大地牌TJ30型3KW交流穩(wěn)壓器電氣原理圖及工作原理

電氣原理圖見下圖。整機(jī)可分主回路和控制電路兩部分，Ｖｉ和Ｖｏ分別是輸入與輸出電壓表。主回路是交流電源從輸入端通往輸出端的路徑，包括空氣開關(guān)Ｋ１、穩(wěn)壓與直通選擇開關(guān)Ｋ２、調(diào)壓變壓器Ｔ、延時(shí)控制繼電器Ｊ３和輸入、輸出接線端子等元器件?？刂齐娐返墓δ苡虚_機(jī)延時(shí)送電、穩(wěn)定輸出電壓、過壓保護(hù)及指示、欠壓保護(hù)及指示等。

　?。保与妷号c基準(zhǔn)電壓。 調(diào)壓變壓器Ｔ有兩個(gè)二次繞組，其中一組９Ｖ經(jīng)ＤＱ１橋式整流后，再經(jīng)電阻Ｒ２和Ｒ３分壓，?。遥成系姆謮褐底鳛?a class="contentlabel" href="http://butianyuan.cn/news/listbylabel/label/交流">交流穩(wěn)壓器輸出電壓高低的取樣電壓。１６Ｖ的繞組電壓經(jīng)ＤＱ２橋式整流，三端穩(wěn)壓器ＬＭ７８１２穩(wěn)壓，輸出穩(wěn)定的ＤＣ１２Ｖ電壓向控制電路供電。發(fā)光管ＬＥＤ２點(diǎn)亮標(biāo)志著ＤＣ１２Ｖ電源工作正常。集成電路Ａ１是四運(yùn)放ＨＡ１７３２４，在這里作四電壓比較器使用。ＤＣ１２Ｖ電壓經(jīng)電位器ＲＰ、電阻Ｒ４～Ｒ８分壓，共取出四個(gè)分壓值作為基準(zhǔn)電壓，分別送往四個(gè)電壓比較器的相應(yīng)輸入端。電阻Ｒ３上的取樣電壓也同時(shí)送往電壓比較器的輸入端。取樣電壓和基準(zhǔn)電壓接入電壓比較器輸入端的規(guī)律是：檢測交流穩(wěn)壓器輸出電壓是否高于額定值２２０Ｖ，其正輸入端接取樣電壓，負(fù)輸入端接基準(zhǔn)電壓，例如Ａ１．１和Ａ１．２；檢測交流穩(wěn)壓器輸出電壓是否低于額定值２２０Ｖ，接法與上相反，例如Ａ１．３和Ａ１．４。認(rèn)識(shí)這種規(guī)律對讀懂許多品牌交流穩(wěn)壓器的電路原理圖都有參考意義，但這種接入規(guī)律的前提是：檢測結(jié)果為“是”時(shí)，電壓比較器的輸出端為高電平，這恰好是相關(guān)功能電路所需要的。

　?。玻妷浩咝枰祲?。 大地牌交流穩(wěn)壓器的輸出穩(wěn)壓精度設(shè)定為±４％，當(dāng)輸出電壓剛好等于２２０Ｖ時(shí)，調(diào)整電位器ＲＰ使電壓比較器Ａ１．２的反相輸入端{(lán)6}腳所接的基準(zhǔn)電壓與其同相輸入端{(lán)5}腳連接的取樣電壓也剛好相等，這樣輸出電壓若有升高（可能因?yàn)檩斎腚妷荷撸蜇?fù)載電流減?。?，取樣電壓也相應(yīng)升高，電壓比較器Ａ１．２的輸出端{(lán)7}腳電位就必然為高，三極管Ｑ１導(dǎo)通，繼電器Ｊ１吸合，電動(dòng)機(jī)Ｍ得電轉(zhuǎn)動(dòng)，拖動(dòng)調(diào)壓變壓器的碳刷滑動(dòng)，直至交流穩(wěn)壓器的輸出電壓回落到２２０Ｖ為止。電動(dòng)機(jī)繞組的供電回路是：ＤＣ１２Ｖ→Ｊ１常開接點(diǎn)→限位開關(guān)ＸＫ１→電動(dòng)機(jī)Ｍ→ＸＫ２→Ｊ２常閉接點(diǎn)→地。

　?。常妷浩托枰龎?。 若因輸入電壓降低等原因引起輸出電壓低于２２０Ｖ，電壓比較器Ａ１．３的輸出端{(lán)8}腳電位變高，之后三極管Ｑ２導(dǎo)通，繼電器Ｊ２吸合，電動(dòng)機(jī)Ｍ得電轉(zhuǎn)動(dòng)，但這時(shí)電動(dòng)機(jī)繞組上的電壓極性與上次相反，其回路是：ＤＣ１２Ｖ→繼電器Ｊ２常開接點(diǎn)→限位開關(guān)ＸＫ２→電動(dòng)機(jī)Ｍ→ＸＫ１→Ｊ１常閉接點(diǎn)→地，電動(dòng)機(jī)反向旋轉(zhuǎn)，直至輸出電壓回升到２２０Ｖ為止。
　　限位開關(guān)ＸＫ１和ＸＫ２安裝在調(diào)壓變壓器上碳刷允許旋轉(zhuǎn)范圍的極限端位置，若因輸入電壓偏高或偏低較多，電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)碳刷轉(zhuǎn)至極限位置仍不能使輸出電壓回到２２０Ｖ，碳刷架將觸及限位開關(guān)，電動(dòng)機(jī)斷電停轉(zhuǎn)，以免電動(dòng)機(jī)過載損壞。

