明纬S350及贝尔电源改大范围可调快速泄压及恒流恒压指示灯

phjzg

在玩明纬S350改装大范围可调电源时，发现改成从0-30V 或0-50V 甚至0-90V时，在空载快速回调时，电压下降速度很慢。原因是并联在输出端的电容泄压电阻阻值不能太小，一般要用到1K(0-30V) 2K(0-50V),或4.7K(0-90V),如果你的输出滤波电容容量够大，那么从高压调到低压时，要稳定下来，需要比较长时间。经试验，我弄了个快速泄压加恒流恒压指示灯电路，如附图：

其中20M电阻是为了保证LM393的2脚和5脚在稳定及恒压时一定比3脚及6脚电压高几mmV到十几mV，以低消LM393的失调电压，使N沟道的MOS管能可靠截止。MOS管，可以根据自己手上的选用，N沟道的，我手上正好有5N60，就用上去了。泄压限流电阻可根据自己手上的MOS管来选取，几欧姆到几百欧姆都可以，因为泄压只工作在快速回调电压时，且时间短，所以电阻功率不需要太大，我实际采用的是22欧1/4W。特别注意在当作蓄电池充电器且又没有接防倒流隔离二极管时，当电源设定电压低于蓄电池电压时，加装的这个泄放回路会放电，所以泄放限流电阻功率小，也可以起到保险的作用，最多烧毁这个限流电阻。反复多次测试，不管是在重载或空载，或恒流下都是安全可靠的。（当充电器用，又没接隔离二极管除外) 如果正常充电过程中，切断交流供电，因为电源不工作了，所以放电MOS管也是截止的，加装的放电回路不会对蓄电池放电。

电路下半部份是恒流恒压指示灯电路：不进入恒流时，LM393的7脚内部的三极管截止，恒流灯不亮，恒压灯点亮。当进入恒流时，LM393的7脚对地导通,恒流灯点亮。此时，因为恒压灯串联有一个二极管，恒流灯点亮后，恒压灯因为电压不够，就不足起导通。注意：恒流最好用红灯（正向压降低）恒压用绿色的（正向压降高）如果恒流灯点亮后，恒压灯还有微弱亮光，那么可以多串个二极管，或改用2-3V的稳压管来让恒压管可靠截止。

四个473电容，是为了抗干扰用的，防止干扰信号影响LM393的切换可靠性，容量可以在103-104间。LM393也可改用LM358，只是需要去除1脚和电源间的4.7K上拉电阻。不过，LM393是双比较器，不会象运放那样会进入一个放大区间,转换会更快捷。

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探讨明纬S350改可调电源的工作原理：
https://www.mydigit.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=187329
明纬S350改装可调电源后的电压温漂原因及解决办法：
https://www.mydigit.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=186647

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补充内容 (2020-8-7 19:15):
电阻重新调整了一下，同时为了解决充电时，电池电压高于电源的设定值而烧毁限流电阻的问题，把限流电阻更换为RL250-200自恢复保险。具体见14楼。

补充内容 (2020-8-14 20:40):
二个20M电阻，我实际用的是22M。22M的好买。

补充内容 (2020-8-23 21:36):
如果有朋友不成功，或者比较器翻转不灵敏进入了放大状态。那么请把20K输入电阻换大一点，或把上拉的22M电阻减小一点试试，就是加大些偏置电...

补充内容 (2021-3-27 21:08):
刚刚逛咸鱼，发现有人把我这个电路做成成品板在卖，不过要价15元，加上邮费太贵了。

补充内容 (2021-3-27 21:26):
重新改进并整理后的电路图在第14楼。

补充内容 (2021-5-1 23:11):
补充内容 (2020-8-7 19:15)  的修正：在给电池充电时，还是要加接防倒灌二极管，用自恢复保险丝保护不了没装散热片的MOS管。

补充内容 (2021-5-1 23:14):
补充内容 (2020-8-7 19:15)  的修正2：我在修电动车充电器时，用它代电池，充电器有输出后，这个MOS管坏了。只好在外面加了防倒灌二极管,才可当电池用

补充内容 (2021-5-1 23:41):
补充内容 (2020-8-7 19:15)  的修正3：具体在87楼有关于用自恢复保险丝后，在特殊情况下泄放MOS管的损坏说明。

