专利名称：一种三恒电源的制作方法
技术领域：
本实用新型属于稳定电源领域，确切地说，涉及一种可控硅控制的可输出恒定的电压、电流和功率的电源装置。
三恒电源是稳定电源的一种，与普通稳压电源或稳流电源相比，三恒电源还具有稳定输出功率的功能，是能够输出具有恒定的电压和(或)电流和(或)功率的一种稳定电源装置。从结构上讲，三恒电源就是电压、电流和功率的输出稳定控制部分与功率变换部分的组合，一般还要再加上各种安全保护部分。三恒电源也可以认为是普通的稳压稳流电源再配置上稳定输出功率的功能。三恒电源可以用于电泳，它给电泳提供电能。
用于电泳的稳定电源，其最大输出一般在如下范围电压100-5000V、电流50～3000mA、功率50～300W，并且它们的输出都应该是可以大范围调整的。一般来讲，对于同一个电源，它的最大输出功率总是远小于其最高输出电压和最大输出电流的乘积的。
目前用于电泳的电源，其功率变换部分，稳压和稳流电源大部分是采用可控硅(SCR)工频控制，小部分是开关电源；而三恒电源基本都是采用中频开关电源，如国内的HV-3000型三恒电泳仪和国外的Model 3000Xi三恒电源。中频开关电源由于去除了笨重的工频变压器，因而体积小、重量轻，效率也较高。但这种电源对生产和调试的技术要求比可控硅电源要高得多；同时若是设计上略有缺陷，或者功率管的质量稍差一些，故障率就很高；因此有些厂家在其三恒电源的说明书中还提出了严禁输出短路和开路的警告性注意事项。对于技术力量比较薄弱的乡镇企业来说，往往不敢问津生产。
本实用新型的目的是提供一种在普通可控硅稳压稳流电源基础上增加稳定输出功率功能的三恒电源，从而降低产品在生产和调试过程中的技术要求，提高装置的可靠性，并且也要兼顾体积、重量和效率上的优点。
本实用新型的技术方案是1.在普通可控硅稳压稳流电源的主要部分(输出电压电流采样电路36、输出给定值电路40、电压误差放大器11、电流误差放大器10、信号选通电路41、触发脉冲成形电路32、隔离驱动电路33、可控硅开关SCR、主变压器B1、输出整流滤波电路34、辅助电源38、一对输入端子220V和一对输出端子PUI)的基础上，将输出给定值电路40改为电压电流和功率的预置电路39，将信号选通电路41改为电平选通电路31，将主变压器B1改为具有三个相同次级绕组的主变压器B，相应原来的一个输出整流滤波电路34增加到三个(34-1)、(34-2)和(34-3)；再配加上乘法器37、功率误差放大器12、直流输出转换开关网络35(以下有时简称为开关网络)、继电器J和开关K31，组成一个基本的三恒电源。1.1.1将普通可控硅稳压稳流电源的输出给定值电路40改为电压电流和功率的预置电路39普通稳压稳流电源的输出给定值电路40是用一个电位器W01通过一个单刀双掷开关K01将电位器W01中心端的给定值送给电压误差放大器11或是送给电流误差放大器10，这种模式使得该电源只能或是工作在稳压状态下，或是工作在稳流状态下。本新型电源的改进不仅是增加了一个功率误差放大器12从而有了稳定功率的功能，同时将这种用开关选定给定值的模式改为电平自动选择方式。具体来讲，预置电路39由三个电位器W1、W2和W3组成，它们的下端都接地，上端分别接上各自的参考电压VPR、VUR和VIR，其中心端输出可以调节的给定电压(预置信号)，分别接到功率、电压和电流误差放大器12、11和10的输入端1，用以分别预置本新型电源输出的功率、电压和电流。电路到底处于什么工作状态根据三个给定值的大小和负载的电阻值的情况由电平选通电路31自动决定。这种工作模式使得本新型电源工作在稳压、稳流和稳功率状态，它们是和的关系，也可以说是同时工作在稳压、稳流和稳功率的状态下。