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文檔簡介
1、WYK直流穩(wěn)壓穩(wěn)流電源原 理 及 維 修 手 冊(cè)東莞市東方集團(tuán)易事特有限公司技 術(shù) 部 編 制第一章 第一節(jié) 直流穩(wěn)壓電源的定義及分類一、直流穩(wěn)壓電源的定義:輸出電流的方向不隨時(shí)間的變化向一個(gè)方向運(yùn)動(dòng)電源;直流電源有穩(wěn)固的直流電源與非穩(wěn)固的直流電源之分,所謂穩(wěn)固的直流電源,就是輸出電壓不隨負(fù)載或外界電壓的變化而變化,特別穩(wěn)固;非穩(wěn)固的直流電源 輸出電流的方向保持不變,輸出電壓的大小隨時(shí)間或負(fù)載的變化而變化;二、直流電源的對(duì)面就是溝通電源,所謂溝通電源就是輸出電流的方向隨時(shí)間變化而 作周期的變化;U非穩(wěn)固直流電源如圖a,穩(wěn)固直流電源如圖b,溝通電源如圖c:UUOATOBTOCT三、分類 分類原就
2、按輸出電壓及電流的大小分類:1、小功率U060 I010A 繼電器預(yù)穩(wěn)式:產(chǎn)品有: WYK-302B2 、303B2、305B2、502B2、503B2、505B2、602B2、502B2、605B2 WYK-302 、303、305、502、503、505、602、502、605 WYK-3010 、WYK-3010B2 2、中功率U060 10A I0100A 低壓可控硅半控預(yù)穩(wěn)式 產(chǎn)品有: WYK-3020 、3030、3050、3060、5050、50100 等;3、高壓電源 U0 60 高壓可控硅半控預(yù)穩(wěn)式 產(chǎn)品有: WYK-1002 、1005、1505、30010、6005 等;
3、4、大功率電源U050V I0150A 三相可控硅半控預(yù)穩(wěn)式 產(chǎn)品有: SWYK-30150 、30200、30300 等;其次節(jié) 直流穩(wěn)壓電源常用集成塊簡介1、運(yùn)算放大器a、 運(yùn)算放大器一般有五個(gè)必需的端子:負(fù)電源端; 5、輸出端;如下列圖:b、放大器的特點(diǎn):1、輸入阻抗高,輸出阻抗低;2、開環(huán)狀態(tài)放大倍數(shù)極高一般達(dá) 到 10 5;1、同相端; 2、反相端; 3、正電源端; 4、3、開環(huán)狀態(tài),當(dāng)同相端高于反相端時(shí),輸出端一般接近正電源電壓,反之,接近負(fù)電源電壓;2、本公司直流電源所用的運(yùn)放:a、UA741 b、LM324、LM358 第三節(jié) 直流穩(wěn)壓穩(wěn)流原理1、概述WYK 系列直流穩(wěn)壓穩(wěn)流為
4、線性串聯(lián)調(diào)整式具有輸出電壓連續(xù)可調(diào),輸出電流可以連續(xù)設(shè)置,紋波電壓低穩(wěn)壓精度高等優(yōu)點(diǎn);2、直流穩(wěn)壓電源常用技術(shù)指標(biāo):1)輸入電壓:單相 220V 10% 50HZ 三相 380V 10% 三相四線制 50HZ 2)輸出電壓 DC 0- 額定值( V)輸出電流 DC 0- 額定值( A)-3 3)電壓調(diào)整率 U/U 100%5 10 測試條件 輸入電壓 192V242V 電流調(diào)整率 U/U 100%5 10-3 測試條件 空載滿載4)紋波電壓 Vp-p20MV 峰-峰值Vref5MV 有效值5)指示指針式 2.5 級(jí)可以用 四位半 LED 3、穩(wěn)壓原理:VZR*UICUCER1EV0V+R2VB
