专利名称：一种交直流通用稳压电源的制作方法
技术领域：
本实用新型属于稳压电源。
随着电子工业的迅猛发展，伴随着各种各样电子线路的稳压电路也千姿百态。特别是稳压集成块的出现，为多种电子设备提供了高性能，简便、价廉的稳压电源。
从事各种电子、电器设备研制的科研人员，电子模拟教学的教研员，以及各种电子、电器维修人员也与日俱增。
近年来，针对某一特定场合使用的专用电源的发明与改进成果在各种电子技术刊物上时有发表。但未闻有关新型的通用型稳压电源研制成果的报导。而目前实验室装备的通用稳压电源基本上都是早期的系列产品。如WYJ，YJ26等。WYJ系列稳压电源，市电220V通过电源变压器，经整流器，滤波器，至电压调整器调整后，输出稳定直流电压。输出端经取样电路同基准电压一起送入电压调整器，进行比较放大控制输出电压。调压开关对可调电压分级粗调，降低调整管功耗。
单个开关可调电压级数少，定电流设计的稳压电源功率运用在高电压和低电压输出时的差值大，滤波电容在高电压和低电压的耐压要求变化大，使加宽设计稳压电源可调范围受到限制。或者设计的产品调节范围虽较宽，但稳压电源的转换效率，经济性、体积、重量等指标不理想。
本实用新型的目的是提供一种交直流通用稳压电源。
以下结合附图
作详细说明。
附图是ADCW－1型通用稳压电源电原理示意图。
该稳压电源分九个部份，(上、下辅助电源省略)见虚线框所示。市电220V经直流控制器Ⅰ送给前置交流调整器Ⅱ控制电压，同时经前置交流调整器送给电源变压器Ⅲ初级稳定的交流电压。电源变压器次级经K1－1、K2－1送给整流器Ⅳ，经整流后的直流电压被可变滤波器Ⅴ滤波送到直流调整器Ⅷ。基准电路Ⅵ送给直流调整器基准电压。取样电路Ⅶ从直流电压输出端取得电压变化量反馈给直流调整器与基准电压比较放大后控制直流调整管调整输出电压，使输出电压稳定。经K1－1、K2－1来的交流电压另一路经交流调整器Ⅸ输出交流电压，交流调整器的控制电压由直流电压输出端取得。
Ⅰ、直流控制器市电220V经D1整流，C1滤波，并通过R1、D2、3、T1、R2组成的恒流电路，给D4、5稳压管工作电流，D4上的稳定电压经R4送到前置交流调整器作控制电压用。另一路经R3降压，D6稳压后做T2的工作电源，C2是储能元件。T2是光电耦合器，R5是T2的负载，T2的D点直接接入直流调整器的输入端，另一端经W1接交直流开关K4。取用直流电压时，K4倒向1，直流调整管T16的压降大于设定值后，T2内的发光二极管导通，光电管也导通，R5上的电位上升，T3基极电位上升，T3集电极电位下降，经D11、D12到T5、T7的基极电位下降，T5、T7的发射极电位下降，电源变压器初级电压下降，次级电压下降，直流调整管的压降下降，使直流调整管的功耗限定在一定的范围内。
当需要交流电压时，K4倒向2，这时直流输出不带负载，流过直流调整管的电流很小，直流调整管的集电极电压约等于输入交流电压的峰值。K1－3、K2－5与D34－44组成的电路，是为稳压电源交流和直流有相同电压数值输出而设置的控制电压提升电路。因正弦波交流峰值是有效值的
倍，所以直流控制电压必须提升
－1的电位差。这时T2的CD二端相当于接在交流调整器T18或T18集电极和发射极的二端。当T17或T18的交流压降峰值超过设定值后，同样使直流控制器输出的控制电压下降，电源变压初级电压下降，次级电压下降，T17或T18的管压降下降，使输出交流电压趋向稳定。
Ⅱ、前置交流电压调整器假设输入交流电源在正半周时，正电压在T5集电极，电流顺序流经T5集电极、发射极、电源变压器初级绕组及D14。从T5集电极经R6、T4、D7、8、R7组成的恒流电路加到T5的基极做基极偏流，当T5基极的电位低于直流控制器来的控制电压时，T5基极电位与直流控制器电位被D11隔离，T5处于饱和导通状态。正半周上升沿在T5的基极电位上升到高于直流控制器来的控制电压后，D11导通，T5的基极电位不再上升，T5的发射极电位也不再上升。正半周的下降沿在T5的基极电压下降到低于直流控制器的控制电压时，D11又截止，T5又恢复到饱和导通状态。交流输入电压高于直流控制器的控制电压的峰顶部份被切掉。市电电压越高，被切掉的部份越大。
R8、D9、10、T6、R9组成的恒流电路对T7作基极偏流，负半周时，电流流经T7集电极、发射极、电源变压器初级绕组及D13，电压调整过程和正半周相同。这样前置交流电压调整器就达到调整交流电压的目的。输出电压的波形如图2的A点，B点是市电220V的正弦波形。
Ⅲ、电源变压器次级有13个抽头，1－10由K1－1控制，11－33由K2－1控制，K1－1和K2－1组合能变换30级交流电压。
Ⅳ、桥式整流器从K1－1、K2－1来的交流电压经D15整流，被可变滤波器滤波送给直流电压调整器。