1.1.2将普通可控硅稳压稳流电源的信号选通电路41改为电平选通电路31电平选通电路31是在信号选通电路41中再加上一个二极管D15构成的，它是用于自动控制和转换输出的稳定状态(即稳压、稳流或是稳功率状态)的电平筛选电路，二极管D15、D14和D13的负极分别作为它的三个输入端1、2和3，这三个二极管的正极与电阻R61的下端相连后作为电平选通电路的输出端4。它的三个输入端1、2和3分别与功率、电压和电流三个误差放大器12、11和10的输出端相连；它的输出端4接触发脉冲成形电路32的输入端Vi。因为电平选通电路31的几个输入端是二极管的负极，所以它实际上是一个低电平选通电路1.1.3将普通可控硅稳压稳流电源主变压器B1改为具有三个相同次级绕组的主变压器B普通稳压稳流电源的主变压器B1只有一个或等效一个次级绕组，当然也就只有一组整流滤波电路34；本新型电源将其改为具有三个相同的次级绕组的主变压器B，相应的整流滤波电路增加到三个相同的34-1、34-2和34-3；每个整流滤波电路的输入端分别接在一个次级绕组的后面，这样三组整流滤波电路的输出就可以通过开关网络35的切换而使本新型电源在大电流低电压与高电压小电流这两个输出范围间进行转换。1.2.1所加的乘法器37是一种模拟乘法器，它有两个输入端Vi1和Vi2、还有一个输出端Vo，两个输入端Vi1和Vi2分别与采样电路36的电流信号端3和电压信号端4相连，这样乘法器的输出端Vo就得到本新型电源的输出功率信号。它的输出端Vo接功率误差放大器12的输入端2。乘法器37可以选用任何一种乘法器(如四分之一平方乘法器、三角波平均乘法器、时间分割乘法器、可变互导乘法器和对数反对数乘法器)，也可直接选用BG314等市售成品，但价格较高。本新型的实施例中使用的是附图3所示的自行组装的对数反对数乘法器。1.2.2所加的功率误差放大器12在结构上与电压或电流误差放大器11或10几乎是完全相同的，由运算放大器和外围元件构成，它们的作用也是类似的，功率误差放大器12是用于在稳功率输出时，根据输出功率偏离预置值的情况而随时自动调整可控硅SCR的导通角，以达到输出功率稳定的目的.它有两个输入端1和2，还有一个输出端，输入端1接功率预置信号、也就是电位器W1的中心端，输入端2接本新型电源的输出功率信号、也就是乘法器37的输出端Vo，这样它就能根据输出的功率与预置值的偏差情况而从输出端输出一定幅值的调节信号，用于调整可控硅SCR的导通角，从而保证输出的功率稳定在预置值上。它的输出端接电平选通电路31的输入端1。1.2.3所用的继电器J应该采用具有多组触点的继电器，由串联在继电线圈回路中的开关K31来控制它的通断，使开关网络35进行切换，从而使得本新型电源的输出能在大电流低电压与高电压小电流这两个范围间进行转换。继电器的线圈J和开关K31串联后接在本新型电源的输入端子220V上。1.2.4所加的直流输出转换开关网络35是一组开关，可以由继电器的多组触点构成，它用于在输出的大电流低电压与高电压小电流这两个范围间进行转换，这样只用一个主变压器B就能够在保证输出一定功率的条件下输出较高的电压或是较大的电流，达到降低主变压器B的容量的目的。附图4示出了开关网络35的连接方式。开关网络35有三对输入端Vi1、Vi2、Vi3和一对输出端Vo，三对输入端Vi1、Vi2和Vi3分别接到三组输出整流滤波电路34-1、34-2和34-3的输出端。开关网络35的输出端Vo连到本新型电源的输出端子PUI(细致地讲，在这二者之间还串有输出采样电路36)，它或者输出三组整流滤波电路的串联，或者输出它们的并联；串联输出时本新型电源能够输出较高的电压，并联时能够输出较大的电流，这两种情况下都能保证一定的输出功率，这个功率是由主变压器B的容量所决定的最大输出直流功率。