5、RW+UOIBE1V-R3E2VARL-注: Ui非穩(wěn)固的直流電壓 Uce大功率三極管 管壓降 Ib三極管基極電流 RL前面板電壓調(diào)劑電位器Vz基準(zhǔn)電壓2DW234 6.2V Rw、R調(diào)試電位器及調(diào)試電阻 Uo穩(wěn)固的直流電壓1)輸出電壓: Uo=Ui-Uce. Ui 為非定直流電壓,為使Uo 保持穩(wěn)固,就要轉(zhuǎn)變Uce 的電壓,使得 Uce 變化同 Ui 變化相同,即: Ui 增大,Uce 亦得增大,反之 Ui 減小, Uce亦減小,保證輸出電壓不變;同樣當(dāng)負(fù)載增大時(shí),使得Uce 減小,保證 Uo 不變,當(dāng)負(fù)載減輕時(shí),使Uce 增大保證 Uo 不變;2)Uce 三極管的壓降的變化,可以通過轉(zhuǎn)變其
6、基極電Ib 大小的方法而實(shí)現(xiàn);運(yùn)放放大器,反相端接地,同相端接二套電源,一套Vz 正電源另一套負(fù)電源Uo. 當(dāng)輸出電壓穩(wěn)固狀態(tài)下,依據(jù)運(yùn)放特點(diǎn):A、輸入阻抗極高; B、開環(huán)放大信數(shù)極大;VA=VB= 地即 VA 電位為地;兩套電源形成的電流 Im,依據(jù)戴維南定理Vz+Uo Im= RL+R*+Rw 由于 VA=地, Im 在R*+Rw 的形式的壓降應(yīng)等于 Vz Vz+Uo 即 ( R*+Rw )=Vz RL+R*+Rw RL Uo= Vz R*+Rw UI V+UCECR1V0VAR*IMRLEVBV-RWR3VZIMU0得出輸出電壓公式,此公式特別有用,對(duì)調(diào)試修理分析有肯定的指導(dǎo)意義; 當(dāng)調(diào)
7、壓電位 RL 開路,表現(xiàn)為輸出電壓直通,實(shí)質(zhì)上是運(yùn)放的同相端僅有正電源而無負(fù)電源,運(yùn)放輸出正電位 Uce0 Uo=Ui VoV+,調(diào)整管基極電流增大,使三極管飽和導(dǎo)通, 當(dāng)電位器 RL 為 0 時(shí),表現(xiàn)為輸出電壓為0,實(shí)質(zhì)運(yùn)放輸出低電位VoV- 調(diào)整管截止; 當(dāng)R*+Rw 其中的一個(gè)或二個(gè)都未焊接時(shí),R*+Rw 輸出 Uo 表現(xiàn)為 Uo=0,實(shí)質(zhì)上,運(yùn)放的同相端無正電位,運(yùn)放輸出負(fù)電位,調(diào)整管截止; 當(dāng) Vz 為 0 時(shí),輸出 Uo 表現(xiàn)為 0,實(shí)質(zhì)上同分析一樣; 當(dāng)調(diào)壓電位器接觸不良時(shí),造成輸出電壓不穩(wěn)固分析實(shí)質(zhì)同; 運(yùn)放工作電壓一般有正負(fù)電源,當(dāng)運(yùn)放僅有正電源而無負(fù)電源即使同相端比反相端
8、低;運(yùn)放邊輸出肯定的正電位,使調(diào)整管飽和導(dǎo)通使得輸出電壓無法調(diào)劑,反之僅 有負(fù)電源沒有正電源;運(yùn)放輸出電壓為負(fù)電位,使得輸出電壓為 0;3)縱上分析對(duì)一臺(tái)有故障的直流檢修時(shí),從現(xiàn)象分析其故障緣由,例如:輸出電壓直 通 UoUi 三極管是否正常 調(diào)壓電位器是否開路 電源直通 運(yùn)放是否無負(fù)電壓 運(yùn)放是否損壞4)穩(wěn)流原理VZ R*CUCEEVARSRWRLV+R2否UIE1IBR1DVBE2UOV0V-R3直流電源在使用時(shí)常常為顯現(xiàn)過載短路現(xiàn)象,這就要求電源自身有過流愛護(hù)功能,就極易損壞電源自身,穩(wěn)流原理如下:當(dāng)負(fù)載電流較小,前面板調(diào)電流位器調(diào)至較大時(shí),即 VAVB 時(shí),運(yùn)放輸出高電位,二極管D 反