Ⅴ、可变滤波器大容量低耐压的C3－C6电容器由K3控制，可变换3种状态，C7、C8由K2－2控制，K3与K2－2组合可变换9种不同电容量，不同耐压的等效电容器。
Ⅵ、基准电压电路从直流电压调整器输入端经D16、17、T8、R11、R10、T9、C9、D18、19组成的高稳定性恒流电路对D20－23稳压管以恒定的工作电流，这个高稳定的电压经T10缓冲后送到直流电压调整器。K2－3可变换3种基准电压。
Ⅶ、取样电路从直流电压输出端取得输出电压变化量经分压器反馈给直流电压调整器，分压器由R15－25和W2组成，经K1－2和K2－4组合能变换30种分压比。
Ⅷ、直流电压调整器，T13、T14是比较放大器，T15、R29、R28、D28、29组成恒流电路做比较放大器的发射极电阻。能在电压大范围变化时，使比较放大器的工作稳定。R26、T11、D24、25、D26、27、C10、T12、R27组成的高稳定性恒流电路做比较放大器的负载。从W2来的电压变化量与基准电路来的基准电压比较放大后控制T16电压调整管进行输出电压的调整。
Ⅸ、交流电压调整器原理同前置交流电压调整器相同。因有前置交流电压调整器的作用，交流调整管T17、T18的管压降变化很小，恒流偏置电路分别用R30、R31代替。直流控制电压从直流电压输出端取得。D34－44和K1－3、K2－5组成的控制电压提升电路能变化30级，D30、31是隔离二极管。
整机电路的工作，K1是电压粗调转换开关，K2是量程转换开关，K3是可变滤波器的串并联转换开关，W2是输出电压细调电位器，W1是前置交流电压调整器的灵敏度调整电位器，K4是交直流转换开关。
该电路的特点如下1.定功率设计方法，如果按常规定电流设计方法，输出电压0－300V连续可调，输出电流500mA计算，输出电压300V时，可用功率150W，输出电压降到30V时，最大可用功率只有15W，只有最高可用功率的 1/10 。要求可调电压范围越宽，越难设计出理想的稳压电路。采用定功率设计方法后，输出功率是一个定值，从低电压到高电压输出都能满功率使用。在低电压时，电源变压器次级低压绕组和电压调整管要有足够的容许电流，因此有利于整机的小型化，使用范围更广。2.交流调整器，因调整管基本上处于饱和导通状态，由于多位调压开关的作用，可调电压级数可分得较细。实际被直流电位切掉的交流峰顶很好，有调整功耗低，输出交流波形接近正弦波的特点。3.可变滤波器，因滤波电容的价格，体积同电容量的大小，耐压高低成正比，以0－300V可调，100W功率为例，滤波电容C＝ (2T)/(RL) 计算，30V时的电容量约是300V时的10倍，用一组满足低压时的大容量，又要承受高耐压的电容器，显然很不理想。采用可变滤波器，是把低耐压的多只电容器，用串并联变换方法，这样电容量和耐压就能适应可调电压的变化而变化。有利于整机的小型化和降低整机的生产成本。4.多位组合调压开关，可调电压级数等于多只开关档数的乘积。例如ADCW－1型稳压电源，电压粗调分30级，K1用10档开关，K2用三档开关，电源变压器增加2个抽头，可调电压从10级增加到30级。要求可调电压级数越多，越能显示多位组合调压开关的优越性。有利于宽可调稳压源的设计。5.采用减小稳压管动态电阻的基准电压电路，能使稳压管的稳定度提高几十至几百倍。
权利要求1.一种交直流通用稳压电源，包括直流控制器Ⅰ、前置交流电压调整器Ⅱ、电源变压器Ⅲ、整流器Ⅳ、滤波器Ⅴ、基准电路Ⅵ、取样电路Ⅶ、直流电压调整器Ⅷ，其特征在于它具有交流电压调整器Ⅸ，所说的滤波器采用可变滤波器，调压开关采用多位组合，基准电路采用减小稳压管动态电阻电路。
2.根据权利要求1所述的一种交直流通用稳压电源，其特征是所说的交流电压调整器，以直流电压经隔离二极管D11、12同交流电压调整管T5、7基极相连接，交流输入电压加到交流电压调整管集电极，同时经偏置电路或偏置电阻R30、31加到交流电压调整管基极作偏流，用二极管D13、14作交流电压调整管反向通路。
3.根据权利要求1所述的一种交直流通用稳压电源，其特征在于所说的减小稳压管动态电阻电路是电源经恒流电路或恒流二极管对稳压管加入恒定电流，最后经缓冲器T10输出基准电压。
专利摘要本实用新型公开了一种交直流通用稳压电源，它包括直流控制器、前置交流电压调整器、电源变压器、整流器、滤波器、基准电路、取样电路、直流电压调整器，其特征是它具有交流电压调整器，所说的滤波器为可变滤波器，调整开关采用多位组合，基准电路采用减少稳压管动态电阻电路。本实用新型的优点是(1)稳压器体积小重量轻，(2)调整功耗低，输出交流波接近正弦波，(3)稳压管的稳定度提高几十至几百倍。
文档编号G05F1/10GK2057010SQ8920816
公开日1990年5月9日 申请日期1989年5月29日 优先权日1989年5月29日
发明者徐关正 申请人:徐关正