右图是精通SVC-5kVA型单相稳压器的主回路电路图。交流220V的相线L经低压断路器QF(俗称空气开关,是稳压器的电源总开关.有过流与短路保护功能)、补偿变压器Tl的二次线圈、通过继电器J的常开触点到达输出端:而中性线N的输入端与输出端是直通的。V1和vo分别是市电输入与稳压输出电压表。接触调压器T2的ADJ调节端(碳刷)可由电动机拖动在一定范围内移动.从而改变加在Tl初级上的电压.输出端电压随之改变。根据变压器Tl、T2线圈的连接极性关系可知,当T2的ADJ端在OV—150V之间移动时,T2上的感应电压与市电输入电压顺极性串联,输出电压高于输入电压:而ADJ端在150V—220V之间移动时.输出电压低于输入电压。这样,只要能自动控制电动机拖动T2的ADJ端碳刷始终处于适当位置,则交流稳压器的输出电压就能保持稳定(这正是下图所示控制电路具有的功能)。下图电路是该稳压器的核心部分,其工作原理如下。
(1)基准电压与取样电压
下图中的虚线框内是印制板上的电路,框外元件安装在机壳面板或机内适当位置.虚线框上的数字编号是印制板对外连接的引脚编号。变压器T3(在图1与下图中是同一元件).其二次的12Vx2电压经二极管D1、D2全波整流后向印制板上的控制电路供电,同时还经电阻Rl和稳压管DW1稳压,输出6.2V电压,再通过电阻R7、R8和Rl0分压形成基准电压,加到用作电压比较器的集成块ICl(HA17324)的相关引脚上。T3-次的电压还经二极管D3、D4全波整流形成取样电压,由电位器RP调整后也加到IC1的相关引脚上。
(2)稳压控制电路
由变压器T3、集成电路ICl(2)、ICl(3)、三极管VT1—VT6及电动机M等元件组成,本稳压控制电路的工作电源兼取样变压器T3的初级线圈并接在交流稳压器输出端。稳压器通电开机后,由于取样电位器RP已经适当调整,所以稳压器输出电压稳定在220V±4%范围(国家行业标准规定的稳压精度范围)以内,这时ICl(2)、ICl(3)的输出端(14)脚和(8)脚均为低电平,三极管VT1—VT6截止,电动机M不动作。当稳压器运行中因某种原因致使稳压器输出电压降低时,则ICl(3)的负输入端(9)脚的取样电压随之降低,而正输入端(10)脚基准电压不变,当(9)脚电位低于(10)脚时,(8)脚电位由低变高.三极管VT4—VT6饱和导通,电动机M转动并拖动变压器T2的碳刷(即ADJ端)旋转,使输出电压恢复到稳压范围内。电动机线圈的供电回路是:DC12V→印制板(13)脚→XK2→印制板(5)脚→VT5一印制板(4)脚→电动机M→印制板(3)脚→VT6→地。电压恢复正常后IC1(3)的(8)脚电位恢复低电平。当稳压器输出电压高于稳压值时,则ICl(2)的(12)脚取样电压高于(13)脚基准电压,输出端(14)脚变为高电平.三极管VT1—VT3饱和导通,电动机按上述过程相反的方向旋转并拖动碳刷调压使输出电压恢复正常。此时电动机线圈的供电回路是:DC12V→印制板(13)脚→ XK1→印制板(2)脚→VT2→印制板(3)脚→电动机M→印制板(4)脚→ VT3→地。
电压恢复正常后ICl (3)的(14)脚电位恢复低电平。行程开关XK1、XK2对电动机有保护作用:当电动机拖动碳刷至变压器T2两端极限位置之一时,行程开关动作,切断电动机供电回路。
(3)延时和过压保护电路
由ICl(1)、ICl(4)、VT7、SB和J等元件组成。刚通电时,IC1(4)的(6)脚有一同定直流电压(经二极管D6与ICl(3)的(10)脚连接),(5)脚连接的电容C4则经电阻Rll、R12缓慢充电,约5分钟后C4上电压超过(6)脚电压,(7)脚变为高电平,三极管VT7饱和,继电器J(WJQX-40F型,触点参数:AC250V/40A)动作吸合,交流稳压器输出端开始有电(见图1),即所谓延时送电功能。SB是短延时按钮,按住它并稍微持续一段时间就可迅速送电.因为按下后C4经R13充电,时间常数大大减小了。二极管D9与继电器J的线圈并联,是续流二极管。ICl(1)用作过压保护.它可检测输出电压是否已超过额定电压220V的I.l倍。当因市电有异常情况(如相一相输入)致使输出电压一直过高时.ICl(1)(3)脚上的取样电压会高于(2)脚的基准电压,其输出端(1)脚变为高电平,经R27和D7后,使ICl(4)的(6)脚电位高于(5)脚,输出端(7)脚电位变低,VT7截止,继电器J释放,稳压器输出端断电,用电设备得到保护。LED1、LED3分别是欠压和过压指示灯.LED2是电源指示灯。
由以上分析可知.这款稳压器在交流输出电压偏离规范值时.可由控制电路驱动电动机正转或反转,通过碳刷的移动使输出电压趋于稳定:当输出电压超过额定电压的1.1倍时,为了保护用电设备.输出电压被切断:刚接通电源时.约5min后延时送电,以适应压缩机等一些特定负载的用电保护。