改一下SVC-3000VA交流稳压电源

sunstar126

这几天在家没有什么事，也不出门，就想做一些事，大家手中可能都有一些洋二工具，都是110V的，因此，我就想着把以前的一个SVC-3000VA的交流稳压电源拿出来弄一下，这个电源好像有很多公司生产，输出电压有两个，一个是220V的，另一个是110V的，用于洋二工具是很方便的。
在以前电压不稳的年代，空调冰箱什么的由于电压低不能启动，这个东西在当时是很流行的。所说在中朝边境，那边好像现在也很需要这个东西。

这个东西的原理非常简单，就是一个自耦调压器，然后有一个控制电路板，检测电源电压，当电压高了时就输出一个控制电压给一个直流电机经过一个减速机构带动中间的碳刷转动降低输出电压，当控制板检测到电压在正常值范围内时就停止电机的转动，如果电压低了，就控制电机反转让电压升高。
东西拿出来后，发现电机好像转动无力的样子，不能自动控制输出电压了，经过初步检测，发现电机两端电压只有不到3V的样子，这个电机是12V的电机，因为负载还是比较大的，感觉电机 带不动的样子，把电机拆下来，空载的时候能转动，但好像不太有力的样子，而在电机上加上12V的电压转动就没有问题。没办法只能拆机检查了。

这个是控制板正面元件面

控制板正面

这个是控制板反面

控制板反面

电路图我就不画了，在网上找了一下，和这个基本上一样，不过多了一个三极管，到现在我还没有搞清楚这个管子的作用呢
这个电路非常简单，前面是一个全桥整流，输出正负22V的电压给两个功率二极管供电，然后再经过电阻限流稳压二极管稳压成正负12V的双电源给741运放供电，运放不是接成比较器的方式，而是接成了施密特触发器的样子，或者是叫迟滞比较器的电路，输入一端是接电源中点，另一个输入端是接一个负电源经过稳压管稳压的负电压和整流滤波的正电源之间和电阻上，可以通过电位器调整这个电压，因为负电源是稳定电压，而正电源则是与副线圈的交流电压成比例关系的，因此输出的交流电压是与这一个输入端的电压成比例的，而运放的输出电压则驱动功率三极管组成的半桥进行扩流，用这种迟滞比较器可以防止电机在控制点附近不停的摆动。但因为某种意义上运放是接成了放大电路，因此输出电压是从-12V~+12V的，在3V以内时电机就转不动了，堵转了，因为功率半桥的电压有正负22V多，功率管的功耗比较大，在不转的时候功率有点烫手。
所以，我就想把电路改一下，改下比较器方式，这样输出电压就是正负12V了，不会有3V什么的情况，电机的运转不会有任何问题。不过我们知道，通常比较器的输出就是两个，一个是高电平另一个就是低电平。在我们这里就是一个是负电平另一个是正电平，对应就是电机的正转或者是反转，但应该还要有一个状态就是电机不转的，这时我们就要有另一个状态就是0电平，刚好有一种三态比较器电路能够满足我们的需要
这个三态比较器我们可以看到是由两个比较器组成的，只不过参考电压是不一样的，有一个是高参考电压另一个是低参考电压，在输入端的电压高于高参考电平时，输出高电平，低于低参考电平时，输出低电平，而介于高和低参考电平时，则输出0电平，这个正好符合我们的要求，原来是用的741的IC，4脚是负电源，7脚是正电源，2，3是输入，我准备用LM358来代替，2，3也是输入，4也是负电源，只不过正电源是8脚了，就把7脚的正电源线割断改到8脚上，原来的空脚根据三态比较器的电路改接一下，只飞了两根线就改成了三态比较器电路，当然在前面的那个检测电路上，原来从电位器出来到正电源的那个电阻把铜箔割断了串了一个拆下来的470欧的电阻，这样这个电阻的两端的电压就不一样了，就作为高和低的两个比较电压，后来检测电路中的几个电解电容，发现图上的35V33UF的电容都失容了，就换成了手上有的16V100UF的电容，那个上面的实际电压都不超过16V，还是安全的。
经过这样改动后，当输出电压偏离220V时，电机上都是12V的电压，转动有力，而输出一旦达到域值，电机上面的电压立即为0，功率半桥一点都不热了。另外，经过测量，发现中间的不动作电压区间达到13V，有点大了，经过计算，那个470欧的电阻如果换成200欧的话，这个不动作电压区间大约在5V左右，也就是输出电压可以稳压在220V+-2。5V的范围内，应该是不错的了，如果这个区间太小，可能会频繁动作。
经过这样一改后，调整的速度很快，同时调整到位后电机电流也为0，功率管也不会发热了，原来就没有加散热片，但有点小烫手，现在是一点都没有烫手的感觉了，应该是增加了可靠性了。
这个电源的输入输出是用的接线桩，不是太方便的，已经下单了嵌入式插座了，110V的就用美标的，因为手上110V的都是美标插头，220V的就用国标的了，输入线就直接用线接在接线桩上，这样输出可以用接线桩也可以用接线插排，手上也正好有美标的插排，那个就作为110V的用了，如果要用220V稳定电压的话，就用国标插排了。
以前那些洋二工具是用的一个110V的转换变压器，体积也不小，功率是1KW的，基本上也能用了，这样，就可以一个拿楼上用，一个放车库里用了，几个洋二工具同时用也没有问题了。

