交流净化稳压电源电路.doc
交流净化稳压电源原理与维修技术1.概述目前我国的供电电压仍然存在较大的波动.在用电高峰期电压不足180V,负荷最小时电压高达240V以上,波动范围一般在-20%+10%之间,而一些城镇农村的小电网电压波动范围更大,为140250V<-40%+15%>.对于拥有大批进口、精密贵重仪器设备的单位来说,电压波动将造成很大的危害.某校实验室在一次实验中,电压突然异常升高,几乎所有开启的设备包括一台美国进口的液相色谱仪,都受到不同程度的损坏.仅色谱仪的维修就花费3600美元<合人民币3万余元>,而且实验教学、科研项目研究长时间中断,后果极为严重.配有交流稳压电源的另一实验室当电压异常时,除交流稳压电源报警外,无任何设备损坏.可见,交流稳压电源除稳压外,对负载也起了一定的保护作用.因此,交流稳压电源越来越受到人们的重视,并成为各单位的必配设备.交流稳压电源有多种,但有的因性能指标等各方面原因已基本淘汰.取而代之的是近几年发展迅速的交流净化稳压电源,该电源的基本原理与可控硅移相调压式比较相似.下面以#淮阴仪器仪表厂生产的亚光牌JJW2系列交流净化稳压电源为例介绍,该电源采用先进的正弦能量分配技术、功率滤波器技术综合设计,集稳压与抗干扰功能为一体.具有可靠性、精度、效率高,稳压范围宽、抗干扰能力强等优点.曾多次获奖,市场份额较大,具有一定的代表性.2.工作原理交流净化稳压电源由调整电路、零脉冲产生电路、同步锯齿波发生电路、脉宽调制驱动放大电路、误差取样放大电路、直流稳压电源、过压保护电路等部分组成,见图1.图1交流净化稳压电源工作框图交流净化稳压电源原理图如图2.自耦变压器T1、双向可控硅SCR、电感L1、三次谐波和五次谐波滤波器等构成调整电路.L1与SCR相串联组成一个随SCR导通角<0°180°>改变的可变电感,且与L3、C1的串联电路并联构成一个可变电抗器.自耦变压器T1的初级与可变电抗器串联接入市电,输出交流电压为市电电压与T1次级电压的矢量和.R1、R2、D14、光电耦合器IC1<4N25>构成零脉冲发生电路.D14是一个桥式整流电路,它将L1与SCR串联电路两端的50Hz交流电压整流成100Hz的单向脉动电压,输入IC1的1、2脚,于是在IC1的5脚输出正向零脉冲电压到IC2的2、6脚.IC2<NE555>、R34、Q1、D5、D6、C10构成锯齿波发生电路.当IC2的2、6脚输入过零脉冲前,IC2-7脚呈高阻态,C10由Q1、D5、D6、R3、R4构成的恒流源电路充电,C10上的电压线性上升；当IC2的2、6脚输入过零脉冲时IC2-7脚呈低阻态,C10放电,零脉冲过后IC2-7脚又呈高阻态,C10充电.这样,IC2-7脚输出与零脉冲同步的锯齿波至IC3<LM324>-10脚,变压器B2、桥式整流D1316、W2、R1314、C78构成取样电路.它输出一个与交流输出电压成正比的误差信号电压至运算放大器IC3-12脚同相端进行放大.脉宽调制驱动放大电路由运算放大器IC3的8、9、10脚,Q3等组成；同样端10脚输入来自IC2-7脚的同步锯齿波电压；反相端9脚输入误差取样放大的直流信号；IC3-8脚输出宽度受控的脉冲电压经Q3放大后触发双向可控硅.变压器B2,桥式整流D912,滤波电容C56,三端稳压IC4<7812>构成直流稳压电源,给有关电路提供12V电源.图2JJW系列精密交流净化稳压电源原理图交流净化电源的稳压过程：当输出电压升高时,桥式整流D1316输出的误差取样电压升高,运算放大器IC3同相端12脚电压升高,IC3-14脚输出到脉宽调制器IC3的反相端9脚的电压升高,IC3同相端10脚输入的同步锯齿波电压幅度不变,于是运算放大器IC3输出端8脚输出的脉冲宽度变窄,经三极管Q3放大后触发双向可控硅SCR的导通角变小.此时调整电路中的可变电抗器趋容性,自耦变压器T1的次级电压与市电电压反相,交流输出电压下降.当交流输出电压下降时,稳压过程与上述相反.本电源备有过压保护电路以增加可靠性.过压保护电路由R56、W1、C4、运算放大器IC3、三级管Q2、继电器J1、过压指示灯D8、蜂鸣器H等构成.当电源输出电压高于极限值<约246V,W1可微调>时,运算放大器IC3同相端5脚从R56、W1、C4组成的分压电路输入的电压高于6V,IC3-7输出高电平,三极管Q2导通,继电器J1吸合,常闭接点断开,切断了双向可控硅SCR,使输出电压比输入电压下降约40V,同时发出声、光报警,D20将IC3-6的电压嵌位在0.6V左右以确保Q2的导通,只有关机几秒后重新开机,才能恢复到正常状态.3.净化交流稳压电源的维修技术下面列出常见故障的维修框图见图3、图4、图5、图6、图7图3图4图5图6图7<1>无输出电压<2>输出电压低,调不到220V<3>输出电压偏高,调不到220V<4>过压报警,市电电压范围正常<160260V><5>输出电压不稳定零触发交流稳压电源电路图,应用双向可控硅过零触发的交流稳压电源.本电路对电网干扰极小,波形失真小,尤其感性负载时其优越性更为显著.6 / 6
