本例介紹的交流穩(wěn)壓器,具有穩(wěn)壓范圍寬 (102-262V)、保護功能完善 (有斷電延時通電、防380V錯相、防雷電等自動保護功能)、靈敏度高等特點,適合市電不穩(wěn)定地區(qū)的家庭使用。
電路工作原理
該交流穩(wěn)壓器電路由+5V穩(wěn)壓電路、輸人電壓檢測電路、控制電路、保護電路和穩(wěn)壓輸出電路組成,如圖5-49所示。
+5V穩(wěn)壓電路由熔斷器FUl-FU3、自耦變壓器T、整流二極管VDl、濾波電容器Cl三端穩(wěn)壓集成電路ICl、電阻器R2l和電源指示發(fā)光二極管VL組成。
輸人電壓檢測電路由電阻器Rl、R2、二極管VD2和電容器C2組成。
控制電路由運算放大集成電路IC2(Nl-N4)、IC3(N5-N8)、電阻器R3-R18、電位器RPl-RP8、電容器C3-ClO、晶體管Vl-V8和繼電器Kl-K8組成。
保護電路由壓敏電阻器RVl和RV2等組成。
穩(wěn)壓輸出電路由控制開關(guān)Sl、起動按鈕S2、Kl-K8的控制觸頭和自鵝變壓器T組成。
接通市電,輸入交流電壓在T的Wl繞組上產(chǎn)生的交流電壓經(jīng)VDl整流、Cl濾波后,一路作為Kl-K8的工作電壓;另一路經(jīng)ICl穩(wěn)壓為+5V,除供給IC2和1C3外,還經(jīng)RPl-RP8調(diào)整后為Nl-N8的正相輸入端提供基準電壓。
按動起動按鈕S2后,若輸人交流電壓 (市電電壓)低于交流270V,則Nl因正相輸入端的基準電壓高于反相輸入端的檢測電壓而輸出高電平,Vl導通,Kl的常開觸頭吸合,常閉觸頭斷開,指示燈HL熄滅。若因三相交流電錯相或感應雷電等原因而導致市電偏高于交流220V,則Nl輸出低電平,Vl截止,Kl不吸合,從而起到了保護作用。
當輸入交流電壓高于233V而低于270V時,N2-N8均因正相輸入端的基準電壓低于反相輸入端的檢測電壓而輸出低電平,V2-V8不導通,K2-K8處于釋放狀態(tài),此時Kl的常開觸頭和巴-K8的常閉觸頭接通。輸人交流電壓經(jīng)T的W9繞組降壓為220V左右后輸出。
當輸入交流電壓高于1O2V、低于1l5V時,N2輸出高電平,使V2導通,K2吸合,其常閉觸頭斷開,常開觸頭接通,輸入交流電壓經(jīng)T的W3-W8繞組升壓為220V左右后輸出。
當輸人交流電壓高于1l5V、低于129V時,N2輸出電平,使V2截止,灼釋放;同時N3輸出高電平,使V3導通,K3吸合,輸人交流電壓經(jīng)T的W4-W8繞組升壓為220V左右后輸出。
當輸人交流電壓高于129V、低于145V時,N3輸出低電平,使V3截止,K3釋放,同時N4輸出高電平,使V4導通,K4吸合,輸人交流電壓經(jīng)T的W5-W8繞組升壓為220V左右后輸出。
當輸人交流電壓高于145V、低于163V時,N4輸出低電平,便V4截止,K4釋放;同時N5輸出高電平,使V5導通,K5吸合,輸人交流電壓經(jīng)T的W6-W8繞組升壓為220V左右后輸出。
當輸人交流電壓高于163V、低于184時,N5輸出低電平,使V5截止,K5釋放;同時N6輸出高電平,使V6導通,K6吸合,輸人交流電壓經(jīng)T的W7和W8繞組升壓為220V左右后輸出。
當輸人交流電壓高于184V、低于207V時,N6輸出低電平,使V6截止,K6釋放;同時N7輸出高電平,使V7導通,K7吸合,輸人交流電壓經(jīng)T的W8繞組升壓為220V左右后輸出。
當輸人交流電壓為220V左右時,N7輸出低電平,便V7截止,K7釋放;同時N8輸出 高電平,便V8導通,K8吸合,輸人交流電壓不經(jīng)T升降壓而百接輸出。
調(diào)整RPl-RP8的阻值,可改變各運算放大器正相輸入端基準電壓的高低,使輸人交流電壓為102-262V時,輸出電壓穩(wěn)定在220V左右。
元器件選擇
Rl選用2W金屬膜電阻器;R2-RlO均選用1/2W金屬膜電阻器;Rll-Rl8選用1/4W金屬膜電阻器或碳膜電阻器。
RPl-RP8均選用精密可變電阻器。
RVl和RV2均選用MYM30-5型防雷壓敏電阻器。
Cl和C2選用耐壓值為5OV的鋁電解電容器;C3-ClO選用耐壓值為16V的鋁電解電容器。
VDl和VD2選用1N4004或1N4007型硅整流二極管。
Vl-V8選用S805O或C8050、3DG805O型NPN晶體管。
ICl選用LM7805或W7805型三端穩(wěn)壓集成電路;IC2和1C3均選用LM324型四運放集成 電路。
Kl-K8選用JQX-4或JDQ-2、JRX-l1型百流繼電器,使用時可將兩組觸頭并聯(lián)使用.
T使用500-1000W的變壓器鐵心和φ0·86-φ1.35mm的高強度漆包線繞制:W7繞77匝;W2繞415匝;W3繞62匝;W4繞69匝;W5繞78匝;W6繞88匝;W7繞100匝;W8繞110匝;W9繞127匝。