深度了解新穎大功率測試電源 全全掌控游戲規(guī)則！

提起輸出10A以上大功率可調(diào)穩(wěn)壓電源，凡是有過接觸的讀者都會聯(lián)想起：巨大的帶抽頭的電源變壓器、體積很大的散熱器，多個大功率調(diào)整管固定其上，至少lOW以上的儀表風(fēng)機(jī)不停轉(zhuǎn)動為之散熱、加上密布元件的控制板，足以體現(xiàn)出其結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度。頗為壯觀的儀器。很多的開關(guān)、電位器、復(fù)雜的設(shè)定和LED或LCD顯示裝置似乎很有高科技的味道。

但從基本結(jié)構(gòu)上來看，串聯(lián)穩(wěn)壓電路實在缺少創(chuàng)意。大型電源上仍然為一品當(dāng)朝。其效率低、調(diào)整管功耗大的缺點。至今為人們所垢病。

能不能采用效率高、管耗小的高頻開關(guān)電源呢？答案是在很多場合，如無刷電機(jī)檢測方面。根本無法正常使用，原因很簡單，開關(guān)電源輸出并不純凈，在阻性負(fù)載時并無影響，但接PWM方式工作的脈動很大的負(fù)載時就力不從心了。

這也是現(xiàn)在大型電源采用串穩(wěn)結(jié)構(gòu)為主的主要原因，當(dāng)然廠家也作了很多努力，如為了減少調(diào)整管功耗，采用分抽頭輸出電源變壓器。在外部電壓需求變化時，繼電器控制跟蹤調(diào)節(jié)，自動調(diào)整抽頭位置。此舉大大降低調(diào)整管功耗，改善了系統(tǒng)效率。

當(dāng)然也使原來并不簡單的結(jié)構(gòu)更為繁復(fù)。

常規(guī)結(jié)構(gòu)的大型穩(wěn)壓電源，很難為廣大電子愛好者仿制，當(dāng)然也包括很多在技術(shù)力量不足的廠家。

為什么不能夠獨出心裁，制造出結(jié)構(gòu)簡單、實用的大電源來，首先必須在基本構(gòu)思上有一個突破，路還是有的。

本人曾經(jīng)供職的公司是無刷電機(jī)生產(chǎn)廠家，生產(chǎn)24V一36V/200W自行車電機(jī)，每個電機(jī)都必須經(jīng)過加載運行試驗，需要12V一45V可調(diào)。最大20A測試用可調(diào)穩(wěn)壓電源。這個任務(wù)落在本人身上。為此。

考慮了很多結(jié)構(gòu)：最后決定采用30A/380V交流調(diào)壓模塊為控制器件。串聯(lián)在電源變壓器初級，變壓器次級整流濾波輸出相應(yīng)直流電壓。

該模塊為雙向間閘管全角控制型，控制電壓0-5V,控制部份與開關(guān)部份絕緣。而且散熱器與內(nèi)部器件絕緣，有很多品牌，我用的杭州西子固態(tài)繼電器廠產(chǎn)品。

控制方案設(shè)計：控制電壓由5V電源用電位器分壓調(diào)節(jié)設(shè)定，與輸出直流電壓取樣信號比較處理后，送到模塊輸入端。另外。運行中檢測到電流很大時。保護(hù)電路隨機(jī)動作，關(guān)閉模塊并自鎖，直至按下復(fù)位鈕解除。

電源變壓器選用1KW,220V輸入、45V輸出的控制變壓器，為了擔(dān)心出現(xiàn)晶閘管調(diào)節(jié)時帶來波形崎變。引起異常發(fā)熱和機(jī)振現(xiàn)象。作了多次長時間模擬試驗，結(jié)果除變壓器在低電壓大電流時略有振動外，無其他異常跡象。證明變壓器可以在晶閘管調(diào)壓工況下運行。

一、電路元器件介紹如下

UT為50N380V單相調(diào)壓型晶閘管模塊。其工作模式為過零觸發(fā)，控制電壓0-5V控制導(dǎo)通角度。和整流器模塊共用200X120鋁成品散熱器，12V/0.45A風(fēng)機(jī)作為強(qiáng)制風(fēng)冷風(fēng)源。B1為1KW/220V控制變壓器，次級45V,L1、C1為8A電源濾波器，K2為雙刀10A電源開關(guān)，C3、R1為消振元件。D1一D4為全波整流二極管模塊。C4大容量電解電容，RL為假負(fù)荷電阻。

LM2576ADJ、D5、L1、C6、R2、R3、組成12V穩(wěn)壓電源。向風(fēng)機(jī)、ICl、7805供電，7805、C7、C8為5V穩(wěn)壓器組件。其基本電路如圖1.

讀者可以看出：電路結(jié)構(gòu)非常簡單，其電氣性能也達(dá)到作為電機(jī)測試電源的參數(shù)要求，能輸出20-42V直流電壓：調(diào)定電壓值后。電流從0~18A變化時。電壓變化率為O.55V,這雖然相對精密穩(wěn)壓器僅變化0.15V是大了一些，但己經(jīng)能滿足測試要求，因為對廠家來說。該電源無非是一種定量用測試工具，希望結(jié)構(gòu)上牢固皮實、經(jīng)久耐用作為第一需求：事實上該電源非常合乎這種需求。其中一個電源表現(xiàn)不凡，竟創(chuàng)造了三年無需修理的紀(jì)錄！ 二、電路介紹

圖中220電源相線輸入B1初級一端。初級另一端接模塊晶閘管一側(cè)、晶閘管另一側(cè)接中線，晶閘管在交流波形過零后導(dǎo)通。其導(dǎo)通角度。由控制端輸入電平所操控，輸入電壓幅度0V時，導(dǎo)通角為0，輸入5V時全角導(dǎo)通。所以控制電壓變化使輸入到初級的交流電壓相應(yīng)變化，由于B1初、次具固定的比值，所以耦合到次級的電壓產(chǎn)生變化。經(jīng)整流濾波后得到預(yù)期幅值的直流電壓。需要說明的是、調(diào)壓模塊的容量選擇取裕量較大的原因：模塊驅(qū)動感性負(fù)載。工作在切波狀態(tài)，耐壓、電流值要取很大裕量。

12V電源由LM2576HV和D5,L1、C6等組成：

其輸入電源允許在7-60V之間變化。從輸入電壓上無需另置輸入電源。直接取電工作電源的另一個原因?qū)崿F(xiàn)失電保護(hù)工況，發(fā)生短路和過流保護(hù)動作后。

工作電源失電后使12V電源和5V電源相繼失電使系統(tǒng)關(guān)閉而停止工作。其機(jī)理詳見后述。