9、向截止,穩(wěn)流運(yùn)放對(duì)穩(wěn)壓部分無任何影響,當(dāng) VAVB 時(shí),運(yùn)放輸出 Vo 為負(fù)電位時(shí), 二極管 D 正向?qū)? 調(diào)整管基極電流減小, Uce 增大, Uo 減小,保持輸出電壓不變;在臨界狀態(tài)VA=VB Vz VA=IoRs RLVB= RL+R*+Rw RLIo=Rs(RL+R*+Rw )Vz 該公式是一個(gè)特別有用的公式,對(duì)調(diào)試修理有肯定的指導(dǎo)意義;(1) 當(dāng)前面板調(diào)流電位器, 調(diào)至最小時(shí),即 RL=0 表現(xiàn)為 Io=0 即 Uo=0 依據(jù) Io=Uo/Ro Ro 為負(fù)載電阻,調(diào)壓電位器失去作用,實(shí)質(zhì)是穩(wěn)流運(yùn)放輸出負(fù)電位,二極管 D 正向?qū)?調(diào)整管處于截止?fàn)顟B(tài);對(duì)調(diào)試或修理檢驗(yàn),穩(wěn)流是否起作用
10、調(diào)劑該電位器最小,觀看輸出電壓是否為零或輸出電壓是否下降;(2) 對(duì)于調(diào)試人員在調(diào)試時(shí)第一焊接一只調(diào)試電阻,否就輸出電流為零實(shí)質(zhì)是輸出 電壓為零;(3) 當(dāng) RL、Vz、Rs 肯定時(shí),輸出電流 I 同(R*+Rw )調(diào)試電阻即 R*+ 電位器 Rw 成 反比,即,輸出電流越大該阻值越小,對(duì)調(diào)試人員有指導(dǎo)意義;第四節(jié) 小功率直流穩(wěn)壓穩(wěn)流電源原理一、該系列直流穩(wěn)壓電源是用繼電器轉(zhuǎn)變整流橋兩端溝通電壓,減小調(diào)整管的功耗,具有 線路簡接,高低電壓帶負(fù)載功才能強(qiáng),一樣性好;1、WYK-30 系列預(yù)穩(wěn)原理,及相應(yīng)溝通電壓;BGB6J3+12VB5B46VJ2B220V B311V B2 J13VB1橋溝通
11、電壓繼電器工作狀態(tài)-輸出直流電壓0-3 12V 000 3-6 15V 001 6-9 18V 010 9-12 21V 011 12-15 24V 100 15-18 27V 101 18-21 30V 110 21-24 33V 111 繼電器的工作狀態(tài)是跟隨輸出電壓的變化而變化,當(dāng)輸出電壓為零,全部的繼電器都釋放,整流橋兩端溝通電壓最低,當(dāng)輸出電壓最高時(shí),全部的繼電器吸合溝通電壓最高,下面具體分析,繼電器工作狀態(tài);(1)當(dāng)輸出電壓為 0 時(shí),JQX1、JQ2、JQX3 受運(yùn)放的工作狀態(tài)掌握, 運(yùn)放的同相接地,反相端由 +15V 電壓分壓與負(fù)電壓Uo 分壓合成組成,當(dāng)輸出電壓為0 時(shí),即反
12、相端為正電位,因此,繼電器全部釋放,此時(shí),BG5 飽和導(dǎo)通, Z1 二極管相當(dāng)于短路, BG4 截止 C、E 相當(dāng)于開路,隨著輸出電壓增大即運(yùn)放反相端負(fù)電壓增大;R20 20k依據(jù)工作點(diǎn)需要設(shè)置的偏置的電阻不相同,第一,LM324-C 的反相端的電位低于參考點(diǎn);+15VIMR26LM324-C8D1IN4004JQX11 0R23BG1910kR22R217.5KR24680k10K3.9k15VU00;在臨界狀態(tài),同相與反相端電壓相等都為即, Uo 和電源電壓 +15V 形成的電流 Im 在( R20+R21)的壓降等于 +15V;Uo+15V Im= R20+R21+R26 Im(R20+
