉出耽梯信號(hào)亶地3.R_ .h.Hf XxJWT Ji- ii工作原理母霉J*沖是由em.BG在金源電壓過學(xué)時(shí)兩管同時(shí)截止槃電枇即產(chǎn)生占 林，真金注電壓非ii零時(shí)俯蟄均Sifi.無