WYJ-70/30高精度稳压电源研制

　　本电源是为中科院长春光机所某光电工程控制系统配套研制的。为了满足军工标准及使用环境对产品的严苛要求,我们摒弃了传统稳压电源的设计思路,采用全新的电路结构,研制成了现在这样一种性能优良、保护可靠、调整方便、维修快捷的高精度稳压电源。经数年使用考验,证明各方面技术指标均能满足该光电工程控制系统的实用要求。

　　1　稳压调整环节:

　　稳压调整的驱动由集成运算放大器IC1来完成,见图1。它的反相输入端接至稳压输出的正端,也即辅助电源的“地”,做为调整参考点。辅助电源对稳压输出“负”端间的电压经W1分压后引入IC1的同相输入端,做为稳压输出的调整端。这样,当电源启动后,IC1的反相输入端恒为“0”伏(相对于调整参考点而言)。而同相输入端引入了由辅助电源提供的正电压,它使得IC1输出为正,从而推动调整管“T”导通,使稳压输出增高。直至同相输入端的输入电压被稳压输出的负端下拉到与反相输入端的参考“0”伏相平衡。此时的输出电压即为稳压输出值。

　　因IC1的反馈回路接成比例——积分调节器,故增益可以做得极高,这不仅保证了静态稳压精度,而且对稳压输出具有动态校正作用,因而有效地抑制了输出电压的纹波。

　　由图1可知:

　　其中　VZ为上辅助电源的稳压值

　　为取样比。

　　改变电位器滑动点的位置即可改变稳压输出值。因电路的这种结构决定了它可以从零伏起调而不存在调整死区。

　　2　过流、过压保护环节及截流环节

　　过电流、过电压保护环节见图2,过电流保护功能由IC2完成。它是一个由集成运算放大器开环运用构成的电压比较器。所以选用运放是考虑与稳压调整环节选用同样器件,使整机备件统一,便于更换和代用。比较器的反相输入端引入一个可由电位器W2调整的正的比较电压。

　　稳压输出的正端为参考点,比较电压整定值的大小决定过流保护的电流值。RI为电流取样电阻,串于调整管发射极与稳压输出正端之间。送入IC2反相输入的正的比较电压使通常情况下的IC2输出为负。只有当稳压电流输出的负载电流大到在取样电阻RI上的压降大于引入反相输入端的比较电压时,IC2翻转,输出变为正、推动后面的执行电路。此时晶闸管KP导通,保护继电器J吸合,切断主电路电源,而辅助电源仍然保留,由信号灯XD指示“保护状态”串联于比较器IC2输出端的发光二极管是为了区别保护类型;即可以把它与过压保护电路中IC3输出端所串联的发光二极管分别选择不同的颜色,以便在保护电路动作后,能够方便地查明保护动作是过流造成的还是过压引起的。按钮AN是为解除保护之用。晶闸管触发端接入的电容器是为了延迟保护执行电路的动作时间,以防瞬间扰动引起保护电路误动作。在延迟动作期间,电源的可靠保护靠电流截止环节BG1来实现。这对调整管的驱动电流起分流作用。适当调整电路参数可使电源的电流输出呈现恒流工作状态而输出电压下降,直至保护执行电路动作。但恒流值应调整到略大于最大电流保护值,以免因恒流作用而使保护电路不再动作。