文档介绍：交流净化稳压电源原理及维修技术

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140~250V(-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。下面以江苏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。

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、D1~4、光电耦合器IC1(4N25)构成零脉冲发生电路。D1~4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)、R3~4、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D13~16、W2、R13~14、C7~8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D9~12,滤波电容C5~6,