1、WYK流穩(wěn)壓穩(wěn)流電源原理及維修手冊東莞市東方集團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、直流穩(wěn)壓電源的定義：輸出電流的方向不隨時間的變化向一個方向運動電源。直流電源有穩(wěn)定的直流電源與非穩(wěn)定的直流電源之分，所謂穩(wěn)定的直流電源,就是輸出電壓不隨負載或外界電壓的變化而變化，非常穩(wěn)定；非穩(wěn)定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間或負載的變化而變化。、直流電源的對面就是交流電源，所謂交流電源就是輸出電流的方向隨時間變化而作周期的變化。非穩(wěn)定直流電源如圖 a,穩(wěn)定直流電源如圖 b,交流電源如圖 c：三、分類分類原則按輸出電壓及電流的大小分類：1、小功率 U0三 60I

2、0三 10A繼電器預穩(wěn)式：產(chǎn)品有：WYK-302B2、303B2、305B2、502B2、503B2、505B2、602B2、502B2、605B2WYK-302、303、305、502、503、505、602、502、605WYK-3010、WYK-3010B22、中功率 U0三 6010A 三 I0三 100A低壓可控硅半控預穩(wěn)式產(chǎn)品有：WYK-3020、3030、3050、3060、5050、50100 等。3、高壓電源 U060高壓可控硅半控預穩(wěn)式產(chǎn)品有：WYK-1002、1005、1505、30010、6005 等。4、大功率電源 U0三 50VI。1150A三相可控硅半控預穩(wěn)式產(chǎn)品

3、有：SWYK-30150、30200、30300 等。第二節(jié)直流穩(wěn)壓電源常用集成塊簡介1、運算放大器a 運算放大器一般有五個必須的端子：1、同相端；2、反相端；3、正電源端；4、負電源端；5、輸出端。如圖所示:b、放大器的特點：1、輸入阻抗高，輸出阻抗低；2、開環(huán)狀態(tài)放大倍數(shù)極高一般達到 105;3、開環(huán)狀態(tài)，當同相端高于反相端時，輸出端一般接近正電源電壓，反之,接近負電源電壓2、本公司直流電源所用的運放:a、UA741b、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)設置，紋波電壓低穩(wěn)壓精度高等優(yōu)點。2、直流

4、穩(wěn)壓電源常用技術(shù)指標：1）輸入電壓：單相 220V10%50HZ三相 380V10%三相四線制 50HZ2）輸出電壓 DC0-額定值（V）輸出電流 DC0-額宣值（A）3）電壓調(diào)整率U/UX100%05X10-3測試條件輸入電壓 192V242V電流調(diào)整率U/UX100%05X10-3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 級可以用四位半 LED3、穩(wěn)壓原理：VZ注：Ui非穩(wěn)定的直流電壓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)節(jié)電位器Vz基準電壓 2DW2346.2VRw、R調(diào)試電位器及調(diào)試電阻Uo穩(wěn)定的直流電壓1

5、)輸出電壓：Uo=Ui-Uce.Ui 為非定直流電壓，為使 Uo 保持穩(wěn)定，就要改變 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。同樣當負載增大時，使得 Uce 減小，保證 Uo 不變，當負載減輕時，使 Uce 增大保證 Uo不變。2)Uce 三極管的壓降的變化，可以通過改變其基極電 Ib 大小的方法而實現(xiàn)。運放放大器，反相端接地，同相端接二套電源，一套 Vz 正電源另一套負電源 Uo.當輸出電壓穩(wěn)定狀態(tài)下，根據(jù)運放特點：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

6、電源形成的電流 Im,根據(jù)戴維南定理Vz+UoIm 二RL+(R*+RW)因為 5=地，Im 在(R*+Rw)的形式的壓降應等于 VzVz+Uo即 X(R*+Rw)=VzRL+(R*+RW)RLUo=xVzR*+RwV+UI得出輸出電壓公式，此公式非常有用，對調(diào)試維修分析有一定的指導意義。當調(diào)壓電位RL開路，表現(xiàn)為輸出電壓直通，實質(zhì)上是運放的同相端僅有正電源而無負電源，運放輸出正電位 VQ-V+,調(diào)整管基極電流增大，使三極管飽和導通，Uce=0-Uo=Ui2當電位器RL為 0 時，表現(xiàn)為輸出電壓為 0,實質(zhì)運放輸出低電位VQ-V-調(diào)整管截止。3當（R*+RW）其中的一個或二個都未焊接時，（R*

