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主题:用工控电源改制的大功率无级调压调流稳压电源

本文来自: 北方家电维修论坛 作者: 东方家电 发表于: 2016-6-9 15:59 阅读: 716收藏
 
用工控电源改制的大功率无级调压调流稳压电源(350W/0-36V/0-14.6A)


综述:

入手3只工控电源(用户一共拿来4个故障电源,后来用户把首先修复的那个取走后一直就未再来,也未付钱;所以如今,余下的3只就成俺的了,呵呵。):
电源型号:S-350-24,350W、24V、14.6A;两只铭纬,一只明伟;两种品牌原理相同,电路相似;整体布局基本一致,区别就是局部和部分元件的参数和排列有所不同。
该电源电路原理类似早期电脑AT电源,参考示意图纸随后附下。

机器设备用的电源,即工业控制电源,质量设计等绝无问题!不是电脑ATX电源所能比拟的,二者不是一个层级,无法相提并论!
虽然素质不错,但这几个电源都有故障,还是想想修复后该怎么利用?

两个铭纬(上海产),可串可并:并联后可作为700W,24V,30A的稳压电源使用;如果串联,则可作为700W,48V,15A的稳压电源使用(额定14.6A,适量超载应该没有问题);还可作为+-双24V的供电电源,可以用作功放的维修电源,当然也可单独使用(可在24V±5V范围内小幅调整)。
另一只明伟(柳市产),我想把它改造为0-50V,或0-±36V,15A以内的调压调流电源。经过权衡,结合兼顾稳压性能决定改造为单0-36V的维修电源(36V*10A=360W,因此,在36V的电压时,输出10A的电流还是没有问题的;当然,在24V以下提供15A的电流自然更不是问题)。

因以前已经成功改造过几个ATX电源,这次虽然说是轻车熟路,但也还是避免不了其中的曲折磨难,个中滋味,只有经历了风雨之后才能切身体会。


论坛和网上有很多此类关于ATX电源的改造文章,大家可以查阅相关资料,详细的改制过程本文就不再详述了,现只把本电源在改制过程中遇到的问题和改制要点简单谈下。
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要点:

其实,早在14年电源就已改造好了,只因没有合适理想的表头,也曾在数字表与指针表之间纠结,如今,总算尘埃落定了。

首先,本机没有独立的辅助电源。
其工作电源(494芯片、驱动、风扇等的供电)是由输出变压器辅助绕组经全波整流滤波后形成的20V电压提供。
其工作原理是:上电后,因两只功率管(图中的Q1、Q2)基极接有上偏置电阻(如图中的R3、R6-ATX电源就无此偏置-在这里此电阻的作用就相当于启动电阻),因此,功率管因偏置而导通起振工作,输出变压器次级则有感应电压产生;当电压建立后,一方面,工作电源改由辅助绕组提供;同时另一方面,494芯片通过主绕组获得取样电压,使其能够得以控制电路稳定而持续的工作。

当改为调压调流电源后,因自激电源会随主电源一起同步跟随变化(大约0-30V),因此本电源已不再适用,所以必须舍弃取消,独立的辅助电源只能另行添加。
备好一只辅助电源。要求:输出5V、20V两组电压;5V:表头供电,20V:494、驱动、再经7812为12V风扇供电。
我用DVD电源改制:5V供数字表头使用,20V由±11V串联而成,(还有一组12V音响电源暂未利用),且两组电源完全隔离-原打算用于需要隔离供电的表头-但实际上本表头的供电无需隔离。

另外,需要注意的是:电源改后,功率管的两个偏置电阻也要取消不用!当初在这一点上就让我吃了苦头:
当电源改好后实验时,上电就立即输出36V的最高设计电压,过两三秒后再回落至电位器所调定的输出电压;为了消除这一现象,测量检查时不小心还把一对C3320功率管、一电阻、一电容及推动级的一对33V/1W稳压管给报销了。
只因两只稳压管只是软击穿,又因在路检查不能使用高阻挡,开始没有查出,导致更换其他坏件后电源无法工作,一时造成疑难故障,为此几天来曾一筹莫展。

电源改好后,一般在带载时会产生低频谐振,也就是低频自激,因此,RC补偿网络要做相应的调整;我把494芯片15-3脚间的(33K、22N)、2-3脚间的(10K、103)阻容元件一次性统一调整为51K、104,并把3-2脚间的电容由331改为2N2,试验在整个调压调流范围内没有任何自激现象发生。

康铜丝:原机电源的康铜丝或也不再适用;况且,表头是5A的,表头的康铜丝应该是0.025R,根据公式0.125/电阻=电流计算,扩展至20A时应该为0.00625R;因此,我用美的电磁炉的康铜丝(0.007R)大约截去大约4MM左右,重新并统一改在电源的输出端安装。

调校:按说明调试后,表头电压精度基本尚可,但电流精度误差太大;经过多次仔细反复调试,电流精度也算基本满意了。

在调整电流控制电位器的起始范围时,一次开机后表头显示的全是异常字符不再变化(开机时显示的初始字符,见图),且无论如何也均不能正常显示,检查电源、表头没有发现问题所在;询问卖家,说九成是芯片问题;我想可能是芯片程序受到干扰出了问题。10元再买个芯片,更换并重新调校后表头显示恢复正常。
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第一次芯片损坏时。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。
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试验:最低电压:0.00V,所有显示归零;最大电压:36.50V,计算设计值;正常时,表头显示的尾数有跳动;加载后在整个电流段内,大约有0.01-0.1V的压降;假负载采用两个55W/12V的汽车灯泡串或并联试验,在12V11A多的负载下工作约10-20分钟左右机壳(散热板)温度约莫有40多度,但风扇还未启动工作(带温控),因灯泡有点冒烟(新灯泡),没有长试;因没有更大的假负载,最高只能在电压25V功率135W左右用两只灯泡串联试验,10余后分钟风扇不转散热器微热。
当电流电位器调在最小时,在任何电压下短路电源输出端,所有显示归零。解除短路后自动恢复;当在其他任意电压电流情况下,超过设定的电流时会自动限制在设定的电流值上,此时输出电压会根据过流情况自动降低。如果是完全短路,则所有显示也会归零。

此外,本人还在原有过压保护电路的基础上(需把原稳压二极管IN4752A更换为39V的,即把过压保护的起控点调整为39V),还另外加装了电压跟随过压保护电路;因此,本电源也就具有了双重的过压保护功能;即不但具有通常的过压保护,而且还具有动态同步跟随过压保护功能,大大提高了过压保护的实用性与可靠性。

然近来突然出现一个情况,当电位器调整在18V及以下的任何电压时断电关机,在电压消失前会有一个瞬间上冲的过程(幅度高达26V以上,以前则貌似没有这种现象);经过分析后,直接把DVD电源的交流输入端改接在工控电源的300V整流滤波两端后此况随即解决(连接不分正负)。

哦,还有一点需要注意的就是:不要让外壳和电源地相连,可以采用悬浮接地的方式,即通过0.01-0.1μF的电容将外壳与地连接即可。

由于维修电源平时很少使用,在其后来的另一次上电后又出现了上次那种相同的故障现象;连损两块芯片,这是绝对不能容忍的!伤不起啊。
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第二次芯片损坏时。。。。。。。。。。
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