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交流穩(wěn)壓電源線路圖和工作原理

JJW-5KVA: 問提問者：網(wǎng)友 | 2017-07-28

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工作原理：可分主回路和控制電路兩部分，Vi和Vo分別是輸入與輸出電壓表。主回路是交流電源從輸入端通往輸出端的路徑，包括空氣開關(guān)K1、穩(wěn)壓與直通選擇開關(guān)K2、調(diào)壓變壓器T、延時控制繼電器J3和輸入、輸出接線端子等元器件?？刂齐娐返墓δ苡虚_機延時送電、穩(wěn)定輸出電壓、過壓保護及指示、欠壓保護及指示等。 1．電壓偏高需要降壓。大地牌交流穩(wěn)壓器的輸出穩(wěn)壓精度設(shè)定為±4％，當輸出電壓剛好等于220V時，調(diào)整電位器RP使電壓比較器A1．2的反相輸入端腳所接的基準電壓與其同相輸入端腳連接的取樣電壓也剛好相等，這樣輸出電壓若有升高（可能因為輸入電壓升高，或負載電流減小），取樣電壓也相應(yīng)升高，電壓比較器A1．2的輸出端腳電位就必然為高，三極管Q1導(dǎo)通，繼電器J1吸合，電動機M得電轉(zhuǎn)動，拖動調(diào)壓變壓器的碳刷滑動，直至交流穩(wěn)壓器的輸出電壓回落到220V為止。電動機繞組的供電回路是：DC12V→J1常開接點→限位開關(guān)XK1→電動機M→XK2→J2常閉接點→地。 2．取樣電壓與基準電壓。調(diào)壓變壓器T有兩個二次繞組，其中一組9V經(jīng)DQ1橋式整流后，再經(jīng)電阻R2和R3分壓，取R3上的分壓值作為交流穩(wěn)壓器輸出電壓高低的取樣電壓。16V的繞組電壓經(jīng)DQ2橋式整流，三端穩(wěn)壓器LM7812穩(wěn)壓，輸出穩(wěn)定的DC12V電壓向控制電路供電。發(fā)光管LED2點亮標志著DC12V電源工作正常。集成電路A1是四運放HA17324，在這里作四電壓比較器使用。DC12V電壓經(jīng)電位器RP、電阻R4～R8分壓，共取出四個分壓值作為基準電壓，分別送往四個電壓比較器的相應(yīng)輸入端。電阻R3上的取樣電壓也同時送往電壓比較器的輸入端。取樣電壓和基準電壓接入電壓比較器輸入端的規(guī)律是：檢測交流穩(wěn)壓器輸出電壓是否高于額定值220V，其正輸入端接取樣電壓，負輸入端接基準電壓，例如A1．1和A1．2；檢測交流穩(wěn)壓器輸出電壓是否低于額定值220V，接法與上相反，例如A1．3和A1．4。認識這種規(guī)律對讀懂許多品牌交流穩(wěn)壓器的電路原理圖都有參考意義，但這種接入規(guī)律的前提是：檢測結(jié)果為“是”時，電壓比較器的輸出端為高電平，這恰好是相關(guān)功能電路所需要的。 3．電壓偏低需要升壓。若因輸入電壓降低等原因引起輸出電壓低于220V，電壓比較器A1．3的輸出端腳電位變高，之后三極管Q2導(dǎo)通，繼電器J2吸合，電動機M得電轉(zhuǎn)動，但這時電動機繞組上的電壓極性與上次相反，其回路是：DC12V→繼電器J2常開接點→限位開關(guān)XK2→電動機M→XK1→J1常閉接點→地，電動機反向旋轉(zhuǎn)，直至輸出電壓回升到220V為止。限位開關(guān)XK1和XK2安裝在調(diào)壓變壓器上碳刷允許旋轉(zhuǎn)范圍的極限端位置，若因輸入電壓偏高或偏低較多，電動機拖動碳刷轉(zhuǎn)至極限位置仍不能使輸出電壓回到220V，碳刷架將觸及限位開關(guān)，電動機斷電停轉(zhuǎn)，以免電動機過載損壞。 4．開機延時送電控制這部分電路由集成電路A2及其外圍元件組成。A2是型號為HA17358的雙運放，此處將運放改作電壓比較器使用。電壓比較器的反相輸入端腳接有由電阻R27和R29分壓提供的基準電壓，同相輸入端腳接的是電阻R25和電容C7組成的充電回路。剛通電時三極管Q5截止，C7從0開始充電，在C7上的充電電壓達到腳基準電壓之前，A2的輸出端腳為低電平；當C7上電壓達到或超過腳電壓時，腳電位變高，三極管Q6導(dǎo)通，繼電器J3吸合，其常開接點閉合，調(diào)壓變壓器的220V電壓經(jīng)J3接點送往交流穩(wěn)壓器的輸出端，至此，開機延時結(jié)束。這個過程大約需要5分鐘。開機延時送電主要是為了保護空調(diào)、電冰箱等設(shè)備的用電安全，若無此需求，可按下快啟自鎖按鈕AN，此時開機延時時間將縮短為2～3秒鐘，這是因為由阻值僅10kΩ的電阻R26向電容C7充電，其充電時間常數(shù)已明顯減小。開機延時期間發(fā)光管LED4點亮，指示當前工作狀態(tài)。交流穩(wěn)壓器通電工作期間若遇停電，電容器C7會經(jīng)二極管D2迅速放電，以保證即便短時間停電后又恢復(fù)送電，C7也重新從0開始充電，交流穩(wěn)壓器的輸出端須再經(jīng)延時才能往外送電，從而保證用電設(shè)備的安全。 5．過壓保護電路。由集成電路A1．1及外圍電路組成。當電壓偏高較多，經(jīng)電動機拖動碳刷調(diào)整到極限位置（這時因限位開關(guān)XK1動作，電動機停止轉(zhuǎn)動），輸出電壓仍然達到或超過220V的1．1倍時，電壓比較器A1．1的輸出端腳變?yōu)楦唠娖?，?jīng)二極管D1使三極管Q5導(dǎo)通，電容器C7迅速放電，電壓比較器A2輸出端腳電位轉(zhuǎn)低，繼電器J3釋放，切斷交流穩(wěn)壓器的電壓輸出，保護了用電設(shè)備。過壓保護后發(fā)光管LED1點亮，指示斷電是由過壓所致。 6．欠壓保護電路。由集成電路A1．4及三極管Q3、Q4等元件組成。若電壓偏低并經(jīng)調(diào)壓變壓器作最大限度地調(diào)整，輸出電壓仍低于220V的0．9倍時，電壓比較器A1．4的輸出端腳由低變高，經(jīng)電阻R20和電容器C4充電回路作短時間延時后，三極管Q3飽和，Q4截止，Q4集電極的高電位經(jīng)二極管D3使Q5飽和導(dǎo)通，最終導(dǎo)致繼電器J3釋放，交流穩(wěn)壓器輸出端斷電。欠壓時發(fā)光管LED3點亮，指示當前處于欠壓狀態(tài)。如果用電設(shè)備允許欠壓運行的話，可去掉二極管D3，這樣欠壓時只有發(fā)光管指示而不斷電。由以上分析可知，電位器RP一旦調(diào)整好，升壓控制、降壓控制、過壓保護和欠壓保護的動作閾值即自動生成，這在保證穩(wěn)壓精度的前提下，大大減少了生產(chǎn)、調(diào)試和維修時的工作量。: 回答者：網(wǎng)友

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