关于可调恒压恒流电源的原理特性及使用doc.docx
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关于可调恒压恒流电源的原理特性及使用doc
关于可调恒压恒流电源的原理、特性及使用：
恒压恒流的原理：
根据U=IR，R=U/I：
如果R>（U/I）,则电源正常工作。
如果R<（U/I）,I是恒定不变的，则电源恒流部分保护，输出电压下降，直到满足条件R=（U/I）。
特性：
所谓的恒压，即电压可以恒定到一个值上，可调恒压，即这个恒定的电压值是可调的。
所谓的恒流，即电流可以恒定到一个值上，可调恒流，即这个恒定的电流值是可调的。
使用：
可调恒压恒流电源在使用前需要先设置恒流保护值，再设置输出电压，然后开始工作。
首先将电源输出电压调到5V左右，短路输出，调整电流输出旋钮设置保护电流到你需要的值，撤消短路，调整电压到需要值，接上实验设备开始工作。
例如：
一个电路的工作电压是12V所需电流约0.3A，操作如下。
将电源输出电压调到5V左右，短路输出，调整电流输出旋钮设置保护电流0.5A（要比工作电流略大），撤消短路，调整电压到12V，接上电路开始实验。
如果试验过程中电路板放到金属上部分电路短路了，使电流剧增，当电流上升到0.5A时，电源恒流保护部分工作随即使输出电压下降以保护试验设备。
常识了解：
交流电压经过全波整流电容滤波后直流电压约是交流电压的1.414倍。
例如10V的交流电压经过全波整流电容滤波后直流电压约等于14V。
继电器切换点的选择：
交流输入电压减去5V等于切换电压。
例如变压器抽头0-15V-25V-35
那么第一级的切换电压是15V-5V=10V，即在10V时切换到25V的抽头上。
第二级的切换电压是25V-5V=20V，即在20V时切换到35V的抽头上。
关于继电器切换与否可以测R17两端的电压来判断，R17电压（直流）除以1.414约等于当前的抽头电压（交流）。
调试前的准备：
安装后经检查无误后（输出端的电容和二极管一定要装；3DF20要装到大的散热器上），如果您没有接电流表，请把电流表接点“A”短路，然后通电。
请参考原理图：
测C1、C2电压，应在12-25V为正常。
测C11电压，小于30V为正常。
测C15电压，12V为正常。
如果以上电压不正常，请检查变压器是否供电，抽头是否接错，元件是否装错。
重复以上步骤，直至电压正常为止。
调试过程：
调整VR3、VR4，使U2芯片2、6脚电压10V以上（以U2的4脚为参考点）。
R17两端电压应为变压器第一级抽头整流滤波后的电压。
A-RP电流旋钮调到中间，此时恒流指示灯LED1应该不亮。
调V-RP，电压能在0-18V（R17电压）左右调节算正常。
输出电压调到第一级继电器切换点电压（不明白的去上边看“继电器切换点的选择”），调整VR3使RL1吸合，RL2此时不应吸合，此时R17电压应该是第二级抽头整流后电压。
输出电压调到第二级继电器切换点电压（不明白的去上边看“继电器切换点的选择”），调VR4，使RL2吸合，此时R17电压应该是第三级抽头整流后电压。
调整输出电压，看看2个继电器会在切换点附近吸合否。
不能吸合重复以上步骤，能吸合继续。
调V-RP看看电压输出范围，调V-RP使输出电压最大，如果最大电压不是30V，调VR2使最高电压变为30V。
调整恒流：
首先要确认调整管有足够大的散热器且散热良好。
电压调到5V，用电流表试探性的短路输出，看恒流指示灯LED1亮否？
如果不亮，恒流电路有问题，检查元件有装错的没有，看LED1装反否。
如果亮，就短路着，调节A-RP到短路电流最大，如果最大电流不是3A，调整VR1，使电流到3A。
关于温控风扇的VR5，当散热器热到一定程度，你认为散热风扇需要工作了，调整VR5使风扇工作即可。
至此，您的电源就可以投入使用了。
祝愿大家顺利！
套件中所有元件：
电路板正面（PCB尺寸：
长120*宽90*厚1.6mm）：
电路板反面：
先安装低矮的元件：
安装高点的元件：
装好元件的：
原理图中提到的少一个2.7K电阻的安装位置：
改造0-30V、0-20A可调恒流恒压实验电源
前段时间朋友送了个坏的0-30V，20A的试验电源，电源参数0-30V连续可调，20A过流保护。
据朋友讲这个电源可能有设计缺陷，使用过程中很容易损坏，陆陆续续修了4、5次，最后又坏掉了。
近期由于做了0-30V、0-5A可调恒流恒压电源套件，所以决定对其改造一下。
电源的正面图片，可以看出电源原来的电压切换方式是手动的。
右边的那个灰色旋钮是之前修电源时加的电压微调。
电源的散热系统，3个比较大的散热器，其实里边还有3个一样大的。
调整管用的是2N3055。