2.本新型电源的主变压器B的次级绕组也可以有两个或者三个以上，此时输出整流滤波电路34也应该是两套或是三套以上，同时开关网络35也必须作相应的调整；构成开关网络的继电器应该有(n-1)个常开触点和2(n-1)个常闭触点(当然也可以反过来)，或者是只需具有个2(n-1)转换触点，这里n是主变压器B次级绕组的个数。
3.当一个继电器的触点不够用时，可以使用几个相同的继电器、并将各自的线圈绕组并联在一起后与开关K31串联，再将这个串联电路接到本新型电源的输入端子220V上；这几个继电器的组合就构成了一个等效的继电器J。
4.由于控制电路的具体形式不同，逻辑上可能需要一个高电平选通电路接到功率、电压和电流误差放大器12、11和10的输出端，这时应将电平选通电路31中的三个二极管D13、D14和D15都反接，同时电阻R61的上端要接到辅助电源38输出的负电源-VCC上，这样就将原来的低电平选通电路31改造成了一个高电平选通电路。当然这时也要将后面的脉冲成形电路32或是隔离驱动电路33作相应的变化。
5.本新型电源的工作模式也可以是或者稳压或者稳流或者稳功率状态，不是和的关系，此时可以使用以下两种方法之一5.1取消输出预置电路39，改用给定值电路39A.附图5示出了给定值电路39A的结构使用一个给定值电位器W02，并用一个单刀三掷开关K02来进行工作模式的切换；电位器W02的下端接地，上端接参考电压VR2，中心端接到开关K02的刀位0；开关K02的三个掷位1、2和3分别接电阻R01、R02和R03的右端，这三个电阻的左端都接到参考电压VR2上；给定值电路39A有三个输出端1、2和3，分别是开关K02的三个掷位1、2和3。给定值电路39A的三个输出端1、2和3分别接到功率、电压和电流三个误差放大器12、11和10的输入端1。5.2将预置电路39、功率放大器12、电压放大器11、电流放大器10，电平选通电路31这五部分用给定选通放大器42来代替。附图6示出了给定选通放大器42的结构它由给定值电位器W03、误差放大器A01和单刀三掷开关K03组成；电位器W03的下端接地，上端接参考电压VR3，中心端接误差放大器A01的输入端1；开关K03的刀位O接放大器A01的输入端2；开关K03的三个掷位1、2和3分别作为给定选通放大器42的三个输入端1、2和3，放大器A01的输出端作为给定选通放大器42的输出端4。给定选通放大器42的输出端4接脉冲成形电路32的输入端Vi，三个输入端1、2和3分别接到乘法器37的输出端Vo、采样电路36的电压信号端4和电流信号端3。
6.本新型电源由于可控硅SCR是接在交流回路中应用，因而必须使用双向可控硅，但是单向可控硅和一个整流桥配合起来也可以代替双向可控硅。如图7所示，单向可控硅SCR1配上一个由二极管D01、D02、D03和D04组成的整流桥就成了一个等效的双向可控硅。单向可控硅SCR1的阳极与D01和D03的负极连在一起，SCR1的阴极与D02和D04的正极连在一起；D01的正极和D02的负极接在一起作为一端，D03的正极和D04的负极接在一起作为另一端，这两端作为等效的双向可控硅的阳极和阴极，单向可控硅SCR1的控制极G仍作为这个等效双向可控硅的控制极G。