7、+RW）-8 輸出UQ表現(xiàn)為UQ=0,實質(zhì)上，運放的同相端無正電位，運放輸出負電位，調(diào)整管截止。4當 Vz 為 0 時，輸出UQ表現(xiàn)為 0,實質(zhì)上同分析一樣。當調(diào)壓電位器接觸不良時，造成輸出電壓不穩(wěn)定分析實質(zhì)同。運放工作電壓一般有正負電源，當運放僅有正電源而無負電源即使同相端比反相端低。運放邊輸出一定的正電位，使調(diào)整管飽和導通使得輸出電壓無法調(diào)節(jié)，反之僅有負電源沒有正電源。運放輸出電壓為負電位，使得輸出電壓為 0。3）縱上分析對一臺有故障的直流檢修時，從現(xiàn)象分析其故障原因，例如：輸出電壓直通 Uo-Ui4）穩(wěn)流原理電源直通三極管是否正常調(diào)壓電位器是否開路運放是否無負電壓運放是否損壞直流電源在使

8、用時經(jīng)常為出現(xiàn)過載短路現(xiàn)象，這就要求電源自身有過流保護功能，否則極易損壞電源自身， 穩(wěn)流原理如下： 當負載電流較小， 前面板調(diào)電流位器調(diào)至較大時， 即 VAVB 時，運放輸出 Vo 為負電位時，二極管 D 正向?qū)ǎ{(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=VBVA=IoRsRLVB=XVzRL+R*+RWRLIo=xVzRs(RL+R*+RW)該公式是一個非常有用的公式，對調(diào)試維修有一定的指導意義。(1)當前面板調(diào)流電位器， 調(diào)至最小時， 即RL=0表現(xiàn)為 Io=0 即 Uo=0 根據(jù) Io=Uo/RoRo 為負載電阻，調(diào)壓電位器失去作用，實質(zhì)是穩(wěn)流運

9、放輸出負電位，二極管 D 正向?qū)ǎ{(diào)整管處于截止狀態(tài)。對調(diào)試或維修檢驗，穩(wěn)流是否起作用調(diào)節(jié)該電位器最小，觀察輸出電壓是否為零或輸出電壓是否下降。(2)對于調(diào)試人員在調(diào)試時首先焊接一只調(diào)試電阻，否則輸出電流為零實質(zhì)是輸出電壓為零。(3)當RL、Vz、Rs 一定時，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，對調(diào)試人員有指導意義。第四節(jié)小功率直流穩(wěn)壓穩(wěn)流電源原理、該系列直流穩(wěn)壓電源是用繼電器改變整流橋兩端交流電壓，減小調(diào)整管的功耗，具有線路簡接，高低電壓帶負載功能力強，一致性好。1、WYK-30 系列預穩(wěn)原理，及相應交流電壓。輸出直流電壓橋交

10、流電壓繼電器工作狀態(tài)0-312V0003-615V0016-918V0109-1221V01112-1524V10015-1827V10118-2130V11021-2433V111繼電器的工作狀態(tài)是跟隨輸出電壓的變化而變化，當輸出電壓為零，所有的繼電器都釋放，整流橋兩端交流電壓最低，當輸出電壓最高時，所有的繼電器吸合交流電壓最高，下面詳細分析，繼電器工作狀態(tài)。(1)當輸出電壓為 0 時，JQX1、JQ2、JQX3 受運放的工作狀態(tài)控制，運放的同相接地，反相端由+15V 電壓分壓與負電壓 Uo 分壓合成組成， 當輸出電壓為 0 時， 即反相端為正電位，因此，繼電器全部釋放，此時，BG5 飽和導

11、通，Z1 二極管相當于短路，BG4 截止 C、E 相當于開路，隨著輸出電壓增大即運放反相端負電壓增大。根據(jù)工作點需要設置的偏置的電阻不相同， 首先， LM324-C 的反相端的電位低于參考點。在臨界狀態(tài)，同相與反相端電壓相等都為 0即，Uo 和電源電壓+15V 形成的電流 Im 在(R20+R21)的壓降等于+15VUo+15V+15VR2020kR2110K15VIm=R20+R21+R26ImX(R20+R21)=15V 或 ImXR26=UoUo+15VUo+15V義(R20+R21)=15 或義R26=UoR20+R21+R26R20+R21+R2615XR26Uo=Uo=3.25V

