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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。控制電路的功能有開機(jī)延時送電、穩(wěn)定輸出電壓、過壓保護(hù)及指示、欠壓保護(hù)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(dāng)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(zhǔn)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(fù)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(jī)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(jī)繞組的供電回路是：DC12V→J1常開接點→限位開關(guān)XK1→電動機(jī)M→XK2→J2常閉接點→地。 2．取樣電壓與基準(zhǔn)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(biāo)志著DC12V電源工作正常。集成電路A1是四運(yùn)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(zhǔn)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(zhǔn)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(fù)輸入端接基準(zhǔn)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(rèn)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(jī)M得電轉(zhuǎn)動，但這時電動機(jī)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(jī)M→XK1→J1常閉接點→地，電動機(jī)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(jī)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(jī)斷電停轉(zhuǎn)，以免電動機(jī)過載損壞。 4．開機(jī)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(yùn)放，此處將運(yùn)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(zhǔn)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(dá)到腳基準(zhǔn)電壓之前，A2的輸出端腳為低電平；當(dāng)C7上電壓達(dá)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(jī)延時結(jié)束。這個過程大約需要5分鐘。開機(jī)延時送電主要是為了保護(hù)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(jī)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(jī)延時期間發(fā)光管LED4點亮，指示當(dāng)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(hù)電路。由集成電路A1．1及外圍電路組成。當(dāng)電壓偏高較多，經(jīng)電動機(jī)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(jī)停止轉(zhuǎn)動），輸出電壓仍然達(dá)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(hù)了用電設(shè)備。過壓保護(hù)后發(fā)光管LED1點亮，指示斷電是由過壓所致。 6．欠壓保護(hù)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(dāng)前處于欠壓狀態(tài)。如果用電設(shè)備允許欠壓運(yùn)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(hù)和欠壓保護(hù)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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