本实用新型的优点是1.由于采用了可控硅做开关器件，因而降低了对生产和调试的技术要求，容易掌握；2.本新型电源属于工频开关电源，因而它也具有较高的效率；3.可控硅是一种很结实的功率器件，尤其是在工频开关电源中，故障率远远低于中频开关电源中使用的功率管；4.本新型电源中由于采用了输出转换开关网络，在保证输出一定功率条件下能够输出较高的电压或是较大的电流，并且在这种情况下变压器的容量没有增加，所以它的体积和重量都不大。5.主变压器次级的几个绕组可按需要串联或并联，因而降低了造价，如再采用自行装配的模拟乘法器，本新型三恒电源的成本相当低。
图1是普通稳压稳流电源的基本原理图。
图2是本实用新型三恒电源的的基本原理图。
图3是一种模拟乘法器的电路图。
图4是输出转换开关网络电路图。
图5是工作于或者稳压或者稳流或者稳功率的三恒电源中所用的给定值电路39A。
图6是给定选通放大器42的原理图。
图7是用来代替双向可控硅的单向可控硅组合电路。
图8是本新型电源的输出状态转换过程的说明图。
以下结合附图，以本实用新型的非限定实施例来进一步详细说明，将有助于对本发明的理解。
实施例是一个最高输出电压为3000V，电流最大输出为120mA，最大功率输出为100W的三恒电源，其基本原理图示于图2。图中的电位器W1、W2和W3组成功率、电压和电流的预置电路39，这三个电位器的上端分别接到各自的参考电压VPR、VUR和VIR上，它们的三个中心端则分别接到功率、电压和电流的三个误差放大器12、11和10的输入端1上。功率、电压和电流的三个误差放大器12、11和10由运算放大器以及外围元件组成，每个放大器有两个输入端1和2以及一个输出端；这三个误差放大器的输入端2分别接到乘法器37的输出端Vo、输出采样电路36的电压信号端4和电流信号端3上；三个误差放大器的输出端分别接到电平选通电路31的三个输入端1、2和3上。电平选通电路31由电阻R61和二极管D15、D14、D13组成，电阻R61的上端接辅助电源38输出的正电源VCC，R61的下端和三个二极管的正极连在一起作为电平选通电路31的输出端4，三个二极管的负极分别作为输入端1、2、3；输出端4与触发脉冲成形电路32的输入端Vi相连。触发脉冲成形电路32的作用是产生开通可控硅SCR的触发信号，它根据送到其输入端Vi的信号电平的大小，在50赫兹工频信号的同步控制下，产生不同宽度的矩形波脉冲，用以触发可控硅；它的输出端Vo与隔离驱动电路33的输入端Vi相连；触发脉冲成形电路32的具体电路形式可以有多种多样，相当多的资料都有介绍，是所属领域的公知技术。隔离驱动电路33是将触发脉冲成形电路32输出的触发信号用于驱动处于50赫兹工频市电回路中的可控硅SCR，并在低压控制电路和50赫兹工频市电间提供电气隔离；它的输出端Vo接到可控硅SCR的控制极G；其具体电路可以采用变压器，也可以采用光电耦合器，本新型电源的实施例中用的是后者。可控硅SCR应使用双向可控硅，它和主变压器B的初级绕组串联后接到本新型电源的输入端子220V上；当然也可以使用单向可控硅再加上一个整流桥来代替双向可控硅。主变压器B的作用是传递能量、变换电压和电流，并提供电气隔离，其容量根据所需的直流输出情况来考虑；它有一个初级绕组和三个相同的次级绕组，三个次级绕组分别接到三个相同的整流滤波电路34-1、34-2和34-3的输入端上。完全相同的三个整流滤波电路34-1、34-2和34-3中的整流器是最普通的桥式整流器，滤波器是LC滤波器、RC滤波器和电容滤波器中的一种；桥式整流器的输入端就是整流滤波电路的输入端，滤波器的输出端就是整流滤波电路的输出端，桥式整流器的输出端接到滤波器的输入端；每个整流滤波器的一组输出端都接开关网络35的三组输入端Vi1、Vi2和Vi3中的一组。