13、R21)=15V 或 Im R26=Uo Uo+15V Uo+15V ( R20+R21)=15 或R26=Uo R20+R21+R26 R20+R21+R26 15R26 Uo=Uo=3.25V 繼電器處于 001 狀態(tài)R21+R20 當(dāng)輸出 3.25V 時(shí), JQX1 吸合溝通電增加 3V (2)隨著輸出電壓連續(xù)上升,JQX2 又要吸合,當(dāng)它吸合后,BG4 飽和導(dǎo)通,運(yùn)放LM324-C 的反相端的正電源增大, LM324-C 輸出負(fù)電位, JQX1 又釋放,溝通電壓增大6V;此時(shí)的輸電壓值 ,此時(shí)繼電器 010 狀態(tài);R15 Uo= 15V=15/30 15V=7.5V R14 +15VB
14、G4R20R22D1IN4004JQX120k680k8550R26R211 0R23BG110k9810kR24LM324-C7.5k3.9k-U0(3) 隨著輸出電壓增大LM324-C 又要輸出高電位, JQX 吸合,Uo=R26/R21 1510V此時(shí),繼電器處于 011 狀態(tài);(4) 隨著輸出電壓連續(xù)增大,LM324-D 又要吸合, Uo=R3/R2 15=15V 此時(shí) JQX3吸合, JQX3 一旦吸合, BG5 從飽和導(dǎo)通狀態(tài)轉(zhuǎn)變成截止?fàn)顟B(tài),LM324-A 、LM324-C 反相端的負(fù)電壓要經(jīng)過15V 穩(wěn)壓二極管即( Uo-15)V,當(dāng)輸出電壓在 15V 時(shí),LM324-A 、LM
15、324-C 反相端的負(fù)電源為 0,此時(shí), JQX1、JQX2 從吸合狀態(tài)變?yōu)獒尫艩顟B(tài),此時(shí),繼電器工作狀態(tài)為 100;(5) 隨著輸出電壓連續(xù)增大,重復(fù)(6)+15V1)、(2)、(3)狀態(tài);R2R101 404 0 N4 I10kD3JQX3680kR5LM324-D27K1 2R31 3R68050BG310k27KR48550BG5 3.9k15VZ1二、以上具體分析了三個(gè)繼電器隨著輸出電壓變化而轉(zhuǎn)變工作狀態(tài),對(duì)調(diào)試和修理都有 肯定的指導(dǎo)意義;1、輸出電壓調(diào)劑不上, 第一檢查橋溝通兩端的電壓, 假如溝通電壓僅為起始電壓,一般是繼電器接觸不良,或預(yù)穩(wěn)部分發(fā)生故障,主回路沒有故障;2、WYK
16、-50 系列預(yù)穩(wěn)原理及相應(yīng)的交電壓;WYK-50 系列溝通預(yù)穩(wěn)采納四只繼電器,16 種組合及溝通電壓分16 檔,原理及相應(yīng)的溝通電壓見說明書;1)原理分析同 WYK-30 系列相像, WYK-50 系列采納分壓以運(yùn)放反相端 負(fù)電源 30V 為準(zhǔn);BG +R1 U0R2-WYK-50 系列R1/R2=3/2 即 U1/U2= R1/R2 U1= R1/R2(Uo-U1)U1=R1/(R2+R1) Uo WYK-60 系列 R1/R2=1/1 2)具體分析同 WYK-30 系列相像;3)當(dāng) R2 開路,運(yùn)放反相端的無負(fù)電壓,繼電器無法吸合,因此輸出電壓調(diào)不上;第五節(jié) 中功率直流穩(wěn)壓穩(wěn)流電源原理一、
