性能可靠的限流可调稳压电源

　　这款可调稳压电源性能稳定可靠，输出电压从0-30V连续可调，调节精度高（采用WXD3-13型10圈电位器)0具有过载限流功能，限流输出0-3A连续可调，还可根据需要将2台以上的电源串联使用。

　　一、技术性能指标
　　
　　1、输出电压范围：0-30V连续可调
　　
　　2、最大输出电流：3A
　　
　　3、限流输出电流范围：0-3A连续可调
　　
　　4、纹波电压；不大于0.5mV
　　
　　5、稳压等效内阻：不大于0.O5Ω
　　
　　6、电压调整率：不大于±0.5%
　　
　　7、具有短路限流保护、自动恢复功能。
　　
　　二、电路工作原理
　　
　　本稳压电路为串联调整式，由输入电路、取样放大电路、稳压调整电路、限流控制电路、输出状态指示电路、继电器自动换挡电路、辅助电源等电路组成。电原理图如下图。

　　
　　考虑到电路的性能及其稳定性，调整管V1、V2选用大电流，高性能的大功率管2N3055。整机的控制电路、自动换挡电路采用了8个比较器，它们分别由2片LM324四运放集成电路IC1、lC2担任。
　　
　　输入的交流电压经变压器T1变换电压，继电器K1、K2换挡后，至D1-D4所组成的桥式整流电路整流滤波，然后输入到调整电路取样调整，再经C6、C7滤波后输出稳定的直流电压。变压器输出的辅助电压，经D5桥式整流，C8、C9滤波，经IC3、IC4三端稳压块稳压后输出+、-l2V辅助电源。IC1C、IC1D、RP3、FlP4等组成稳压电路，V3-V7为取样放大，V1、V2为调整曹，RP4为电压调节电位器，RP3为30V校正。R2、R3、IC1B、Dl3、RP1、RP2等组成限流电路，RP2为3A校正。当负载电流达到所设定的电流时，Dl3导通，电路处于限流状态，LED2{绿)亮，当负载电流小于所设定的电流时，Dl3截止，电路处于稳压状态,LED1（红）亮。IC2、V1O-Vl3、RP5、RP6等组成继电器自动换挡电路，RP5、RP6分别为IOV、20V换挡校正。
　　
　　三、电路制作　　
　　　　
　　1、整机结构
　　
　　整机由底座、外壳、前面板、后盖板等组成。变压器，BX1、BX2保险丝座，印制线路板等安装在底座上。电流表G1，电压表G2，电压调节电位器RP4，电流调节电位器RP1，电源开关S1，接线柱X1、X2、X3，LED1、LED2(可用1个双色LED代替)等安装在前面板上；G1为输出电流指示（型号：85C1-30V)，G2为输出电压指示(型号：85C1-3A)。调整管V1、V2安装在散热片上(散热片可作为后盖板)，其余的元器件安装在一块l20mm×l20mm的印制线路板上。考虑到电路的稳定性，RP2、RP3、RP5、RP6选用WX11-1型实芯微调电位器。
　　
　　2、输入电路
　　
　　输入电路部分的主要元器件是电源变压器、整流二极管和滤波电容。为了保证有足够输出功率，电源变压器T1的功率要大于1OOW，次级主绕组电流应大于3A，输出电压最大为30V，分3挡，每1OV抽头。辅助电源绕组电流为0.4A，电压为24V，中心抽头。为保证输出电流达到3A，整流二极管D1-D4允许的最大电流应选5A以上。为达到尽量小的纹波电压，滤波电容C5应选4700μF/63V以上的电解电容。
　　
　　3、取样放大及稳压调整电路
　　
　　IC1C,D17,RP3,RP4,IC1D,V3-V7等组成取样放大电路，当因电网电压或负载的变化引起输出电压波动时，IC1的14脚就输出误差放大电压，通过V3-V7进一步放大后控制调整管V1、V2的基极，使输出电压稳定，D5、D6为保护二极管。调节RP4可改变输出电压值，RP3为30V校正。由于调整管V1、V2的工作电流及所消耗的功率很大，所以分别安装在2块散热片上，散热片的型号为：YT-015，面积为115mm×130mm。
　　
　　4、限流控制电路
　　
　　R2、R3、ICl8、Dl3、RP1、RP2等组成限流控制电路。R2、R3为取样电阻，当负载电流小于所设定的电流时，R2、R3上的压降较小，IC1B组成的比较器的5脚电位高于6脚电位，7脚输出为正，Dl3截止，电路处于稳压状态。当负载电流达到所设定的电流时，R2、R3上的压降增大，IC1B组成的比较器的5脚电位低于6脚电位，7脚输出为负，Dl3导通，电路处于限流状态。RP2为3A校正。
　　
　　5、输出状态指示电路
　　
　　输出状态指示电路如下图。

