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，多個大功率調整管固定其上，至少lOW以上的儀表風機不停轉動為之散熱、加上密布元件的控制板，足以體現(xiàn)出其結構復雜程度。頗為壯觀的儀器。很多的開關、電位器、復雜的設定和LED或LCD顯示裝置似乎很有高科技的味道。

但從基本結構上來看，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朝。其效率低、調整管功耗大的缺點。至今為人們所垢病。

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

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

當然也使原來并不簡單的結構更為繁復。

常規(guī)結構的大型穩(wěn)壓電源，很難為廣大電子愛好者仿制，當然也包括很多在技術力量不足的廠家。

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

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

考慮了很多結構：最后決定采用30A/380V交流調壓模塊為控制器件。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,控制部份與開關部份絕緣。而且散熱器與內部器件絕緣，有很多品牌，我用的杭州西子固態(tài)繼電器廠產品。

控制方案設計：控制電壓由5V電源用電位器分壓調節(jié)設定，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。保護電路隨機動作，關閉模塊并自鎖，直至按下復位鈕解除。

電源變壓器選用1KW,220V輸入、45V輸出的控制變壓器，為了擔心出現(xiàn)晶閘管調節(jié)時帶來波形崎變。引起異常發(fā)熱和機振現(xiàn)象。作了多次長時間模擬試驗，結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壓工況下運行。

一、電路元器件介紹如下

UT為50N380V單相調壓型晶閘管模塊。其工作模式為過零觸發(fā)，控制電壓0-5V控制導通角度。和整流器模塊共用200X120鋁成品散熱器，12V/0.45A風機作為強制風冷風源。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，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為假負荷電阻。

LM2576ADJ、D5、L1、C6、R2、R3、組成12V穩(wěn)壓電源。向風機、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：電路結構非常簡單，其電氣性能也達到作為電機測試電源的參數(shù)要求，能輸出20-42V直流電壓：調定電壓值后。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，希望結構上牢固皮實、經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、晶閘管另一側接中線，晶閘管在交流波形過零后導通。其導通角度。由控制端輸入電平所操控，輸入電壓幅度0V時，導通角為0，輸入5V時全角導通。所以控制電壓變化使輸入到初級的交流電壓相應變化，由于B1初、次具固定的比值，所以耦合到次級的電壓產生變化。經整流濾波后得到預期幅值的直流電壓。需要說明的是、調壓模塊的容量選擇取裕量較大的原因：模塊驅動感性負載。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實現(xiàn)失電保護工況，發(fā)生短路和過流保護動作后。

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