17、該系列直流穩(wěn)壓穩(wěn)流采納可控硅半控預(yù)穩(wěn)原理,可控的導(dǎo)通角受調(diào)整管的壓降掌握,當(dāng)輸出電壓增大,調(diào)整管的壓降減小,導(dǎo)通角增大,保證調(diào)整的壓降在 10V 左右;1、專用移相能發(fā)器 KC04 簡介,見說明書(常熟半導(dǎo)體廠)+15V R24/1KD20D21KC04- 9UtUtooU U2、當(dāng)輸出電壓增大,或負(fù)載增大時(shí),調(diào)整管壓降下降,BG3 向截止方向趨進(jìn), BG3集電極電壓上升, KC04“ 9” 移相電壓增大,因KC04 為正極性型,因此導(dǎo)通角增大,保t證調(diào)證管壓降在 10V 左右;o 3、半控原理atobUUototUatUbtoo半控整流原理如下列圖,轉(zhuǎn)變脈沖位置,就可以轉(zhuǎn)變半控整流平均電壓值
18、,就可以保證調(diào)整管壓降,保持不變,由于可控硅的導(dǎo)通角受管壓降掌握;4、調(diào)試修理指導(dǎo):1)可控硅的觸發(fā)脈沖應(yīng)是正極性,可以用示波器測試,無示波器,用比較法看整流濾波 是否有電壓;2)可控硅組成的橋半邊工作,a 輸入溝通電壓增大, b 電感噪聲增大, c 加載輸入電壓無法達(dá)到最大值,輸出電壓達(dá)不到額值;3)對(duì)于有故障的電源第一檢查幫助電源電壓是否正常,有無元器件燒毀,重點(diǎn)檢查可控 硅是否擊穿或斷開,可控硅擊穿短路,一般輸入保險(xiǎn)絲熔斷,可控硅斷開一般不能加 載,前面板調(diào)壓電位器是否開路或接觸不良;4)此線路的正負(fù)電壓是用 2 只 LM7815 供應(yīng), LM7824 供應(yīng)脈沖變壓器電源;5)檢修時(shí),對(duì)
19、集成塊可以用替代法修理;二、低壓電源和高電源的區(qū)分:1、輸出電壓 60V 為低壓電源 輸出電壓 60V 為高壓電源 2、低壓電源無迭加電壓,輸出電壓的調(diào)劑是轉(zhuǎn)變?nèi)与娮瑁患?RL 前面電位器,原理 圖 a 圖;高壓電源有迭加電壓,輸出電壓的調(diào)劑是轉(zhuǎn)變基準(zhǔn)電壓,即 RL 前面板電 位器如圖( b)所示:P3-3K-2LC5/0.01N*3DD15+K-1BU406 P2-2 P1-1 C14VINC16U0220VS3KD-1D-2-圖a D-3D-4C5/0.01N*3DD15+CX 20-V D-6 D-5圖b 3、高壓電源為何要加迭加電壓和二極管D,直流電源常常發(fā)生過載或短路,對(duì)高壓電源不
20、在技術(shù)上實(shí)行措施極易擊穿調(diào)整管造成輸出電壓直通;如圖( b)所示增加 15V左右的溝通電壓并整流濾波迭加在半控整流上邊,大功率二極管 D 如下列圖接法,當(dāng)輸出端發(fā)生短路時(shí), 二極管 D 導(dǎo)通大功率調(diào)整的兩端直流電壓最多在 20V 左右,因此,調(diào)整三極管不易擊穿, 高壓部分電解電容上的電能通過二極管 D 釋放,因二極管的抗沖擊才能遠(yuǎn)比三極管抗沖擊才能強(qiáng);4、調(diào)試修理留意事項(xiàng):1)調(diào)試先調(diào)低壓部分,當(dāng)?shù)蛪翰糠州敵鲭妷赫7€(wěn)流淌作時(shí),斷開 R23/10K 電阻,斷開可控硅的掌握板,調(diào)劑, W3/6.8K 電位器,在導(dǎo)通角微小的狀態(tài)下加可控硅的掌握極脈沖電壓,導(dǎo)通角的大小可以用示波器測量 KC04“