开关网络35由继电器J的四个常闭触点和两个常开触点连接而成，如图4所示；它有三对输入端Vi1、Vi2、Vi3和一对输出端Vo；它的一对输出端Vo接到输出采样电路36的输入端1和2。输出采样电路36中的电压采样部分是一个简单的电阻分压器，由电阻R284和R282组成，电流采样部分是在电源的输出回路上串联的一个小阻值电阻R281；采样电路36有两个输入端1和2，还有两组每组两个输出端；一组输出端是功率输出端5和6，接到本新型电源的一对输出端子PUI上；第二组输出端，其中一个是反映输出电压高低的电压信号端4，另一个输出端是反映输出电流大小的电流信号端3；电压信号端4和电流信号端3分别接到乘法器37的输入端Vi2和Vi1上，同时电压信号端4还接到电压误差放大器11的输入端2上，电流信号端3还接到电流误差放大器10的输入端2上。乘法器37有两个输入端Vi1和Vi2，它还有一个输出端Vo接到功率误差放大器12的输入端2上。辅助电源38，由一个小功率的变压器和整流滤波电路以及三端稳压器组成，用以提供各功能电路所需的低压电源；它有两个输入端和三个输出端；两个输入端接到本新型电源的输入端子220V上，三个输出端中一个是地线端，一个是正电源端VCC，另一个是负电源端-VCC；地线端和整个控制电路的地端连在一起，VCC端和-VCC端接到控制电路中需要相应电源的地方；在本新型电源的实施例中，VCC＝12V。
图3给出了本新型电源实施例中所用的乘法器37的具体电路，这是一个对数反对数型乘法器，它由四个运算放大器和四个NPN三极管以及几个电阻组成。它有两个输入端Vi1和Vi2，还有一个输出端Vo，输入和输出信号之间的关系是Vo＝α·Vi1·Vi2，其中α＝R48·R51/(R41·R44·VR)。图中的电位器W101是用以调整系数α的，可根据具体的电路参数的要求进行调节。图中的电容C9、C10和C11是进行频率补偿的，用以防止电路自激。电阻R43、R46和R47是起限流保护作用的。
图4电路给出了开关网络35的具体连接方法，图中继电器触点的位置将使三个整流滤波电路34-1、34-2和34-3的输出并联，这样本新型电源能够输出较大的电流；若是继电器吸合，则所有触点的通断状态反转，将使三个整流滤波器的输出串联，这时电源将能够输出较高的电压。
关于本新型电源的电平选通电路31与普通稳压稳流电源的信号选通电路41的区别，说明如下前者的电路31和后者的电路41相比，除了多用了一个二极管D15外，它们在形式上是完全相同的，但它们的作用却很不一样。普通稳压稳流电源，当开关K01接通电压误差放大器11的输入端1时，较高的电压VR1通过电阻R03加到电流误差放大器10的输入端1，从而使放大器10总是输出高电平，于是信号选通电路41中的二极管D13始终处于截至状态，只有二极管D14总是导通。换句话说，信号选通电路41只是相当于一个固定的转换开关。因此，当开关K01接通了电压误差放大器11的输入端1后，普通稳压稳流电源就只能工作在稳压的状态，只具有稳定电压的功能。而本新型电源的功率、电压和电流三个误差放大器12、11和10，在同一时刻也有两个(比如说是电流和功率误差放大器10和12)输出高电平，使得二极管D13和D15处于截至状态；另一个电压误差放大器11根据输出电压偏离预置给定值的情况而输出相应的调整信号，此信号通过电平选通电路31中对应的二极管D14后送入触发脉冲成形电路32的输入端Vi，最终用于调整输出电压在预置的给定值上；在这一点上，本新型电源的电平选通电路31和普通稳压稳流电源的信号选通电路41是一样的。但是当电源的负载变化时、尤其是变化较大时，由于三个误差放大器12、11和10各自的输入端1都有一定大小的预置信号电压输入，因此这三个放大器的工作状态就可能变化。例如当负载电阻的阻值逐渐变小，因为电源处于稳压工作状态，因而输出电压不变，而输出电流逐渐增大；但当输出电流增大到电流预置电位器W3所设定的预置值时，输出电流不再增加，而输出电压则随着负载电阻的进一步减小而减小，于是电源的工作状态转变为稳流状态。类似情况也可发生在稳压、稳流和稳功率三种状态中任意两种的互相转换中。