12、繼電器處于 001 狀態(tài)R21+R20當輸出3.25V 時，JQX1 吸合交流電增加 3V(2)隨著輸出電壓繼續(xù)升高，JQX2 又要吸合，當它吸合后，BG4 飽和導通，運放 LM324-C的反相端的正電源增大，LM324-C 輸出負電位，JQX1 又釋放，交流電壓增大 6V。此時的輸電壓值，此時繼電器 010 狀態(tài)。R15Uo=義15V=15/30X15V=7.5VR14(3)隨著輸出電壓增大 LM324-C 又要輸出高電位，JQX 吸合，Uo=R26/R2 僅 15=10V 此時，繼電器處于 011 狀態(tài)。(4)隨著輸出電壓繼續(xù)增大， LM324-D 又要吸合， Uo=R3/R2X15=15

13、V 止匕時 JQX3 吸合， JQX3一旦吸合，BG5 從飽和導通狀態(tài)轉(zhuǎn)變成截止狀態(tài)，LM324-A、LM324-C 反相端的負電壓要經(jīng)過 15V 穩(wěn)壓二極管即(Uo-15)V,當輸出電壓在 15V 時，LM324-A、LM324-C 反相端的負電源為 0,此時， JQX1、JQX2 從吸合狀態(tài)變?yōu)獒尫艩顟B(tài)，此時，繼電器工作狀態(tài)為 100o(5)隨著輸出電壓繼續(xù)增大，重復(1)、(2)、(3)狀態(tài)。(6)、以上詳細分析了三個繼電器隨著輸出電壓變化而改變工作狀態(tài)，對調(diào)試和維修都有一定的指導意義。1、輸出電壓調(diào)節(jié)不上，首先檢查橋交流兩端的電壓，如果交流電壓僅為起始電壓，一般是繼電器接觸不良，或預穩(wěn)

14、部分發(fā)生故障，主回路沒有故障。2、WYK-50 系列預穩(wěn)原理及相應的交電壓。WYK-50 系列交流預穩(wěn)采用四只繼電器，16 種組合及交流電壓分 16 檔，原理及相應的交流電壓見說明書。1） 原理分析同 WYK-30系列相似， WYK-50系列采用分壓以運放反相端負電源30V為準。WYK-50 系歹 UR1/R2=3/2 即 U1/U2=R1/R2U1=R1/R2（Uo-U1）U1=R1/（R2+R1）XUoWYK-60 系列 R1/R2=1/12）詳細分析同 WYK-30 系列相似。3）當 R2 開路，運放反相端的無負電壓，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、該

15、系列直流穩(wěn)壓穩(wěn)流采用可控硅半控預穩(wěn)原理，可控的導通角受調(diào)整管的壓降控制，當輸出電壓增大，調(diào)整管的壓降減小，導通角增大，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（常熟半導體廠）-t1ototo3、半控原理(a)(b).+C14C5/0.01C16U0U2、 當冷集電極電壓6 出電壓增大，或負載增大時，調(diào)整管壓降下降千高，KC04“9”BG3向截止方向趨進， BG3|移相電壓增大，因 KC04 為正極性型，因此導通自+15VT3R24/1KBU406U半控整流原理如圖所示，改變脈沖位置，就可以改變半控整流平均電壓值，就可以保證調(diào)整管壓降，保持不變，因為可控硅的導通

16、角受管壓降控制。4、調(diào)試維修指導：1）可控硅的觸發(fā)脈沖應是正極性，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 輸入交流電壓增大，b 電感噪聲增大，c 加載輸入電壓無法達到最大值，輸出電壓達不到額值。3）對于有故障的電源首先檢查輔助電源電壓是否正常，有無元器件燒毀，重點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）此線路的正負電壓是用 2 只 LM7815 提供，LM7824 提供脈沖變壓器電源。5）檢修時，對集成塊可以用替代法維修。二、低壓電源和高電源的區(qū)別：1、輸出電