　　
　　IC2A组成比较器，当电路工作在稳压状态时,IC2的3脚电位高于2脚电位,1脚输出为正，V8导通，LED1(红)亮。当电路工作在限流状态时,IC2的3脚电位低于2脚电位,1脚输出为负，V9导通，LED2(绿)亮。
　　
　　6、自动换挡电路
　　
　　IC2、V1O-Vl3、RP5、RP6、继电器K1、K2等组成自动换挡电路，如下图。
　　
　　IC2的4个运放组成4个比较器，当输出电压小于1OV时，V1O-Vl3都处于截止状态，继电器线圈k1、k2不带电，继电器触点K1、K2处于常闭状态，此时电源变压器的2-3绕组接入电路，提供交流1OV电压。当输出电压达到1OV时，IC2的1脚为负，14脚为正，Vl2、Vl3导通，继电器触点K1吸合，电源变压器绕组自动换挡，1-3绕组接入电路，提供交流20V电压。同理，当输出电压达到20V时,IC2的7脚为负，8脚为正，V1O、V11导通，继电器触点K2吸合(此时继电器触点K1仍为吸合状态)，变压器1-4绕组接入电路，提供交流30V电压。RP5、RP6分别为1OV、20V换挡校正。继电器线圈k1、k2工作电压为DC24V，触点K1、K2允许通过的电流应大于5A。Dl5、Dl6起保护作用。
　　
　　7、辅助电源电路
　　
　　辅助电源电路由D5、IC3、IC4、C8-C13等组成，D5为整流桥，变压器输出的交流辅助电压，经D5整流，C8、C9滤波，经IC3、IC4三端稳压块稳压，再经C1O-C13滤波后输出±l2V辅助电源。为整机集成电路、自动换挡电路控制电路使用。

　　四、整机调试
　　
　　1、确认电路无误后接通电源此时LED1(红)亮。若是LED2(绿)亮，则应检查电流调节电位器RP1是否处在限流为0的位置；若是，则把RP1稍作调节，此时应变为LED1(红)亮。若仍是LED2(绿)亮，则为电路故障，应进行检修。
　　
　　2、LED1(红)亮分别测LM7812、LM7912的输出电压正常值应为±12V，若偏差太大，应进行检修。
　　
　　3、调节电压电位器RP4使输出电压表指示为1OV调节微调电位器RP5，直至听到继电器K1触点的吸合声。再调节RP4，使输出电压在1OV左右变化时，应能听到继电器K1触点的吸合声。若不能自动换挡，应进行检修。
　　
　　4、调节电压电位器RP4使输出电压表指示为20V调节微调电位器RP6，直至听到继电器K2触点的吸合声。再调节RP4，使输出电压在20V左右变化时，应能听到继电器K2触点的吸合声。
　　
　　若不能自动换挡，应进行检修。
　　
　　5、调节电位器RP4使输出电压最大，调节微调电位器RP3，使输出电压为30V。
　　
　　6、调节电流电位器FR1至限流最小位置，此时LED2(绿)亮：接着用短路线短接输出端，调RP1使电流最大，再调节微调电位器RP2，使短路电流为3A，即输出限流的最大值为3A。
　　
　　7、调节完毕，拆去短路线，LED2(绿)暗，LEDI(红)亮。
　　
　　8、接着测量纹波电压等其它技术指标经测试，各项性能指标都能达到设计要求。

　　五、常见故障检修

　　1、电压表无指示，无输出电压，无±l2V辅助电压，LED不亮，可能是输入保险丝BX1(1A)熔断。
　　
　　2、电压表无指示，无输出电压，有土l2V辅助电压，可能是输出保险丝BX2(3A)熔断，或调整管V1、V2开路。
　　
　　3、电压表指针打表，输出电压超过30V，调节RP3、RP4不起作用，可能是调整管V1、V2短路。
　　
　　4、不能自动换挡，首先检查集成电路lC2是否损坏，测量lC2的1、14、7、8脚的电压是否正常，检测V1O-Vl3是否损坏，检查RP5、RP6，检查继电器K1、K2。
　　
　　5、输出状态指示电路不正常，首先检查集成电路ICI的1脚电压是否正常，接着检查Dl4、V8、V9、LEDI、LED2等元件。