电路的工作状态转换过程可以参照图8中的两条曲线ABCD和EFGHI来说明。
假设本新型电源的输出是这样预置的功率预置电位器W1将输出功率限定在50W，电压预置电位器W2将输出电压限定在1000V，电流预置电位器W3将输出电流限定在100mA。电源开机工作后，设负载的电阻值在工作中由2.5KΩ到40KΩ逐渐变化。刚开机时，电路工作在点A，负载电阻为2.5KΩ、输出电流为100mA、输出电压为250V、输出功率为25W，电路处于稳流状态；以后电阻值变大到5KΩ，输出电流仍是100mA、输出电压变为500V、输出功率变为50W，电路工作点在B点，这时一种临界状态，因为己经到了输出功率的限定值；负载电阻值继续增大，就不可能保证输出电流恒定了，只能保证输出功率为恒定的50W，而输出电流则随着负载电阻值的增大而减小，但输出电压仍在增加，电路处于稳功率状态，工作点在曲线BC上向右下移动；当负载电阻值变到20KΩ时，工作点滑到点C，电路又处于另一个临界点，此时输出电流为50mA、输出电压为1000V、输出功率仍为50W；负载电阻值持续增加，电路开始转为稳压工作状态，输出电压稳定在1000V不变，而输出电流和输出功率都随着负载电阻值的增加而减小；当负载电阻值增到40KΩ时，电路的工作点在D点，输出电压为1000V、输出电流为25mA、输出功率为25W。
假如负载电阻的阻值还是同样变化，但是预置量不同功率仍预置在50W，但电压预置在500V，电流预置在50mA。于是刚开始工作时，负载电阻值为2.5KΩ、输出电流为50mA、输出电压为125V、输出功率为6.25W，电路工作于点E，电路工作于稳流状态；负载电阻值增大到5KΩ，工作点为F，输出电流仍为50mA、但输出电压和功率分别增大到250V和12.5W，电路仍处于稳流状态；负载电阻值增大到10KΩ，工作点转到G点，输出电流是50mA、输出电压是500V、输出功率是25W，这是一个转折点；与前面第一种预置的情况不同，在这个转折点上，输出功率并没有到预置的限定值，而是输出电压到了限定值，因此当负载电阻值继续增大，电路的工作状态将由稳流变为稳压；当负载电阻值由10kΩ连续增大到20kΩ和40kΩ时，工作点将从点G途径点H滑到点I，在这个过程中，输出电压始终保持在500V，而输出电流和输出功率则最终降到12.5mA和6.25W。在这种预置条件下，电路只有稳压和稳流状态，而没有稳功率状态。预置条件不同，电路可以有三个工作状态，也可以只有其中的任意两个。
电路的输出稳定过程与一般的稳压或是稳流电源无异，下面仅就与三恒电源的稳压、稳流和稳功率状态的转换有关的稳定过程举例分析如下还以前述第一种预置条件下的情况为例。在图8的A点附近，电路处于稳流状态，本新型电源的输出功率和电压都较多的小于功率和电压的预置值，因而功率和电压误差放大器12和11都输出较高的电平，一般应是接近于正电源VCC的正饱和电平；也可以说它们没有在工作，因为它们的后面接的是电平选通电路31中的二极管D15和D14的负极。