17、壓 060V 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)節(jié)是改變?nèi)与娮琛＜碦L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)節(jié)是改變基準電壓，即RL前面板電位器如圖（b）所示：圖(a)1220V圖（b）3、高壓電源為何要加迭加電壓和二極管 D,直流電源經(jīng)常發(fā)生過載或短路，對高壓電源不在技術(shù)上采取措施極易擊穿調(diào)整管造成輸出電壓直通。如圖（b）所示增加 15V左右的交流電壓并整流濾波迭加在半控整流上邊，大功率二極管 D 如圖所示接法，當輸出端發(fā)生短路時， 二極管 D 導通大功率調(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

18、電解電容上的電能通過二極管 D 釋放，因二極管的抗沖擊能力遠比三極管抗沖擊能力強。4、調(diào)試維修注意事項：1）調(diào)試先調(diào)低壓部分，當?shù)蛪翰糠州敵鲭妷赫７€(wěn)流動作時，斷開 R23/10K 電阻，斷開可控硅的控制板，調(diào)節(jié)，W3/6.8K 電位器，在導通角極小的狀態(tài)下加可控硅的控制極脈沖電壓，導通角的大小可以用示波器測量 KC04“9”腳波形，“9”腳平頂越寬，導通角越大反之越小，如圖所示：J 卜P10P15.*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，KC04 脈沖移相電壓由 BG3

19、 的集電極控制即由調(diào)整管的管壓降控制，這樣就完成半控調(diào)試工作。N*3DD152)維修高電源時，注意可控硅二極管的耐壓及平均整流電流高等級可以替代低等級，更換脈沖變壓器時，一定要用示波器測量脈沖極性，因為脈沖變壓器的繞制的方向是隨機的。3)KC04 各點波形KC04 各點波形除“9”腳受電位控制波形發(fā)生變，其余各點波形都固定的，判斷KC04 的好壞在，有由 5V 電源情況，可以測量各點的波形。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穩(wěn)線性串聯(lián)調(diào)整式直流電源具有輸出電流大，對電源影響小等優(yōu)點2、半控整流原理：該系列電源一般是低電壓大電流 Io150A 以上，預穩(wěn)原理同 WYK

20、 系列中功率電相似，穩(wěn)壓穩(wěn)流原理通用都是懸浮迭加式。3、調(diào)試三相相序一定要注意一般采用試驗法。4、廠檢驗時，對于 A、B、C 三相，任意接法，輸出電壓，輸出電流都應該正常1、LM324 封表及排歹 ULM741 封表及排列LM358 封表及排列A-AB-BC-CP4-4N*3DD15+L2、KC04 封表及功能3、WYK-30 系列（繼電器）原理圖WYK-30 系列 PCB 位號表WYK-50 系列（繼電器）原理圖WYK-50 系列 PCB 位號表4、WYKL、WYKG 系列原理圖WYKL、WYKGPCB 位號表5、SWYK-系列原理圖SWYK 位號表IN400420k680kkLM327kB

21、G310UF0R3R1675k27k470UF39k39kC0.68k1I+B568kBU40612k12kR33LM358-AR11BA4*IN4004R10B612VLM7815上470UF*C20.68kR17R20R22IN4004680kIN40041DNG2VoutC3R34R2R43.9kR610kBG585500.3k5R0680kLMR2110kR26R242CW54BG*N2N30550.015kLM358-BR27W1WYK-30D10D92*1N4148R131.2k4.7UFc1WX47kSizeA3NumberRevisionDate:21-Jan-2002Shee

22、tofFile:CDISK1D30.DDB1DrawnBy:243D2kA2Ba123456781912P4IS2V1J1S4xS3KV422V213MV-R5i-1545678V37P58DKN/4C48RRBRWCc-VVP3LDB61X7*W12*RG220R851/1120362015/43125103K/0DK/1064KK2/9/I/11K0/8NI12Scy+/D022D+1L3P1/00511/0K103K0C7VC11516L41/61440110K54/144CC4*1PP匚D81C824RRR1R1CVCAR7219172B/14501/T3SA

23、DF2G18/160058G51/5121/51K7i/11t/4le0/1KC3N2iz32auSeR-tarKKebvene20wBLU*P2t/42a-tJeK031Kyk.D12345678vi012002t名稱位號規(guī)格/型號名稱位號規(guī)格圈號繼電器JQX1-JQX34115/12V電阻R327K集成塊LM324LM324R43.9KLM358LM358R510KLM7815LM7815R610K三極管BG1-BG38050R76W/33 歐BG4-BG58550R81.2KBU406BU406R91.2K穩(wěn)壓二極管Z115VR10680KZ36.2VR11300 歐Z42DW234R1