电源的顶视图，电源很重，拆之前我特意称了下，重量是17.5公斤。
去掉上盖后内部一览。
变压器的长度整整15厘米。
叠厚8厘米。
宽度12.5厘米。
次级输出用的是4*2mm的扁铜。
根据以上变压器的尺寸和输出的线径初步估计这个变压器有800W的功率。
原电源的控制电路板，用了2个LM741，电路很简单，6个调整管均流用的电阻是用康铜丝做的。
果然，电压切换用的是多联旋转开关，为了通过20A的电流，生产厂家把4联并在了一起。
电源的整流滤波部分，整流管用的是IN5402，每6只并联作为一个二极管，整流桥一共用了24只IN5402。
滤波电容用了4只50V4700UF的电解电容并联。
清晰点的整流滤波板图片。
变压器的主绕组输出电压0-15-25-36V。
辅助绕组的输出电压，4.5V和0-17-36V，如果把0-17-36V绕组的17V抽头看作0点的话，它其实就近似于一个双18V带中心抽头的绕组。
以上是这个电源的基本情况。
根据我的分析电源之所以频繁损坏跟这个手动切换电压的开关有很大关系。
我们知道串联稳压电源的工作方式是把输入与输出的电压差由调整管分担并消耗来实现稳压的，分得的电压和流过的电流大小直接决定了调整管的功耗。
如果出现这样的操作：
试验人员将电压无意中切换开关切换到20-30V的档位，对应的36V输出绕组上，这时主滤波电容上的电压有50V多。
而这时试验人员又需要做一个低压3V大电流18A的试验，这个时候就会出现问题。
首先18A的电流小于试验电源的保护电流20A，电源不会保护，会持续的输出。
现在计算下6只调整管承担的功耗。
假设主滤波电容上的电压刚好等于50V，那么调整管分得的电压是：
输入电压50V-输出电压3V=47V，流过6只调整管的总电流是18A，6只调整管承担的总功耗为47V*18A=846W，每只调整管需要负担141W的耗散功率，查2N3055数据手册了解到，2N3055在环境温度小于25摄氏度的时候每只最大能承担115W的功耗。
很显然在经过一段时间之后调整管就过热烧毁了。
这应该就是电源经常损坏的原因了。
那是不是这个电源在设计上根本就不能使用呢？
我们做下边的分析：
还是做一个低压3V大电流18A的试验，如果试验人员比较有经验或者看了电源的使用说明书会知道输出电压在3V，他选择0-10V的档位就可以了，0-10V的档位对应的输出绕组电压是15V，滤波后电压20V，调整管分得电压20-3=17V，调整管总功耗17*18=306W，折合每只2N3055调整管51W，显然在这样的条件下电源是可以长期工作的。
综上所述，这个电源存在绕组电压选择不当的缺陷。
经过我的检查7只2N3055全部损坏。
在分析了这个电源的各个参数之后我认为这个变压器配“0-30V、0-5A可调恒流恒压电源套件”再合适不过了。
尤其是次级绕组输出电压，非常合适。
再者套件电路中有自动绕组切换电路，可完全避免原电源的缺陷。
以下是改动、制作过程：
由于原套件输出电流是5A的，在扩大输出电流之后所需的调整管比较多，需要加一级推动，改动后的后级电路见上图。
电路的其它部分不用改。
把需要改动用不上的东西拆掉。
原电路的均流电阻用的康铜丝，热稳定性比较好，准备留下康铜丝，其它去掉。
原电路的整流滤波板也保留了。
我在每个电容上加了个7.5K/2W的泻放电阻。
切换继电器用的拆机的，由于找不到大容量的用的15A，不过触点比较大，做工很好。
继电器不好固定直接用A、B胶固定到变压器上了。
继电器的固定位置和引线，现在还没有用胶固定。
电压、电流调整电位器我都换成多圈的了，这样调整起来比较细。
电位器的规格和接线。
控制板的固定，之所以把铁片弄成“Z”字型因为还有个康铜丝均流电阻板要固定。
固定好的控制板。
控制板和康铜丝均流板的固定，从侧面看下。
调整管的连线。
调整管都换成3DF20了。
装好了。
要开始试验性能了。
先试这个30V20A柔性的一面。
调整恒流15mA，电压15V，关闭电源接上一个白光二极管，不加任何限流电阻，开机。
白光二极管发光。
同时恒流指示灯也亮，表明恒流电路起作用了。
如此开关几次白色发光管正常，没有出现损坏。
另外我调整恒流电位器时发先用10圈的多圈电位器，电流的步进在15mA左右。
比如恒流15mA，略微调下成了30mA，再调45mA。
粗略算了下：
多圈电位器的步进约是20A/0.015A=1333步。
这个图是1mm的焊锡丝通10A电流的情况。
大约过了不到5秒钟，焊锡丝就融化了一段。
这个是电源比较阳刚的图片。
输出电压30V，恒流20A，用1000W的电炉丝作负载，当电流接近20A时，火花四溅，电炉丝直接融化了。
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