无论什么原因，只要是输出电流稍有变动，比如变小一些，则输出采样电路36的电流信号端3端输出信号要变小；这个变小的信号加在电流误差放大器10的输入端2上，使得放大器10的输出电平升高，通过电平选通电路31中的二极管D13的传递而加到触发脉冲成形电路32的输入端Vi；于是从触发脉冲成形电路32输出端Vo输出比前宽的矩形触发脉冲，使得可控硅SCR的导通角增大一些，这样的调整使输出电流略为回升，从而保持了输出电流的恒定。上述的调整过程当然也适用于负载电阻的阻值逐渐变大时的情况。但当工作点从A滑向到接近于B点时，情况就不同了，这时输出电压还小于电压预置值不少，电压误差放大器11仍不工作；可是输出功率开始接近于功率预置值，因而功率误差放大器12的输出电平开始降低。当工作点终于滑到B点时，功率误差放大器12的输出已降到与电流误差放大器10的输出值基本相同的水平；如果负载电阻的阻值进一步增加，由于功率预置值的限制，输出功率不可能继续增加，那就只有降低输出电流了。输出电流的降低使得电流误差放大器10的输出电平升高，从而使得电流放大器10退出工作，而由功率误差放大器12接替进行工作，电路的工作状态也就由稳流变成了稳功率。
以上详细阐述了本实用新型基本三恒电源的一个实施例。下面再提及一些实施中应注意的事情。
基本的三恒电源只具有狭义的仅从电源角度讲的稳定输出电压、电流和功率的功能，使用中肯定很不方便、也容易损坏。因而一个完美的三恒电源还需要增加一些功能和装置，如输出电压、电流和功率的电表指示部分，电路的稳压、稳流或稳功率工作状态指示装置，过流和过压保护电路，短路和漏电保护电路，故障指示装置等。
权利要求1.一种由可控硅作开关器件的三恒电源，它包括普通可控硅稳压稳流电源的主要部分，即输出电压电流采样电路(36)、电压误差放大器(11)、电流误差放大器(10)、触发脉冲成形电路(32)、隔离驱动电路(33)、可控硅开关(SCR)、辅助电源(38)、一对输入端子(220V)和一对输出端子(PUI)，其特征是再包括如下的几部分组成一个基本的三恒电源1.1.1将普通可控硅稳压稳流电源的输出给定值电路(40)改为电压电流和功率的预置电路(39)它们由(W1)、(W2)和(W3)三个电位器组成，这三个电位器的下端都接地，上端分别接各自的参考电压电压(VPR)、(VUR)和(VIR)，这三个电位器的中心端分别接功率、电压和电流误差放大器(12)、(11)和(10)的输入端1；1.1.2将普通可控硅稳压稳流电源的信号选通电路(41)改为电平选通电路(31)电平选通电路由电阻(R61)和二极管(D15)、(D14)、(D13)组成，电阻(R61)的上端接辅助电源(38)的正电源输出端VCC，三个二极管的正极和(R61)的下端连接在一起作为输出端4，三个二极管的负极分别作为输入端1、2、3，这三个输入端分别与功率、电压和电流三个误差放大器(12)、(11)和(10)的输出端相连，输出端4与触发脉冲成形电路(32)的输入端Vi相连；1.1.3将普通可控硅稳压稳流电源主变压器(B1)改为具有三个相同次级绕组的主变压器(B)、相应原来的一个输出整流滤波电路(34)增加到三个相同的输出整流滤波电路(34-1)、(34-2)和(34-3)；每个次级绕组后都接一个整流滤波电路；整流滤波电路中的整流电路是普通的桥式整流器，滤波电路是LC滤波器、RC滤波器和电容滤波器的一种；1.2.1再配加上乘法器(37)，乘法器(37)的两个输入端Vi2和Vi1分别与输出采样电路(36)输出的输出电压信号端4和输出电流信号端3相连，乘法器的输出端Vo与功率误差放大器的输入端2相连；；1.2.2再配加上功率误差放大器(12)，它由运算放大器构成，它的两个输入端1和2分别与预置电路(39