24、21.2K電位器W16.8KR131.2KW21KR1430K電容C135V/470UFR1515KC2R163.9KC325V/10UFR17680KC40.01UFR1810KC5R1910K二極管D11N4004R2020KD2R2110KD3R22680KD41N4148R2310KD51N4004R243.9KD6R253.9KD7R267.5KD8R271.2KD91N4148R281.2KD10R291KD11R306W/33 歐D12R*13.6K電阻R1300 歐R*25.6KR227KWYK-303B2PCB板位號表名稱位號規(guī)格備注名稱位號規(guī)格備注名稱位號規(guī)格備注繼電器JQ

25、X-12ZC22FD121N4148電阻R163.9KJQX-2穩(wěn)壓二極管Z115V474R17680KJQX-3Z26.2VR1810K集成塊IC-1LM324Z3R1910KIC-2LM358Z42DW234R2020KIC-3LM7815加散熱器電解電容C135V/4700ufR2110K三極管BG18050C225V/10ufR22680KBG2C335V/470ufR2310KBG3C650V/4.7ufR243.9KBG48550C-150V/1ufR253.6KBG5C-2R267.5KBG68050C-3R271.2KBG7瓷介質(zhì)電容C40.01ufR281.2KBG8BU40

26、6C5R29510Q/3W二極管B2-11N5404305 焊接C70.01ufR301.2KB2-2C8R311.2KB2-3305 焊接C9R322.4KB2-4電阻R1680QR332.4KB2-5305 焊接R1-1680QR3456KB2-6R227KR*15.6KB2-7305 焊接R327KR*29.1KB2-8R43.9KRD-I100QD11N4004R510KRD-2100QD2R610KRI3KD3R71/2W/15QRO2KD4R81KRS1-10.2Q/3W305 焊接D51N4148R92W/100QRS1-20.2Q/3WD6R10680KRS2-10.2Q/3W

27、305 焊接D7R11300QRS2-20.2Q/3WD81N4004R121.2KRS-10.39Q/6W305 焊接D9R131.2KRS-20.39Q/6WD10R1430K電位器W16.8KD111N4148R1515KW21K名稱位號規(guī)格備注名稱 位號規(guī)格備注名稱位號規(guī)格備注741-1UA741D21N4004Ic3KC04741-2UA744D3Ic4BG-1BU406加散熱器D4Ic5BG-23DA87D5LM7815-1LM7815BG-38050D6LM7815-2BG-4D7LM8724LM7824BG5-13DA87D8R11KBG5-2D9R2BG6-1D10R3BG6

28、-2D11R4BG7-1D12R5300QBG7-2D13R61.2KC010.01ufD14R730KC02D151N4148R88.2KC03D16R9300QC3D17R101/2W/510QC40.47ufD18R115.1KC040.01ufD19R12C05D20-1R13C06D20-2R1410KC60.47ufD21-11N4004R15C750V/100ufD21-2R16C7-10.022ufD22-1R1730KC7-2D22-2R18C850V/10ufDC150V/100ufR19C8-10.022ufDC250V/10ufR201KC8-2DC550V/100uf

29、R21C100.47ufDC650V/10ufR22C120.01ufDC750V/4.7ufR2330KC17DC850V/47ufR24C180.1ufDC950V/10ufR25C19DC10R265.1KD11N4004DC11R27名稱位號規(guī)格備注名稱位號規(guī)格備注名稱位號規(guī)格備注R285.1KW61KR2930KZ22CW54R30R31R32-1510QR32-2R33-1R33-2R34-1R34-2R35-110KR35-2R36-1R36-2R37-1R37-2R442.4KR45R4651KR491/2W/100QR503.9KR591.2KR63跳線R64R*110KR*29.1KRD3W/510QRc跳線W16.8KW21KW36.8KW41KW5名稱位號規(guī)格/型號名稱位號規(guī)格圈號集成塊LM324LM324電阻R8150KLM358LM358R93.9KLM7812LM7815R10680KBG18050R11680KBG2R121