补充内容 (2023-4-13 16:19):
在小黄鱼上有人在出卖这个东西，和我无关，特此申明。

补充内容 (2023-4-15 15:12):
恒流灯用红色的,恒压灯用绿色的,因为红色LED的正向压降要比绿色LED的低,虽在恒压灯下面垫了个二极管,如果用反了,还是有可能二个灯同时亮的情况产生

phjzg

安装好后的效果视频，可以到我的网盘中下载来看：链接：https://pan.baidu.com/s/1ux6gg1sEWIYky0vx4FTruA
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沨の痕

这电源重点还是啸叫问题，群里有大佬改到90%效率

phjzg

沨の痕 发表于 2020-7-22 00:32
这电源重点还是啸叫问题，群里有大佬改到90%效率

我弄了5个明纬，二个贝尔来玩。除了一个明纬在改装前，开关机时，就有些吱吱声（这台还没动手）其它的改后都没有啸叫。全电压，全电流下都很安静，只在刚进入恒流时，极短时间内有轻微的吱吱几声就没声音了。
我的做法和网上大量的教程稍有些不同：
一，TL494都換成了安森美公司(ON)的KA7500B，为了从0A起调。(二手的旧明纬都是很多年前生产的，当时的TL494失调电压可能过高，或一致性都没有现在正规公司生产的好）
二，辅助电源调整到16V后接入到主板辅助电源的滤波电容处（C20二端)除了拆除D15 D16外，不改变原辅助电源其它电路。
三，二个电位器的三根线都是独立引到主板上，5V 和地都不合用。其中5V电源都是从原R48 及R23挑起的位置引出。地也是在芯片附近分别在调压和调流有关的附近接入。
四，输出滤波电容，用了日本黑金刚高频低阻电容，容量基本保持一致。0-30V不用动，0-50V  还是三个2200UF，0-90V 三个1000UF。
五，康铜丝不动，二端引出接到桂辰四位电流表（20A），明纬的三根康铜丝和桂辰的外接分流器很接近。电压电流表供电，用了第二个l辅助电源12V0.4A微型隔离电源板(为了电流表精度，电压电流表双显的电源一定要和主板隔离供电)。再把原来的输出泄压电阻R53(换成合适阻值）负极端改接到康铜丝前面的负极（滤波电感和康铜丝中间），这样就去掉了流过此电阻的电流对电流表的影响，拆除原来的指示灯。

要想再提高效率，比如到90% 以上应该是要把功率管换成MOS管，同时改变驱动电路和驱动变压器可能才行吧，88%的效率，S350-27好象没改前也就这样的水平。普通改后最大也能到这个效率。

sunjun1989

这电源有输出短路保护吧，，买了2个还没改呢。

phjzg

sunjun1989 发表于 2020-7-22 08:25
这电源有输出短路保护吧，，买了2个还没改呢。

可以通过调流来限制最大电流，起到短路保护作用。如果不动调流，S350-27的机器，限流值大约在16A左右。

samowen

这个改法又多一种玩法

phjzg

samowen 发表于 2020-7-22 22:33
这个改法又多一种玩法

配合明纬S350的电路图（网上找来的）解释一下我这个快速泄压和恒压恒流旨示灯电路的工作原理:
当我们快速从高压调低电压时，实际上是对TL494的2脚电位调低，但此时因为电源输出端的电压由于滤波电容电压还很高，通过R15+R31及R25等组成的电压取样,输出电压无法突降，因此到达TL494的电压比2脚高，一直到TL494的1脚和2脚电压接近相同时，输出电压才稳定下来，那么在整个放电过程中，TL494的1脚电压一直高于2脚，因此LM393的3脚电压在抵消通过20M电阻加到2脚上的偏置电压后，LM393的1脚内部的三极管就截止了，MOS管G极得到高电位，导通放电。当输出电压降到离设定值大约还高0.3V左右时（按我第一楼图上的电阻取值），TL494的1脚电位高于2脚电位不足以抵消设置的偏压时，LM393的1脚内部的三极管导通，MOS管G极低电位，放电停止。

从低电压上调时，因为TL494的2脚电位是要从低向高调，2脚电位一直比1脚高（和我们对LM393的2脚加一点偏压性质相同，MOS管截止)，直到电压达到设定值，不过上调过程因为只是对电容充电，电源的输出能力足够快速对电容充电，根本不存在上调延时的问题，所以和稳定时相同，MOS管不导通。