)中的电位器(W1)的中心端和乘法器(37)的输出端Vo相连；它的输出端与电平选通电路(31)的输入端1相连；1.2.3再配加上继电器(J)和控制开关(K31)，继电器(J)应选用有多组触点的，它的线圈和控制开关(K31)串联后接在电源的输入端子(220V)上；1.2.4再配加上直流输出转换开关网络(35)，它由继电器(J)的多组触点构成，在主变压器(B)有三组次级绕组的情况下，需要四对常开触点和两对常闭触点(当然也可以反过来)，或者是四对转换触点；开关网络(35)有三对输入端Vi1、Vi2和Vi3，分别与三个输出整流滤波电路(34-1)、(34-2)和(34-3)的输出端相接；开关网络(35)的一对输出端Vo接输出采样电路(36)的输入端1和2。
2.根据权利要求1所述的由可控硅作开关器件的三恒电源，其特征是主变压器(B)的次级绕组也可以有两个或三个以上的相同绕组，此时输出整流滤波电路(34-1)、(34-2)和(34-3)以及开关网络(35)也要相应变化。
3.根据权力要求1所述的由可控硅作开关器件的三恒电源，其特征是当一个继电器的触点不够用时，可以使用几个相同的继电器、并将各自的线圈绕组并联在一起使用；这几个继电器的组合就构成了一个等效的继电器(J)。
4.根据权利要求1所述的由可控硅作开关器件的三恒电源，其特征是电平选通电路(31)也可以是高电平选通电路，这时电路中的三个二极管(D13)、(D14)和(D15)都应该反接，同时电阻(R61)的上端要接到辅助电源(38)输出的负电源-VCC上；当然这时也要将整个控制电路的其它部分作相应的调整。
5.根据权利要求1所述的由可控硅作开关器件的三恒电源，其特征是它的工作模式也可以是或者恒压或者恒流或者恒功率状态，而不是和的关系，此时可以使用以下两种方法的一种5.1取消输出预置电路(39)，改用给定值电路39A，给定值电路39A的三个输出端1、2和3分别接到功率、电压和电流三个误差放大器12、11和10的输入端1；5.2将预置电路39、功率放大器12、电压放大器11、电流放大器10，电平选通电路31这五部分用给定选通放大器42来代替，给定选通放大器42的输出端4接脉冲成形电路32的输入端Vi，三个输入端1、2和3分别接到乘法器37的输出端Vo、采样电路36的电压信号端4和电流信号端3。
6.根据权利要求1所述的由可控硅作开关器件的三恒电源，其特征是所用的可控硅(SCR)也可以是单向可控硅(SCR1)，但这时要配上一个由二极管(D01)、(D02)、(D03)和(D04)组成的整流桥；单向可控硅(SCR1)的阳极与(D01)和(D03)的负极连在一起，(SCR1)的阴极与(D02)和(D04)的正极连在一起；(D01)的正极和(D02)的负极接在一起作为一端，(D03)的正极和(D04)的负极接在一起作为另一端，这两端作为等效的双向可控硅的阳极和阴极，原(SCR1)的控制极G仍作为这个等效双向可控硅的控制极G。
专利摘要本实用新型属于稳定电源领域,提供一种技术要求低、工作可靠而又成本低廉的三恒电源。它是在普通可控硅稳压稳流电源基础上增加了乘法器、功率误差放大器和由继电器触点构成的输出转换开关网络,并对原稳压稳流电源的部分单元电路进行了一些改进而得到的,它体积、重量都不大,效率也较高,可以用于电泳等需要输出恒定功率的过程中,特别是在对输出的电压、电流和功率都有一定限制时,它更加适用。
文档编号G05F1/10GK2289345SQ9624138
公开日1998年8月26日 申请日期1996年10月28日 优先权日1996年10月28日
发明者陈亚宁 申请人:陈亚宁