可控硅直流稳压电源在正常工作时,用很小的控制电流即能控制很大的阳极电流,在交流输入电压每半个周期的始末可控硅都处于开或关的状态,故称为开关稳压电源。如图是可控硅纹波触发式开关稳压电源的一个实用电路。它将整流后的纹波加以整形、放大后,去触发可控硅使其导通。当整流电压的瞬时值降到0V时,可控硅自动关断,用输出电压的变化控制触发脉冲的前沿,便可实现稳压。
稳压电路主要由
晶体管VT1~VT4、
变压器T、可控硅SCR1等组成。
当接通电源时,整流器输出如波形①所示的脉动直流电压,由R2、R3分压后经C6加到 VT4的基极,波形如②所示。VT4将其放大后,集电极输出脉冲经R8对C7充电,形成抬高形锯齿波,经过R7送人、VT3的基极,其波形如③所示。与此同时,误差放大器VTl集电极输出的误差电压经R15加到VT3的发射极,在两个电压的作用下,VT3集电极输出如④所示的100Hz方波。该方波电压经过电容C10加到VT2基极的方波变为如⑤所示的脉冲波形,经 VT2放大后,通过低频脉冲变压器T微分,去触发SCRl的控制极。其波形如⑥、⑦所示。
当输出电压发生变化时,取样电路R18~R20两端的电压也变化,由VTl放大后去调制 VT3输出方波的脉冲宽度,即改变脉冲前沿位置,使可控硅SCR1导通时间的长短与输出电压的高、低成反比变化,从而达到稳压的目的。
为使VT4基极能得到较大的脉冲,在整流器的输出部分加滤波电容。为了保证VTl~VT4能正常工作,在R4与R5之间加了一只滤波电容C5。
可控硅的输出端有两级输出滤波器。其级是由L2、C11、C12组成的π形LC滤波器;第二级是由VT5、VT6、VD10、C13、C14、R22、R23等组成的有源滤波器。这两级滤波器可使开机瞬间的上冲电压和输出纹波得到有效地抑制。
可控硅SCR2、VT7、VD7、VD1l、C16、R24~R27及
保险丝FU2等组成过压保护电路。当输出电压U0超过限额值时,由分压电阻R26、R27分压并通过VD11、VT7给可控硅控制极提供足够的触发电压,使SCR2导通,造成保险丝FU2熔断,保护负载免遭损坏。本电源的输出电压为110V,输出电流1A.