随着家用电器产品的发展，各种交流稳压电源的使用也越来越普遍，这些稳压器大致包
括：采用 LC 谐振原理的磁饱和稳压器，这种稳压器原件少、结构简单、稳压范围宽、过载 能力强，但损耗大、噪声大、体积笨重，现在使用比较少；采用磁饱和原理、利用磁放大器 调整的电子交流稳压器，曾一度广泛应用于各个领域，如早期生产的 614 系列电子稳压器， 这类稳压器稳压精度高，但电路复杂，制造工艺要求较高，因价格较高，家用电器很少使用， 现在仍有生产，但使用相对减少；采用伺服电机带动炭刷在自耦变压器的绕组滑动面上移动 以实现输出电压的调整和稳定的伺服稳压器，这种稳压器结构简单、造价低、输出波形失真 小、可以做到较大的输出功率，但炭刷滑动接点易产生电火花，造成电刷损坏以至烧毁而失 效，由于电机的惯性，电压调整速度慢，只适合一般家电使用；将自耦变压器做成多个固定 抽头，通过继电器或可控硅（固态继电器）等开关器件，自动改变抽头位置，从而实现输出 电压的稳定，这种稳压器虽然电路简单、稳压范围宽、效率高，但稳压精度低（±8～10%）、 工作寿命短，调整过程中开关元件容易产生干扰，因价格低使用较多，但只适用于家用空调 器等供电；采用补偿环节实现输出电压稳定的稳压器，一些资料叫做净化交流稳压电源，其 基本原理也是调节电抗器，与早期的 614 稳压器有很多相似之处，由于采用电子电路，稳压 精度较高、响应快、电路简单，但输入侧电流失真度大、输出电压对输入电压存在相移、由 于价格适中等优点，应用比较多；采用高频脉宽调制技术实现稳压，控制功能强，易于实现 智能化，是具有前途的交流稳压电源，因其电路复杂，价格较高，一般场合使用较少。
关于交流稳压器的专门资料并不多见，一些维修资料散见于一些杂志和报刊，现在许多 厂家出于一些原因很少配图纸，致使一些电器维修人员对各种稳压器的原理难以获得全面的 了解，常常给维修带来困难。其实，不管是那种类型的交流稳压器，都是由常规的基础电路 所组成，对于基础电路知识较好的电器修理人员，维修并不困难。笔者在实际工作中，结合 具体实物绘制出电路图，并对电路原理进行简要的分析，希望能够给电器维修人员一些参考。 图一是这种稳压器的方框图， T1 为自耦变压器，与铁芯电感 L3 及双向可控硅 SCR 串 联之后接入市电，当市电电压或负载波动引起输出电压变化时，通过采样电路、比较器及触 发器控制双向可控硅的导通角度，改变通过的电流，进而改变补偿电压△U 的大小及相位， 从而达到稳定输出电压的目的。L3 用来平滑可控硅通过的电流波形，L2、C2 组成三次谐波 串联揩振支路，L1、C1 组成五次谐波串联谐振支路，用来滤出高次谐波改善电流及输出电 压波形。为了防止稳压电源失控出现的高压，电路中还设置了输出过压保护电路，通过继电
器 J 切断回路对负载实现保护。[Page]
双向可控硅是这种稳压器中的调节元件，从电路图中不难看出，双向可控硅和电抗器
L3 与自耦变压器 TI 是串联的，改变可控硅的导通角就改变了自耦变压器原边的激磁电流， 反映在输出 A-C 两端的就是电压变化。如果 A-C 两端电压升高，通过控制电路令可控硅的 导通角减小，激磁电流也减小，A-C 电压随之降低；反之，当 A-C 两端电压降低，通过控
制电路令可控硅的导通角加大，激磁电流就会增大，A-C 电压随之升高，自动调节的结果， 保证了 A-C 两端电压基本不变。这些过程与直流线性稳压器的控制十分相似，也与我们常 见的开关电源的稳压有许多相似之处，仅仅是调整元件类型不同带来控制方式的差异，可控 硅通过导通角改变其等效电阻，调整管通过基极电流改变其等效电阻，开关管通过基极脉冲 的宽窄改变其等效电阻。
在图二具体电路中，IC2 产生与电源同步的锯齿波，同步信号由 D1-D4 从 L3 两端获得， 经过光电耦合器的三极管获得交流电的过零脉冲。如果从 A-B 或者 A-C 两端获得同步信号， 由于存在着电压的相位移，将会降低稳压性能；全波整流电路用来将正弦波的两个半周变换 成极性一致的半波，光电耦合器将 L3 两端的高电压与其他电子电路隔离，三极管部分完成 正弦半波至过零脉冲的转换；NE555 的 6 脚为高电平触发端，2 脚为低电平触发端，在脉冲 的激励下，由 IC2 的 7 脚输出与市电同步的锯齿波作为下级比较触发电路的信号，Q1 组成 的恒流电路用来改善锯齿波的线性。图三是过零脉冲（TP1）和锯齿波(TP2)实测波形。
图三、过零脉冲与锯齿波
图四、比较器输入与输出波形
IC5 和 IC4 组成比较电路，用来将锯齿波与稳压输出电路过来的取样信号进行比较，从
IC4 的 8 脚输出时刻不同的触发脉冲控制可控硅的导通与关断，图四是比较器 IC4 输入（TP2） 与输出（TP3）波形，图五是可控硅控制端（TP4）与输出端(TP5)的波形。采样信号是从稳 压器输出电路中获得的，经过 D13-D16 整流滤波之后的直流电压加在 IC5 的同相输入端，
W2 串联在采样信号电路中，一般安装在面板上，用来人工设定输出电压值，改变 W2 的阻 值，实际上改变了比较电路 IC4 九脚的门限电压值，从而改变了与锯齿波信号比较之后输出 脉冲的时刻，实现了触发脉冲的相位移动，完成了可控硅导通角度的改变。
图五、可控硅触发端与输出端波形
图六、稳压器输出波形
为了防止稳压器失控输出电压增高损坏所带负载，由 IC3、Q2 和继电器组成过压保护 电路，稳压器正常工作时，继电器常闭触点接通。过压保护采样信号取自 D9-D12 整流之后 的直流电压，正常工作时，IC3 反相输入端 6 脚电压高于同相输入端 5 脚，7 脚输出端为低 电平，三极管 Q2 截止，继电器没有电流通过，由常闭触点接通稳压电路的回路；当输出增 高至 260V 时，IC3 的 5 脚电压增高，7 脚输出高电平，三极管 Q2 导通，继电器工作，切断 常闭触点实行保护，与此同时，与继电器线圈并联的蜂鸣器和发光管工作实现过压报警。 由于稳压器为大功率设备，而且与市电相连，检修时除了常规的检修方式，需要注意以 下几点，如果采用示波器进行测试最好用隔离变压器隔离仪器，也可以将设备放在工作台上 操作，但人体一定要与地悬空隔离，并养成单手操作的习惯；滤波电路由于工作在串联谐振 状态，电感或电容两端有很高的电压，测试时需要注意仪表和人身安全；控制电路与市电电 路混在一起，测试波形或者电压时应以图纸中的元件公共点作为虚地，图纸中已用较粗的线[Page]
条表示。
网友评论