同理，在进入恒流时。因为输出电压离设定值低（限流了），因此TL494的2脚电压比1脚高（1脚是来自输出端的电压取样)，当高出的电压能抵消对LM393 B的5脚设置的偏置电压时，LM393的7脚内部三极管对地导通，恒流管点亮。此状态下，对MOS管来说和上调电压过程性质相同，截止。

另外，四个20K电阻，可能取值有点大，换句话说，可以把偏置电压再弄低一点，今天又弄了个洞洞板进行了组装，把四个20K电阻换成10K的，4.7K的电阻也换成10K(让LM393的1脚平时消耗电流小一点)。准备在另一个电源上再测试下，目的是想让放电停止时的输出电压离设定值更接近一些。朋友们如果没有20M电阻，也可以把四个从TL494上接出来的20K电阻值降低（比如改到1K,那么20M这二个电阻就可以减到1M，我用的阻值大，是考虑不想让外加的电路影响到TL494的工作），只要计算下有适当的偏压使电源在稳定时，LM393的2脚电压一定要比3脚电压高那么几mV。以防失调电压引起的MOS管截止不可靠。

phjzg

配合明纬S350的电路图（网上找来的）解释一下我这个快速泄压和恒压恒流旨示灯电路的工作原理:
当我们快速从高压调低电压时，实际上是对TL494的2脚电位调低，但此时因为电源输出端的电压由于滤波电容电压还很高，通过R15+R31及R25等组成的电压取样,输出电压无法突降，因此到达TL494的电压比2脚高，一直到TL494的1脚和2脚电压接近相同时，输出电压才稳定下来，那么在整个放电过程中，TL494的1脚电压一直高于2脚，因此LM393的3脚电压在抵消通过20M电阻加到2脚上的偏置电压后，LM393的1脚内部的三极管就截止了，MOS管G极得到高电位，导通放电。当输出电压降到离设定值大约还高0.3V左右时（按我第一楼图上的电阻取值），TL494的1脚电位高于2脚电位不足以抵消设置的偏压时，LM393的1脚内部的三极管导通，MOS管G极低电位，放电停止。

从低电压上调时，因为TL494的2脚电位是要从低向高调，2脚电位一直比1脚高（和我们对LM393的2脚加一点偏压性质相同，MOS管截止)，直到电压达到设定值，不过上调过程因为只是对电容充电，电源的输出能力足够快速对电容充电，根本不存在上调延时的问题，所以和稳定时相同，MOS管不导通。

同理，在进入恒流时。因为输出电压离设定值低（限流了），因此TL494的2脚电压比1脚高（1脚是来自输出端的电压取样)，当高出的电压能抵消对LM393 B的5脚设置的偏置电压时，LM393的7脚内部三极管对地导通，恒流管点亮。此状态下，对MOS管来说和上调电压过程性质相同，截止。

另外，四个20K电阻，可能取值有点大，换句话说，可以把偏置电压再弄低一点，今天又弄了个洞洞板进行了组装，把四个20K电阻换成10K的，4.7K的电阻也换成10K(让LM393的1脚平时消耗电流小一点)。准备在另一个电源上再测试下，目的是想让放电停止时的输出电压离设定值更接近一些。朋友们如果没有20M电阻，也可以把四个从TL494上接出来的20K电阻值降低（比如改到1K,那么20M这二个电阻就可以减到1M，我用的阻值大，是考虑不想让外加的电路影响到TL494的工作），只要计算下有适当的偏压使电源在稳定时，LM393的2脚电压一定要比3脚电压高那么几mV。以防失调电压引起的MOS管截止不可靠。

ksj197706

恒流恒压指示电路有点复杂，这帖的指示电路更简单http://bbs.mydigit.cn/read.php?tid=2434356

phjzg

ksj197706 发表于 2020-7-23 13:49
恒流恒压指示电路有点复杂，这帖的指示电路更简单http://bbs.mydigit.cn/read.php?tid=2434356 ...

我的如果只用指示灯，只要下半个IC部份。上半个是空载时快速泄压电路。我是受他这个启发，但是发现如果494或LM358的失调电压比较高，转换会失败，有可能在稳定时，甚至空载时恒流灯都要亮。

phjzg

ksj197706 发表于 2020-7-23 13:49
恒流恒压指示电路有点复杂，这帖的指示电路更简单http://bbs.mydigit.cn/read.php?tid=2434356 ...

