AC101X型电源适配盒广泛应用在WZG系列、ADH系列等微热吸附式压缩空气干燥器的智能控制仪中,是专为控制中心提供工作电源的设备。其内部原理详见下图所示。
电源适配盒工作原理
AC220V电压经保险管F、负温度系数电阻RTH加到由Dl~D4构成的整流桥上,整流后的脉动电压经C5滤波后,形成相对平滑的300V左右直流电压,向电路后级提供能量。
图中Ll、Cl~C4组成电源低通滤波器,该滤波器有双向滤波功能,能抑制来自外网电源的高频干扰和防止开关电源本身产生的高频干扰进入电网,从而确保智能控制仪能稳定可靠的工作。热敏电阻RTH冷态时电阻值较大,通电发热后,阻值显着变小,用以减小电网电压的冲击,起到开机瞬间限流保护作用。
经C5滤波后,所得到的近300V左右(DC)电压,首先经启动电阻Rl加到Q1基极,并对C8充电,以给Ql提供基极偏流,使Ql基极电位上升,与此同时近300V左右(DC)电压还经过Tl的初级绕组Nl的①~②脚加到Ql集电极,使Q1导通。在Ql导通的同时在Tl的初级绕组N2上感应出“③正④负”的感生电压,通过R6、C8形成正反馈的雪崩过程,使Ql迅速进入饱和导通状态,使Ql的集电极与发射极间电阻急剧变小。同时Vce也迅速下降,直至饱和压降后不再下降,但由于Tl的初级绕组Nl上的电感量很大,因此Ql集电极电流继续线性增长直至最大值而停止增长。此时Tl的初级绕组N2上感应电势亦变为O,C8由充电转变为放电,促使Ql基极电位逐渐下降而使其脱离饱和进入放大状态。这时,Ql基极电流减小,集电极电流也随之减小,结果使得Tl的初级绕组N2上感应出“③负④正”的反向电压,这个电压对C8反向充电,迫使Ql基极电位进一步下降,Ql很快进入截止状态。Ql集电极电流减小到0后,Tl的初级绕组N2上感应电势亦随之变为0,这样电路又回到了起始状态。直流高压又会经Rl对C8充电,oi基极电位再次升高而导通。这个过程不断重复,整个电路振荡起来,进入正常工作。
Q1导通时变压器Tl储能,当Ql截止时泄放,在Tl的次级绕组N3上感应出所需电势,该电压经D12高频整流,再经C13、L2、C15组成的π性滤波器后,向控制设备提供+9V工作电压。并联在D12两端的Rl0、C12的作用是:让高频干扰不通过D12,而由C18直接耦合到地端,防止高频二极管整流时产生的倍频辐射,避免干扰后级控制电路,影响其系统功能。
R16、LED(绿)用作指示电路,LED点亮表明电路工作正常。
Rll的作用是防止空载时损坏开关电路。
该电路的稳压电路主要是:由Ul、U2、Q3、Q4构成,其中R14、R15、VR构成取样电路。U2为稳压电路提供基准电压,约2.49V左右。由于某种原因使输出电压升高时,流过取样电阻R14、R15、VR上的电流增加,压降增大,则精密取样集成电路U2的R极电压升高,经其内部处理后自动调低K极电位,光电耦合器U1内部发光管负极电位降低,电流增大,亮度增强,导致Ul内部光敏管c、e极间内阻减小,从而使Q4基极电位下降,导通增强,从而使Q3的基极电压上升,c、e极间内阻减小,迫使Ql的基极电压下降,降低其饱和导通时间,以达到降低输出电压的目的。反之,当输出电压降低时,控制过程正好相反。通过调节VR的大小可以使输出电压在7.7~9.3V之间变化。
该电源电路的保护有:过流保护、过压保护和反峰吸收保护。
过流保护主要由R4、R5、Q2~Q4等元件组成。
当电源发生过流、负载过重或短路时,Q1集电极电流快速增大,在取样电阻R4会产生很高的压降,该电压通过R5迫使Q2饱和导通,其集电极电位降为OV,随之Q4饱和导通,Q3也饱和导通,Ql截止,电源停振,输出电压降为OV,达到过流保护的目的。C9的作用是确保该保护稳定可靠。
过压保护是利用稳压调整电路来实现的。当输出电压过高时,在取样电阻R14、R15、VR上的压降大大增加,再通过Ul、U2的作用使Q4饱和导通,Q3也饱和导通,Ql截止,电源停振,输出电压降为OV,实现过压保护。其次是在开关变压器Tl的初级线圈Nl端接有尖峰抑制保护电路,由R2、C6与R3、C7构成。目的是消除开关管从饱和状态转为截止状态时,在绕组Nl下端产生的瞬间反峰电压,避免该电压叠加在直流电压上,将开关管损坏,也避免了该脉冲辐射影响控制系统。
R3、C7具有延时启动的作用,避免在加电瞬间过度冲击处于冷态的开关管。保险管Fl是电源总的过流保护。
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