WYK直流稳压稳流电源原理及维修手册.docx

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WYK直流稳压稳流电源原理及维修手册

WYK直流稳压稳流电源

原理及维修手册

东莞市东方集团易事特有限公司

技术部编制

第一章

第一节直流稳压电源的定义及分类

一、直流稳压电源的定义：

输出电流的方向不随时间的变化向一个方向运动电源。

直流电源有稳定的直流电源与非稳定的直流电源之分，所谓稳定的直流电源，就是输出电压不随负载或外界电压的变化而变化，非常稳定；非稳定的直流电源输出电流的方向保持不变，输出电压的大小随时间或负载的变化而变化。

二、直流电源的对面就是交流电源，所谓交流电源就是输出电流的方向随时间变化而作周期的变化。

非稳定直流电源如图a，稳定直流电源如图b，交流电源如图c：

三、分类

分类原则按输出电压及电流的大小分类：

1、小功率U0≦60I0≦10A

继电器预稳式：

产品有：

WYK-302B2、303B2、305B2、502B2、503B2、505B2、602B2、502B2、605B2

WYK-302、303、305、502、503、505、602、502、605

WYK-3010、WYK-3010B2

2、中功率U0≦6010A≦I0≦100A

低压可控硅半控预稳式

产品有：

WYK-3020、3030、3050、3060、5050、50100等。

3、高压电源U0＞60

高压可控硅半控预稳式

产品有：

WYK-1002、1005、1505、30010、6005等。

4、大功率电源U0≦50VI0≥150A

三相可控硅半控预稳式

产品有：

SWYK-30150、30200、30300等。

第二节直流稳压电源常用集成块简介

1、运算放大器

a、

运算放大器一般有五个必须的端子：

1、同相端；2、反相端；3、正电源端；4、负电源端；5、输出端。

如图所示：

b、放大器的特点：

1、输入阻抗高，输出阻抗低；

2、开环状态放大倍数极高一般达到105；

3、开环状态，当同相端高于反相端时，输出端一般接近正电源电压，反之，接近负电源电压。

2、本公司直流电源所用的运放：

a、UA741b、LM324、LM358

第三节直流稳压稳流原理

1、概述

WYK系列直流稳压稳流为线性串联调整式具有输出电压连续可调，输出电流可以连续设置，纹波电压低稳压精度高等优点。

2、直流稳压电源常用技术指标：

1）输入电压：

单相220V±10%50HZ

三相380V±10%三相四线制50HZ

2）输出电压DC0-额定值（V）

输出电流DC0-额定值（A）

3）电压调整率△U/U×100%≤5×10-3测试条件输入电压192V～242V

电流调整率△U/U×100%≤5×10-3测试条件空载～满载

4）纹波电压Vp-p≤20MV峰-峰值

Vref≤5MV有效值

5）指示指针式2.5级

可以用四位半LED

3、稳压原理：

注：

Ui——非稳定的直流电压

Uce——大功率三极管管压降

Ib——三极管基极电流

RL——前面板电压调节电位器

Vz——基准电压2DW2346.2V

Rw、R——调试电位器及调试电阻

Uo——稳定的直流电压

1）输出电压：

Uo=Ui-Uce.Ui为非定直流电压，为使Uo保持稳定，就要改变Uce的电压，使得Uce变化同Ui变化相同，即：

Ui增大，Uce亦得增大，反之Ui减小，Uce亦减小，保证输出电压不变。

同样当负载增大时，使得Uce减小，保证Uo不变，当负载减轻时，使Uce增大保证Uo不变。

2）Uce三极管的压降的变化，可以通过改变其基极电Ib大小的方法而实现。

运放放大器，反相端接地，同相端接二套电源，一套Vz正电源另一套负电源Uo.

当输出电压稳定状态下，根据运放特点：

A、输入阻抗极高。

B、开环放大信数极大。

VA=VB=地即VA电位为地。

两套电源形成的电流Im，根据戴维南定理

Vz+Uo

Im=——————

RL+（R*+Rw）

因为VA=地，Im在（R*+Rw）的形式的压降应等于Vz

Vz+Uo

即——————×（R*+Rw）=Vz

RL+（R*+Rw）

RL

Uo=————×Vz

R*+Rw

得出输出电压公式，此公式非常有用，对调试维修分析有一定的指导意义。

当调压电位RL开路，表现为输出电压直通，实质上是运放的同相端仅有正电源而无负电源，运放输出正电位Vo≈V+，调整管基极电流增大，使三极管饱和导通，

Uce≈0Uo=Ui

当电位器RL为0时，表现为输出电压为0，实质运放输出低电位Vo≈V-调整管截止。

当（R*+Rw）其中的一个或二个都未焊接时，（R*+Rw）∞输出Uo表现为Uo=0，实质上，运放的同相端无正电位，运放输出负电位，调整管截止。

当Vz为0时，输出Uo表现为0，实质上同

分析一样。

当调压电位器接触不良时，造成输出电压不稳定分析实质同

。

运放工作电压一般有正负电源，当运放仅有正电源而无负电源即使同相端比反相端低。

运放边输出一定的正电位，使调整管饱和导通使得输出电压无法调节，反之仅有负电源没有正电源。

运放输出电压为负电位，使得输出电压为0。

3）纵上分析对一台有故障的直流检修时，从现象分析其故障原因，例如：

输出电压直通Uo≈Ui

三极管是否正常

调压电位器是否开路

电源直通运放是否无负电压

运放是否损坏

4）稳流原理

直流电源在使用时经常为出现过载短路现象，这就要求电源自身有过流保护功能，否则极易损坏电源自身，稳流原理如下：

当负载电流较小，前面板调电流位器调至较大时，即VA＜VB时，运放输出高电位，二极管D反向截止，稳流运放对稳压部分无任何影响，当VA＞VB时，运放输出Vo为负电位时，二极管D正向导通，调整管基极电流减小，Uce增大，Uo减小，保持输出电压不变。

