呂志方
摘要:614系列中各型號交流穩(wěn)壓電源的額定輸出功率不同,但其工作原理卻是相同的。它們都是磁放大器調(diào)整式電子交流穩(wěn)壓電源,專門為穩(wěn)定220伏市電而設(shè)計的一種交流穩(wěn)壓器。它具有體積小、重量輕、輸出功率大、輸出波形好以及有一定的過載能力等優(yōu)點。廣泛用于精密儀器、電子設(shè)備及實驗室等對220伏市電要求高穩(wěn)定度的場合。遼寧建筑職業(yè)學(xué)院電子類各實驗室普遍采用它對市電220伏進行穩(wěn)壓。
關(guān)鍵詞:交流穩(wěn)壓電源? 工作原理? 故障分析
1 614系列穩(wěn)壓電源的工作原理
1.1 方框圖
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圖一
614型電源的基本工作原理框圖如圖一所示。在輸出端接一個特制的鎢絲二極管(穩(wěn)流二極管)做取樣電路。當(dāng)輸入端220伏電壓波動或輸出端負荷變動時,它的屏流就隨之做相應(yīng)地變動,產(chǎn)生誤差取樣電壓。經(jīng)后面多級直流放大電路放大后,去控制流過磁飽和放大器的直流繞組中的直流飽和電流。利用這微小的電流變化來改變磁放大器交流繞組的阻抗大小,達到穩(wěn)定輸出電壓的目的。
1.2 交流調(diào)整電路原理
614系列電源的核心部件為交流調(diào)整電路,如圖二所示。
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圖二
其中:T1——自耦變壓器。
L1、E1——自耦變壓器次級繞組的電感和電壓降。
L2、E2——自耦變壓器初級繞組的電感和電壓降。
T2——磁飽和放大器。
L3、E3——磁飽和放大器次級交流繞組的電感和電壓降。
RL——穩(wěn)壓器輸出端負載電阻。
T2的初級為直流勵磁繞組。流過繞組的直流電流I相當(dāng)于給T2的鐵芯加直流偏磁,其作用有二個:其一是I值應(yīng)保證T2鐵芯工作在磁飽和狀態(tài);其二是通過改變I的大小來改變鐵芯導(dǎo)磁率u的大小。由電磁理論知,當(dāng)I增大時u值必減小;反之I減小時u值增大。從而改變了T2次級交流繞組的電感量L3的大小,使I增大時L3減小,I減小時L3增大。
當(dāng)輸出電壓由于某種原因降低時,經(jīng)取樣電路取樣直流放大電路放大,使磁放大器直流繞組(初級)中的直流控制電流I值增大,T2鐵芯的u值變小。因為交流繞組(次級)的電感L3與鐵芯u值成正比,故L3亦隨u值減小而減小。所以次級感抗X3=W*L3也隨之減小,它的電壓降E3亦減小。
由圖二知:Ui=E2+E3
所以,自耦變壓器的初級繞組上的壓降E2增大,次級繞組E1亦增大,使輸出電壓Uo增加,抵消原來Uo降低的變化。當(dāng)輸出電壓升高時,穩(wěn)壓過程與上述相反。
2 614型電源的故障分析
下面將幾年來維修614系列電源中遇到的故障進行歸納分類,主要的故障可歸納為下面三大類,在每一類中舉一、二個典型故障,并對故障產(chǎn)生原因進行簡要分析。
2.1 輸出電壓過高
穩(wěn)壓器在日常運行中,發(fā)生這類故障的幾率最多。經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)多數(shù)是由于取樣管2D2P損壞引起。打開機箱會發(fā)現(xiàn)穩(wěn)流管2D2P玻殼內(nèi)不發(fā)紅光。用萬用表歐姆檔測量其燈絲已斷,換上新的2D2P后,重新開機輸出電壓為正常電壓220伏。
2D2P管燈絲斷后,屏流必為零,屏極電壓上升為直流電源電壓。耦合至下級使電壓放大管6J1的柵壓升高屏壓下降,隨之陰極輸出級6N1的陰極電位下降,所以功率管6P3P的陰極電位也下降,導(dǎo)致6P3P的屏流增加。因屏流流過磁放大器T2的直流控制繞組,所以T2的直流繞組中的直流電流I增大;交流繞組感抗減小,其上的壓降E3也減小。自耦變壓器T1初級壓降E2就增大。相應(yīng)地次級電壓降E1亦增大,引起輸出電壓上升,一般可達250伏左右。
2.2 輸出電壓過低
①由于功率管6P3P損壞,引起穩(wěn)壓器輸出電壓過低,更換好的6P3P后輸出電壓就恢復(fù)正常。
功率管6P3P損壞后使屏流減小,也就是流過磁放大器直流繞組的直流勵磁電流減小,使鐵芯u增大,如前分析,此時E3增大。自耦變壓器的E2、E1皆減小。所以輸出電壓下降。一般為180伏左右。
根據(jù)穩(wěn)壓器額定輸出功率大小不同,功率管往往由幾只并聯(lián)使用。只要其中有一只管子損壞屏流就會減小,如上所述輸出電壓就低于正常值。
②電壓放大管6J1損壞也會引起輸出電壓過低。
6J1管子壞后,因取樣電路送來的誤差控制電壓不能傳送至功率管,使6P3P陰極電位上升其屏流減小,即磁放大器直流繞組的直流電流減小,所以輸出電壓低于正常值220伏。
2.3 6P3P板壓加不上去,輸出電壓低于正常值
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圖三
614型電源一般都有高壓延時電路如圖三所示。開機后先讓6P3P電子管的燈絲予熱幾十秒鐘,然后再給6P3P屏極加屏壓,可延長電子管壽命。
經(jīng)檢查高壓延時電路中的延時電容C2無容量。換上原規(guī)格的C2后,輸出電壓恢復(fù)正常。由圖三知,交流電壓經(jīng)整流濾波穩(wěn)壓后,經(jīng)R3給C2充電,由于C2容量大充電時間常數(shù)很大,所以能達到延時目的。當(dāng)C2無容量時,C2上不能建立電壓,造成BG1無正偏壓。所以BG1截止,BG2導(dǎo)通,繼電器J吸合,其常閉觸點斷開,使供給6P3P屏流直流電壓的整流器不工作。6P3P因無屏壓故無屏流。所以穩(wěn)壓器的輸出電壓低于220伏,一般只有200伏。
參考文獻:
[1]王位喜.614系列交流穩(wěn)壓電源的常見故障修理[J].實驗室研究與探索,1994(03).
[2]姚善寶.電源技術(shù)講座——第十一講 交流穩(wěn)壓電源[J].電子技術(shù),1987(06).
[3]王位喜.不間斷電源的維修[J].計算機應(yīng)用研究,1995(06).