實(shí)用高壓直流穩(wěn)壓電源

在實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用中，在許多場(chǎng)合都要求有長(zhǎng)期穩(wěn)定的高壓直流電源，并且有時(shí)希望輸出電壓是可凋的?！愕姆€(wěn)壓電路很難達(dá)到這樣的要求，即使做到，其輸出的動(dòng)態(tài)范圍也不高．筆者在一次設(shè)計(jì)中，將一般穩(wěn)壓電路中引入一差分電路作穩(wěn)壓電源的取樣比較電路．并對(duì)電路的參數(shù)作了適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，使得整個(gè)電源的輸出動(dòng)態(tài)范圍大大改善，其值可達(dá)100V左右。做好的樣機(jī)經(jīng)使用后表明，效果甚佳。其指標(biāo)為：

輸入交流150V～250V，輸出直流150V一250V上各個(gè)值均可穩(wěn)定，且穩(wěn)定度很高。

該電源具有受環(huán)境溫度的影響小，功耗低的特點(diǎn)，適合長(zhǎng)期工作。其電原理圖見附圖．下面對(duì)其工作原理作簡(jiǎn)單的說(shuō)明。

220V左右的交流電壓經(jīng)橋堆VDl一VD4整流，C1、C2濾波后，在復(fù)合調(diào)整管集電極與地之間得到大約330V的直流電壓，該電壓經(jīng)由R1，VD5組成的前置穩(wěn)壓電路后，便可在輸出端得到150V一250V的直流穩(wěn)定電壓。

在圖中VD5～VD8為不同規(guī)格的穩(wěn)壓二極管，它們?cè)诟髯缘碾娐分芯鹨欢ǖ姆€(wěn)壓作用。VD5和R1組成前置穩(wěn)壓電路。其穩(wěn)壓原理為：由于VD5給V2的基板即V5的集電極提供了一個(gè)穩(wěn)定的電壓值，保證了由V1、V2組成的復(fù)合管的發(fā)射極處于正偏狀態(tài)，這樣不僅可以減小穩(wěn)壓電源的輸出電壓的波動(dòng)，而且可以改善穩(wěn)壓電源的調(diào)整率，同時(shí)也降低了穩(wěn)壓電源的輸出阻抗。VD6將V5的發(fā)射極電壓鉗在某一電壓之上，這樣V5的集電極和發(fā)射極間的電壓Uce5就不會(huì)太大，解決了V5的耐壓?jiǎn)栴}。VD7、VD8是一對(duì)正、負(fù)溫度系數(shù)的穩(wěn)壓二極管，在很大的程度上減弱了溫度變化對(duì)輸出的影響。二者同時(shí)還構(gòu)成了電源的后端穩(wěn)壓電路。

V2，V1為同類型的大功率管，在電路中構(gòu)成復(fù)合凋整管；是該電源的核心部分。C3是一只起防振作用的瓷片電容。為了進(jìn)一步減小溫度變化對(duì)電源的影響，同時(shí)為了得到滿意的輸出動(dòng)態(tài)范圍，該電源采用差分電路作取樣比較電路。其優(yōu)點(diǎn)是：穩(wěn)壓效果好、不受溫度變化的影響。穩(wěn)壓過程是：只要某種因素引起輸出電壓的變化，在差動(dòng)放大器的兩端形成一差動(dòng)輸入電壓，則將產(chǎn)生—個(gè)較大的電壓去控制V2，V1的CE端電壓變化，將輸出電壓拉回，達(dá)到穩(wěn)壓的作用。

在電路中設(shè)置RP1(安裝在面板上)，可以通過調(diào)節(jié)RPl獲得所需的輸出電壓．RP2是為了調(diào)試方便而設(shè)立的。在調(diào)試過程中，結(jié)合RPl、RP2可以將輸出的動(dòng)態(tài)范圍調(diào)到最大。RP2一經(jīng)調(diào)好。就不要再動(dòng)，最好用膠將之封固。

這里主要說(shuō)說(shuō)對(duì)V2、V1的選擇，其余元件可參照電原理圖的標(biāo)注選用。根據(jù)要求，U0=150V～250V，I0≤50mA，則V1、V2的Uceo為：Uimaxl—Uomin≈370V—150V＝220V，于是Pcmax為：IE×Uceo＝0．05×220＝11W在實(shí)際設(shè)計(jì)中筆者選用了一對(duì)3DDl02C。