　　４．開機(jī)延時(shí)送電控制 這部分電路由集成電路Ａ２及其外圍元件組成。Ａ２是型號(hào)為ＨＡ１７３５８的雙運(yùn)放，此處將運(yùn)放改作電壓比較器使用。電壓比較器的反相輸入端{(lán)2}腳接有由電阻Ｒ２７和Ｒ２９分壓提供的基準(zhǔn)電壓，同相輸入端{(lán)3}腳接的是電阻Ｒ２５和電容Ｃ７組成的充電回路。剛通電時(shí)三極管Ｑ５截止，Ｃ７從０開始充電，在Ｃ７上的充電電壓達(dá)到{2}腳基準(zhǔn)電壓之前，Ａ２的輸出端{(lán)1}腳為低電平；當(dāng)Ｃ７上電壓達(dá)到或超過{2}腳電壓時(shí)，{1}腳電位變高，三極管Ｑ６導(dǎo)通，繼電器Ｊ３吸合，其常開接點(diǎn)閉合，調(diào)壓變壓器的２２０Ｖ電壓經(jīng)Ｊ３接點(diǎn)送往交流穩(wěn)壓器的輸出端，至此，開機(jī)延時(shí)結(jié)束。這個(gè)過程大約需要５分鐘。開機(jī)延時(shí)送電主要是為了保護(hù)空調(diào)、電冰箱等設(shè)備的用電安全，若無此需求，可按下快啟自鎖按鈕ＡＮ，此時(shí)開機(jī)延時(shí)時(shí)間將縮短為２～３秒鐘，這是因?yàn)橛勺柚祪H１０ｋΩ的電阻Ｒ２６向電容Ｃ７充電，其充電時(shí)間常數(shù)已明顯減小。開機(jī)延時(shí)期間發(fā)光管ＬＥＤ４點(diǎn)亮，指示當(dāng)前工作狀態(tài)。交流穩(wěn)壓器通電工作期間若遇停電，電容器Ｃ７會(huì)經(jīng)二極管Ｄ２迅速放電，以保證即便短時(shí)間停電后又恢復(fù)送電，Ｃ７也重新從０開始充電，交流穩(wěn)壓器的輸出端須再經(jīng)延時(shí)才能往外送電，從而保證用電設(shè)備的安全。

　?。担^壓保護(hù)電路。 由集成電路Ａ１．１及外圍電路組成。當(dāng)電壓偏高較多，經(jīng)電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)碳刷調(diào)整到極限位置（這時(shí)因限位開關(guān)ＸＫ１動(dòng)作，電動(dòng)機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)），輸出電壓仍然達(dá)到或超過２２０Ｖ的１．１倍時(shí)，電壓比較器Ａ１．１的輸出端{(lán)1}腳變?yōu)楦唠娖?，?jīng)二極管Ｄ１使三極管Ｑ５導(dǎo)通，電容器Ｃ７迅速放電，電壓比較器Ａ２輸出端{(lán)1}腳電位轉(zhuǎn)低，繼電器Ｊ３釋放，切斷交流穩(wěn)壓器的電壓輸出，保護(hù)了用電設(shè)備。過壓保護(hù)后發(fā)光管ＬＥＤ１點(diǎn)亮，指示斷電是由過壓所致。

　?。叮穳罕Ｗo(hù)電路。 由集成電路Ａ１．４及三極管Ｑ３、Ｑ４等元件組成。若電壓偏低并經(jīng)調(diào)壓變壓器作最大限度地調(diào)整，輸出電壓仍低于２２０Ｖ的０．９倍時(shí)，電壓比較器Ａ１．４的輸出端{(lán)14}腳由低變高，經(jīng)電阻Ｒ２０和電容器Ｃ４充電回路作短時(shí)間延時(shí)后，三極管Ｑ３飽和，Ｑ４截止，Ｑ４集電極的高電位經(jīng)二極管Ｄ３使Ｑ５飽和導(dǎo)通，最終導(dǎo)致繼電器Ｊ３釋放，交流穩(wěn)壓器輸出端斷電。欠壓時(shí)發(fā)光管ＬＥＤ３點(diǎn)亮，指示當(dāng)前處于欠壓狀態(tài)。如果用電設(shè)備允許欠壓運(yùn)行的話，可去掉二極管Ｄ３，這樣欠壓時(shí)只有發(fā)光管指示而不斷電。

　　由以上分析可知，電位器ＲＰ一旦調(diào)整好，升壓控制、降壓控制、過壓保護(hù)和欠壓保護(hù)的動(dòng)作閾值即自動(dòng)生成，這在保證穩(wěn)壓精度的前提下，大大減少了生產(chǎn)、調(diào)試和維修時(shí)的工作量。