稳压稳流 30V/ 3A 电源电路的剖析

 　电子爱好者和电路设计维修人员，都需要性能稳定、工作可靠的实验电源，或购买或制作各类电子电源供使用。纵观多年来在电子报刊上发表的各种稳压实验电源，有的也有不如意的地方，如为了制作容易，一般均采用稳压 IC 制作，但性能不尽如人意，不是稳压效果一般，就是过流保护性能差，或无稳流调节功能，在实际实验和开发的工作中不能很好的使用。在工厂及实验室广泛使用的稳压稳流电源是一种比较完美的实验电源，值得向电子爱好者推荐，电源采用工频变压器与晶体管的线性调节电路，由运放伺服控制，输出为直流电压 0 ～ 30V ，电流 0 ～ 3A 全范围精确可调，纹波系数极小。最适宜电子电路的实验和维修开发工作。笔者将香港创意公司出品的 30V 3A 稳压稳流电源电路测绘出来，方便大家自制或维修时参考。　　　

　　电路见附图所示。

电路工作原理

　　运放 IC1( μ A741) 及周边元件组成稳压调节电路，由 V1 ／／ V2 、 V3 组成达林顿大功率电压调整电路． RP l 、 RP2 、 RP3 、 R4 、 R5 、 R6 、 VDl2 、 V D1 3 、 VDl4 等组成输出电压取样电路，运放 IC1 对输出电压变化进行放大，由输出端⑥脚经 VD10 对达林顿管的基极电流进行分流，以达到稳压调整目的，其中 RP1 、 RP2 为面板上的输出电压粗细调节电位器， RP3 为电路板内部的最高输出电压设定可调电阻。

　　运放 IC2 及周边电路组成稳流调节电路， RP4 、 RP5 、 RP6 、 R7 、 R8 、 R9 、 R10 、 VD15 等对 R3 上的电流进行取样经 IC2 放大处理，由 IC2 运放输出端⑥脚经 VD9 对达林顿管的基极电流进行分流，以达到稳流凋整的目的，其中 RP4 、 RP5 为面板上的输出电流粗细调节电位器， RP6 为内部最大输出电流设定可调电阻： VD9 与 VD10( 即稳压稳流控制电路 ) 组成“与门”的工作方式。当输出电流未达到设定电流值， VD9 截止，对输出电压没有影响，当输出电流一达到设定电流值 VD9 开始导通，对稳压调整电路的推动电流进 10 流，使输出电压下降，保证输出电流在设定的电流值上，即所谓的稳流调节且稳压稳流工作自动转换，能有效的防止损坏被修电器和电源本身。

　　发光管 LED1 、 LED2 为稳压稳流工作指示电路，当稳流 IC2 未工作时，其⑥脚为高电平， VD11 、 DZ2 导通，使晶体管 V8 饱和，绿色 LED1 发光，指示电源工作在稳压的状态；当稳流 IC2 工作时，其⑥脚电压下降． VD11 、 DZ2 截止， V9 饱和导通，红色 LED2 发光，指示电源工作在稳流的状态下 ( 此时输出电压下降，低于设定的工作电压 ) 。

继电器 JK1 、 V6 、 V7 等电路组成交流输入电压自动切换电路，由输出电压来控制。当输出电压在 12V 以下时， JK1 常闭触点接通，输人电压在交流 15V 绕组工作；当输出电压上调到直流 13 ． 5V 以上时，继电器 JK1 吸合，常开触点接通，交流输入电压在 30v 绕组 7- 作．以保证输入输出电压在正常的压差范围内，以降低调整管的功耗。高档的电源一般设计有三组绕组工作。进一步降低稳压管的无用功耗。其中电阻 R11* 为调整电阻，适当调节以适合的输出电压切换点。因电路具有迟滞特性，不会在切换电压点造成继电器的反复吸合、释放而产生振荡的不稳的现象。继电器 JK2 与 K2 为输出电压控制开关，在调整输出电压时，若需要关闭输出电压时，可按动 K2 ，而不必拆下输出电压端子，方便操作。输出电压指示直接接在输出电压端，电流表接在电流取样电阻 R3(O ． 18 Ω／ SW) 上，采用 3 位半的数字表头，可精确地显示电流电压。

　　电源变压器 T1 功率为 120VA 、次级主绕组 O.151V － 30v 流，要求电流达到 3A 以上，辅助绕组为交流 20V ，电流为 1A 。初次级间绕有屏蔽层，并且接地，以保证降低干扰的作用，其中， 20V 辅助绕组、 IC3(7812) 、 IC4( μ A431) 、 DZt(1N4735) 、 V5(D880) 等构成稳压性能优良的整机工作电源，电路的稳定性能、纹波特性、温漂等均由该电源来保证。所有电阻均采用金属氧化膜电阻。

　　使用电源时，可先设定工作电流，再调整工作电压。设定工作电流时，输出电压可调至 1V 左右 ( 及 1V 以下 ) ，再将输出端 U+ 与 U －短路，调节 RP4 、 RP5 使电流表上显示的电流值在预定的电流，而后再开路输出端，调节 RP1 、 RP2 使输出电压达到预定的电压值，即可投入使用 ( 如果输出电压调得过高达 20-30V 时．直接短路输出电压端子，虽然电源具有稳流作用，但会引起短路火花和冲击电流过大，影响电源内部器件寿命 ).

　　制作时，变压器功率要足够，大功率调整管 V1 、 V2 要安装在大型散热器上、主电源整流桥堆须采用 6A 以上的，最好安装在散热片上。电压调节钮、电流调节钮如果采用多圈电位器则可省略微调钮，性能还好些，且更方便调整操作。