查TL494的数据表，误差放大器的失调电压典型值是2mV 最大值是10mmV。LM358的输入失调电压也是2mV 最大9mV。因此，想利用TL494的1+2来直接对接到做恒流指示灯的运放输入端，不加偏压，失败的概率比较高。我开始按他的方法做了第一个成功。做第二个，怎么也不成功，空载时，恒流灯都要亮起来，最后考虑是失调电压的关系，加上偏压就正常了。

还有TL494的基准电压最大输出能力是10mA。我们已经增加了电位器进行调压调流用掉了一点，原主板上来也有LM358的用电。如果再把指示灯电路，甚至指示灯电流也让5V来供电，这对TL494的基准电压是负担。我是不想让外加的电路对TL494有影响（防止啸叫啥的）。所以直接采用了12V供电，且用了四个20K电阻把TL494和外加的电路隔离开来。

另外今天把我主楼电路中的四个 20K电阻，4.7K电阻都换成10K。目的在8楼和9楼（发重复了）中说过。达到设想，现在在快速回调时，当输出电压离最后稳定值还高0.2V左右时，泄放回路停止工作，MOS管截止，然后就靠主板上的R53来放电达到稳定值。再有就是今天把泄放限流电阻换成带线保险管座，装上0.2A保险丝。那样就是万一发生主楼中所说的那种充电情况（电源电压调的比电池电压低）。那最多把保险管烧了。烧了保险管，也只是快速泄放回路不工作，对电源其它没影响。

数码小子110

又遇见高手大佬了:lol:

phjzg

电阻重新调整了一下，同时为了解决充电时，电池电压高于电源的设定值而烧毁限流电阻的问题，把限流电阻更换为RL250-200自恢复保险。


补充内容 (2021-5-1 23:18):
可能是我的MOS管没装散热片，或者耐压高，内阻太大，当充电用时，自恢复保险丝保护不了MOS管。充电还是用防倒灌二极管吧。

补充内容 (2021-5-1 23:37):
具体在87楼有关于用自恢复保险丝后，在特殊情况下泄放MOS管的损坏说明。

lak013951

学习了，高手。

jpdd521

NES350怎么改可调呢？看了几个教程都是没看齐全的。。

沨の痕

phjzg 发表于 2020-8-7 19:17
电阻重新调整了一下，同时为了解决充电时，电池电压高于电源的设定值而烧毁限流电阻的问题，把限流电阻更换 ...

为什么按你这做出来没你那效果，泄放电阻22欧速度很快，但是电压高点电阻超级烫，2w的，47欧也是，串联69欧也是，换100欧没那么烫，速度变慢，电阻大了泄放电流慢，小了发热严重啊

phjzg

沨の痕 发表于 2020-8-12 10:44
为什么按你这做出来没你那效果，泄放电阻22欧速度很快，但是电压高点电阻超级烫，2w的，47欧也是，串联69 ...

不调压时，稳定后，LM393的1脚电压是多少？就是说在稳定后，那个MOS管还有没有导通？

phjzg

沨の痕 发表于 2020-8-12 10:44
为什么按你这做出来没你那效果，泄放电阻22欧速度很快，但是电压高点电阻超级烫，2w的，47欧也是，串联69 ...

再仔细检查一下有没有接错，元件较多，用洞洞板容易弄错。另外在接上去时，先把限流电阻用个发光管和电阻串联后代替，可以直观观察是否正常。（如果线路正常，只在输出空载，快速回调电压时，这个调试用临时发光管才亮，且在电压降到离设定电压还有0.2-0.3V时，发光管就不亮了）。其它情况下都不应该有亮或微亮。

phjzg

jpdd521 发表于 2020-8-10 18:16
NES350怎么改可调呢？看了几个教程都是没看齐全的。。

不好意思，我手上没有这个机子，网上找了一下也没找到完整的电路图。它应该用的是3845 芯片及TL431通过光耦反馈的。应该是不能从0V起调。参考https://www.mydigit.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=52983
改电压可以调整下他图纸上右下角的那个TL431的上下偏置电阻来实现。如果想提高的电压比较高，除了输电电容耐压，还要把和二个光耦相接的二个稳压管也要换。图纸上上面的光耦是电压控制用，下面的我看应该是过压保护用（包括可控硅组成过压保护)，不过如果这个图纸是对的话，看起来连续可调的范围也不会很大。不可能象S 350那样。