21、9” 腳波形,“ 9”腳平頂越寬,導(dǎo)通角越大反之越小,如下列圖:P9 0 P1 0 P15 0 半控整流工作正常,可以用示波器測量電感兩端波形判定;將 W3/6.8K 的電位器中心抽頭為 -15V 電壓即無脈沖輸出后,重新加上 R23/10K 電阻,此時(shí),KC04 脈沖移相電壓由 BG3 的集電極掌握即由調(diào)整管的管壓降掌握,這樣就完成半控調(diào)試工作;2)修理高電源時(shí),留意可控硅二極管的耐壓及平均整流電流高等級(jí)可以替代低等級(jí),更換脈沖變壓器時(shí),肯定要用示波器測量脈沖極性,由于脈沖變壓器的繞制的方向是隨機(jī)的;3)KC04 各點(diǎn)波形KC04 各點(diǎn)波形除“9” 腳受電位掌握波形發(fā)生變,其余各點(diǎn)波形都固定
22、的,判定KC04 的好壞在,有 15V 電源情形,可以測量各點(diǎn)的波形;第六節(jié) 大功率直流穩(wěn)壓穩(wěn)流原理1、該系列直流穩(wěn)壓為三相半控整流預(yù)穩(wěn)線性串聯(lián)調(diào)整式直流電源具有輸出電流大,對(duì)電源影響小等優(yōu)點(diǎn);2、 半控整流原理:A-ABX3J2-1380V-AL3P4-4K-2L1/0.1 CBG1N*3DD15+K-1K-3BX2J2-2I2P1-1P2-2P3-3DC-VBU406DC-X380V-BB-BC-CBX1J2-3380V-CI1D-1D2D-2_該系列電源一般是低電壓大電流Io150A 以上,預(yù)穩(wěn)原理同WYK 系列中功率電相像,穩(wěn)壓穩(wěn)流原理通用都是懸浮迭加式;3、 調(diào)試三相相序肯定要留意一
23、般采納試驗(yàn)法;4、 廠檢驗(yàn)時(shí),對(duì)于 A、B、C 三相,任意接法,輸出電壓,輸出電流都應(yīng)當(dāng)正常;1、LM324 封表及排列附錄LM741 封表及排列LM358 封表及排列2、KC04 封表及功能3、WYK-30 系列(繼電器)原理圖WYK-30 系列 PCB 位號(hào)表WYK-50 系列(繼電器)原理圖WYK-50 系列 PCB 位號(hào)表4、WYKL 、WYKG 系列原理圖WYKL 、WYKG PCB 位號(hào)表5、SWYK- 系列原理圖SWYK 位號(hào)表D12345678DC220V-1 18VD5D6LM7 8153234 2DWR2 91.2kR1 0D3JQX 3 3.9kR14R17D2 IN40
24、04BG 410k8550R20R22D1IN4004JQX 1C1VinD NV o u t680kIN4004680kJQX 220k680k8R2 3R2LM3 24-DLM3 24-AR19LM3 24-C25 R30kGR2127k1210kR53BG 1R1810C12C3210k13BG310kBG 2910k470UF10UF1R3R414R68050-2D7D8C2470UF10k15R168050R2 6AR2 4V+RZ427k3.9kBG 57.5kZ315k3.9k3.9k0.68k855018V2CW544*IN4004R1RSR1-115VZ10.68kBG*N2
25、N3055R2 7W 2B6J3R7W 1W LR912V0.1kBG 8B5B6.8k1kBU4060.015k1.2k1kB4CCCV2D1 11R*-11.2k1.2k*1N4148 2R*-26VJ2R3 4R32Z2R30D4BB31.2kR3 3LM3 58 -A3R2 81.2kCLRL-BD1 2BG756kR1 111 V1kR870.3k6R1 21.2kB2J1BG 652*1N4148LM3 58 -B3VD1 0D9AB1WYK-30R1 3 1.2kC6W XA47k4.7UFTitleSizeN u mb erR e v is io nA3123456D ate
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