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新型跟踪式可控硅直流稳压电源-电子电路图

  新式盯梢式可控硅直流稳压电源

  信息时代里,BP机已成为常用的通讯东西。现在,我国BP机总台的发射设备都选用进口设备,其输出电压为13.8V,电流为15~20A。进口电源不带可控硅部分,而我国电网动摇较大,为此规划了这种低本钱稳压电源。该规划在串联反应调整型稳压电源的基础上加装了可控硅相位操控设备,用调整管两头压降来操控可控硅触发的导通角,保持调整管压降不变,然后规划出盯梢式大功率直流稳压电源。该稳压电源约束了调整管功耗,完成了大功率。

  该直流稳压电源首要由单相半控桥整流滤波、线性稳压器及可控硅相位操控等环节组成,并加装了过流维护、短路维护、过热维护设备及显示部分。在220V电网电压动摇±15%情况下,输出电压13.8V,输出电流可达20A。因为选用了可控硅相位操控技能,能将调整管两头压降约束在3V左右,功耗不大于40W,提高了电源功率。

  当输出电流超越20A时,限流维护可减小输出电流。若输出短路,短路维护输出封闭信号关断可控硅。调整管温度高于60℃时发动电扇,温度低于40℃时关断电扇,温度高于80℃时关断可控硅。该电源选用集成可控硅触发器,双运算扩大器及具有温度补偿的稳压管作基准源,并配有三端稳压器作为辅佐电源,完成了高精度。

  2 详细电路完成

  电路结构框图如图1所示。

  该电路选取单向桥式半控整流电路,下降了本钱。大功率或大电流的稳压电源,一般选用L-C滤波电路。可是,大电流的滤波电抗器体积大,重量重,价格也较贵,因而,在该稳压电源的规划中仍选用大电容滤波。线性稳压器部分仍选用串联反应调整型稳压器原理,构成一个闭环反应体系。首要包含:调整管,取样电路,基准电压源,差错比较扩大器。因为该稳压电源输出电流20A,电流很大,所以,为减小调整管功耗,选用并联方式,在本电源中,调整管用两个大功率三极管并联,使每管流过电流为10A左右。这样,每个管子的功耗不大于40W,减小了调整管功耗。调整管集电极电流为10A左右,因而应选用大功率晶体三极管,选取β=40~50,这样,基极电流应达2×0.3A,即600mA。而一般集成运算扩大器输出电流只要几十毫安级,不能让比较扩大电路的输出端直接来推进调整管,因而在比较扩大电路的输出端与调整管的基极之间,加入推进级,此处挑选一个小功率三极管,构成复合管的方式。发动电阻Rc取2k。防振电容C取10μF。

  在稳压电路中,基准源是整个稳压体系作业的参阅,稳压的终究作用取决于基准源的水平。因而,该电源中,选用具有温度补偿特性的2CW234系列硅稳压管作为基准源,并挑选其安稳电压为6.4V。由特性较好的三端集成稳压器供电,限流电阻选用精密金属膜电阻R(温度系数约为±1×10-5/℃)。为了减小噪声的影响,将稳压管封装在盛油的小容器里,噪声目标将会有显着的改善。

  电压取样如图2所示。分别将调整管的集-射极电压经电阻分压,并将分压后的射极电压经过一电阻送入比较扩大器反相端;在集电极电压的取样电路中串入一稳压管,由该管决议调整管压降巨细。此处选3.3V。并将集电极电压减去稳压管稳压值后分压送入比较扩大器的同相端。为确保取样精度,应使集-射极采样电阻彻底对称,并选取温度特性较好、同一类型的精密金属膜电阻。比较扩大器选用集成运放并接成负反应

  令R1=R3,R2=R4;设分压系数n=R2/(R1+R2);集成运算扩大器输出为Uo;扩大系数为K;调整管集电极电压为UC;调整管发射极电压为UE;A点电压为UA;B点电压为UB;有:

 

  当调整管压降增大,UcE上升,使Uo增大,即触发器的操控电压Ub增大,而集成触发器KJ785是负极型的:操控电压增大,导通角减小。因而,触发脉冲后移,整流输出减小。

  可控硅整流担任第一步的稳压作业,其输出电压的改变是由导通角的改变来决议的。相位操控部分正是依据调整管压降的改变来改变可控硅导通角,进而改变整流滤波电路输出电压,将调整管压降保持在3V左右。该稳压电源中,选用KJ785晶闸管移相触发电路。因为作为一种电源产品,应力求在完成相同功用的前提下,器材功能好,电路简略,完成简单。该触发电路能够输出两路相差180度的触发脉冲,可在0~180度规模移相,可用于操控单相、双向晶闸管和晶体管。

  KJ785由同步检测存放电路,基准电源,锯齿波形成电路,移相电压和锯齿波归纳比较电路与逻辑操控功率扩大等部分组成。锯齿波斜率决议于9脚外接电阻和10脚外接电容。脉冲宽度由脚外接电容决议,不接该电容时,脉冲宽度由内接电容决议,约为30μs。

  KJ785只需单电源作业,触发电路为负极性,即移相电压添加,导通角减小。同步电压从5脚输入,能够直接取自电网电压,降压限流电阻取电网电压×103Ω,也可选用同步变压器隔离输入。7,6脚可提供脉冲列和脉冲封闭的操控端。

  各管脚功用如表1所示。

  因为该稳压电源是大功率电源,有发热量较大的变压器、整流二极管、可控硅、集成稳压器等,更首要的是,调整管是大功率晶体管,发热较大。因而该稳压电源中,选用电扇送风,挑选价格便宜、功能很好的热敏元件AD590,将其加装在调整管的散热片上。当温度达60℃左右时,发动电扇降温,当温度回落至40℃左右时,封闭电扇。当温度高达85℃时,给可控硅触发回路宣布封闭信号,关断可控硅,进而关断电路,避免调整管过热损坏。

  电路如图3所示。

  AD590的外部特性:0℃时,其电流为273μA;温度每上升1℃,电流添加1μA;温度每下降1℃,电流减小1μA;作业温度为-50℃~+150℃;为避免比较器频频动作或误动作,挑选滞环宽度为1V。

  取R=40kΩ;挑选集成运放由单电源+5V供电,可由CW78M15分压得到。

  设温度65℃时比较器基准电压为EmH,有:

  设温度40℃时比较器基准电压为EmL,有

  取:R1=2k;Rf=10k

  校验:

  所以:当温度为61℃时,发动电扇;当下降为40℃时,封闭电扇。当调整管温度达80℃左右时,比较器输出零电平,封闭可控硅,进而关断电路。

  该稳压电源中,短路维护的功用为当检测到输出电压低于2V并延时2s后时,就判别为短路。宣布封闭信号关断可控硅,关断电路,避免损坏器材。

  限流维护的作用是当负载电流超越20A时,减小调整管基极电流,使输出电流减小。

  3 结束语

  这种新式盯梢式可控硅直流稳压电源本钱低,功能较好,精度较高,适于BP机发射台运用。输出电压规模可达12V至15V,电流可达20A。该电源的特征部分是相位操控,它兼有可控硅和串联反应稳压器的优点,克服了传统串联反应调整型稳压电源中调整管功耗过大的缺陷。