在临界状态VA=VB

VA=Io·RsRL

VB=——————×Vz

RL+R*+Rw

RL

Io=—————————×Vz

Rs（RL+R*+Rw）

该公式是一个非常有用的公式，对调试维修有一定的指导意义。

（1）当前面板调流电位器，调至最小时，即RL=0表现为Io=0即Uo=0根据Io=Uo/RoRo为负载电阻，调压电位器失去作用，实质是稳流运放输出负电位，二极管D正向导通，调整管处于截止状态。

对调试或维修检验，稳流是否起作用调节该电位器最小，观察输出电压是否为零或输出电压是否下降。

（2）对于调试人员在调试时首先焊接一只调试电阻，否则输出电流为零实质是输出电压为零。

（3）当RL、Vz、Rs一定时，输出电流I同（R*+Rw）调试电阻即R*+电位器Rw成反比，即，输出电流越大该阻值越小，对调试人员有指导意义。

第四节小功率直流稳压稳流电源原理

一、该系列直流稳压电源是用继电器改变整流桥两端交流电压，减小调整管的功耗，具有线路简接，高低电压带负载功能力强，一致性好。

1、WYK-30系列预稳原理，及相应交流电压。

输出直流电压

桥交流电压

继电器工作状态

0-3

12V

000

3-6

15V

001

6-9

18V

010

9-12

21V

011

12-15

24V

100

15-18

27V

101

18-21

30V

110

21-24

33V

111

继电器的工作状态是跟随输出电压的变化而变化，当输出电压为零，所有的继电器都释放，整流桥两端交流电压最低，当输出电压最高时，所有的继电器吸合交流电压最高，下面详细分析，继电器工作状态。

（1）当输出电压为0时，JQX1、JQ2、JQX3受运放的工作状态控制，运放的同相接地，反相端由+15V电压分压与负电压Uo分压合成组成，当输出电压为0时，即反相端为正电位，因此，继电器全部释放，此时，BG5饱和导通，Z1二极管相当于短路，BG4截止C、E相当于开路，随着输出电压增大即运放反相端负电压增大。

根据工作点需要设置的偏置的电阻不相同，首先，LM324-C的反相端的电位低于参考点。

在临界状态，同相与反相端电压相等都为0。

即，Uo和电源电压+15V形成的电流Im在（R20+R21）的压降等于+15V。

Uo+15V

Im=———————

R20+R21+R26

Im×（R20+R21）=15V或Im×R26=Uo

Uo+15VUo+15V

———————×（R20+R21）=15或——————×R26=Uo

R20+R21+R26R20+R21+R26

15×R26

Uo=——————Uo=3.25V继电器处于001状态

R21+R20

当输出＞3.25V时，JQX1吸合交流电增加3V

（2）随着输出电压继续升高，JQX2又要吸合，当它吸合后，BG4饱和导通，运放LM324-C的反相端的正电源增大，LM324-C输出负电位，JQX1又释放，交流电压增大6V。

此时的输电压值,此时继电器010状态。

R15

Uo=———×15V=15/30×15V=7.5V

R14

（3）随着输出电压增大LM324-C又要输出高电位，JQX吸合，Uo=R26/R21×15≈10V此时，继电器处于011状态。

（4）随着输出电压继续增大，LM324-D又要吸合，Uo=R3/R2×15=15V此时JQX3吸合，JQX3一旦吸合，BG5从饱和导通状态转变成截止状态，LM324-A、LM324-C反相端的负电压要经过15V稳压二极管即（Uo-15）V，当输出电压在15V时，LM324-A、LM324-C反相端的负电源为0，此时，JQX1、JQX2从吸合状态变为释放状态，此时，继电器工作状态为100。

（5）随着输出电压继续增大，重复

（1）、

（2）、（3）状态。

（6）

二、以上详细分析了三个继电器随着输出电压变化而改变工作状态，对调试和维修都有一定的指导意义。

1、输出电压调节不上，首先检查桥交流两端的电压，如果交流电压仅为起始电压，一般是继电器接触不良，或预稳部分发生故障，主回路没有故障。

2、WYK-50系列预稳原理及相应的交电压。

WYK-50系列交流预稳采用四只继电器，16种组合及交流电压分16档，原理及相应的交流电压见说明书。

1）原理分析同WYK-30系列相似，WYK-50系列采用分压以运放反相端负电源30V为准。

WYK-50系列R1/R2=3/2即U1/U2=R1/R2U1=R1/R2（Uo-U1）

U1=R1/（R2+R1）×Uo

WYK-60系列R1/R2=1/1

2）详细分析同WYK-30系列相似。

3）当R2开路，运放反相端的无负电压，继电器无法吸合，因此输出电压调不上。

第五节中功率直流稳压稳流电源原理

一、该系列直流稳压稳流采用可控硅半控预稳原理，可控的导通角受调整管的压降控制，当输出电压增大，调整管的压降减小，导通角增大，保证调整的压降在10V左右。

1、专用移相能发器KC04简介，见说明书（常熟半导体厂）

2、当输出电压增大，或负载增大时，调整管压降下降，BG3向截止方向趋进，BG3集电极电压升高，KC04“9”移相电压增大，因KC04为正极性型，因此导通角增大，保证调证管压降在10V左右。

3、半控原理

半控整流原理如图所示，改变脉冲位置，就可以改变半控整流平均电压值，就可以保证调整管压降，保持不变，因为可控硅的导通角受管压降控制。

4、调试维修指导：

1）可控硅的触发脉冲应是正