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交流稳压器的工作原理

1.稳压原理简述:根据实物测绘的控制板电路图见图1,一次主回路图见图2,通电工作时四只继电器的吸合情况见附表。我们可根据图2和附表中记录的继电器动作规律分析出稳压原理。开关S2合向“市电”一侧时,稳压器输出电压与市电电压相同;开关S2合向“稳压”一侧,当市电电压低于167V时,继电器J1~J3均不吸合,输入电压接在变压器T的143V抽头上,经适当延时后继电器J4吸合,变压器T端的电压通过J3、J4触点送往输出端,显然输出电压经升压而得到大幅度提升;当输入电压达到或略高于167V时,J2吸合,输入电压接到167V抽头上,这时输出电压也被提升,但幅度比上一种情况要小;当输入电压在190V左右或略高时,J2、J3吸合,输入接在167V抽头上,输出电压则从190V端引出,电压提升二十几伏;当输入电压在220V左右时,J1、J2吸合(J2的动作对输出电压不产生影响),输入与输出端经J1、J3、J4触点直接连通;当输入电压超过220V较多时,J1、J2、J3均吸合,输入接至220V抽头,输出电压从190V抽头引出,呈降压态势。J4用于延时和过电压保护。下面分析图1电路是如何控制四只继电器按上述规律动作而实施稳压的。

  2.稳压用继电器动作过程:变压器T的14V抽头电压经二极管D1~D3整流和C1滤波后给J1~J4四只继电器线圈供电,由电阻R12和稳压管D9组成的简单稳压电路为其他电路供电。A1~A4是四运放LM324,在这里用作电压比较器。电阻R17、R18、R19组成的分压回路,以及R13、R14组成的分压回路,给比较器A1~A3提供基准电压;其值按A3、A2、A1的顺序依次增大,因此电位器VR1中间头送来的取样电压高低变化时(市电输入电压加在继电器J1-COM公共端,经D4整流、C3滤波、VR1调整获得取样电压),会出现附表所示的继电器动作规律。比较特殊的是市电输入为220V左右时,J1吸合,由于R22和D10的反馈作用,将使A3基准电压升高,所以J1吸合时J3释放。此后如果市电电压继续升高,取样电压相应升高,仍然会使J3处于吸合状态。

  3.开机保护电路:平时工作若S2置于“稳压”一侧,由于该稳压器通电前J1~J4均未吸合,通电时市电直接送入143V抽头处,变压器T处于大幅升压状态,其14V抽头电压会很高,有可能危及元件安全,为此设计了开机保护电路。14V端的电压经D5整流,C2滤波,R3、R4分压,击穿稳压管D6,电压送到三极管V1的发射极;由于R11、C4的充电时间常数很大,V1基极在开机瞬间电压较低,因此V1导通,抬高了VR1中间头上的电压,加到A1~A3的输入端,J1~J3吸合,从而降低14V端的电压。之后V1发射极电压降低或因D6截止而为0;同时C4充电电压逐渐提高,三极管V1截止,继电器J1~J3进入正常的稳压动作程序。

  4.延时与过压保护电路:当三极管V5截止时,稳压管D9输出的8.2V电压经R27向C9充电(长延时),或经开关S3及电阻R28充电(短延时),当C9上电压足以击穿稳压管D12时,三极管V6、V7导通饱和,继电器J4动作吸合,稳压器输出端有电。如果J1~J3动作异常,或市电错相导致即将送出的电压过高(J3-COM公共端处),则D7整流、C5滤波,VR2调整的过压信号使A4输出端变高,三极管V5导通,C9放电最终使J4释放,输出端断电,保护了设备。
来源:      时间:2014-4-2 11:26:27

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