csbestwish

原理讲得很清楚，照片也拍得很清楚。赞！

lookball

熟悉原理就是好办

mhtlov

这个复杂了

yiguangqiang

不错不错，楼主基本功扎实，动手能力也很强……

liuhaob

改的不错

myfun

好办法，我也想改，正好有12V电机，试试。

st911

学习了，谢谢。以前见过类似的大电源调节控制柜，自动调压时哐哐响

bafjdn

谢谢分享 学习一下

tslaozhang

感谢分享

川江号子

分析透彻，学习了

无忧无虑

优化了电路，提高了工作可靠性，值得学习

ansmd

本质提升，脱胎换骨，楼主是高手

sunstar126

看到大家对此有点感兴趣，多说一点，上面的两个电路板的正反两面，可以把其中一个镜像一下，然后把两个叠放起来，就可以把线路图画出来了。再整理一下就可以了。

feetprint

学习了，谢谢

zhaocz

请教大神: 此一段话无法理解，能不能讲解一番呢？
输入一端是接电源中点，另一个输入端是接一个负电源经过稳压管稳压的负电压和整流滤波的正电源之间和电阻上，可以通过电位器调整这个电压，因为负电源是稳定电压，而正电源则是与副线圈的交流电压成比例关系的，因此输出的交流电压是与这一个输入端的电压成比例的

川江号子

没啥用，马达控制的，一旦超压，马达还没有来不及反应，这边用电器就报废了

sunstar126

zhaocz 发表于 2023-1-15 14:30
请教大神: 此一段话无法理解，能不能讲解一番呢？
输入一端是接电源中点，另一个输入端是接一个负电源经过 ...

我们知道，比较器是对两个输入电压进行比较的，如果反相输入端电压高于同相端，则输出低电平，反之则输出高电平。对于正负电源供电的比较来说，低电平就是负电源电压，高电平就是正电源电压，当然绝对值会略低 。
当其中一个输入端是接地时也就是0时，另一端电压就与此进行比较，而另一端的电压是负电源经过稳压二极管稳压后的电压，是不与市电的电压相关的，可以认为是不变的负电压，而另一个整流滤波后的正电压是没有经过稳压的，这个电压是跟随市电电压的变化而变化的，市电电压升高，这个正电压也会升高，降低了，这个正电压也会降低，现在比较器的另一个输入端的电压是这正电压和稳定的负电压之间用电阻进行的分压，因为这个分压也会跟随市电电压的变化而变化，如果那个负电压是不经过稳压的电压的话，那这个负电压也会跟随市电电压的变化而变化，不过是负的变化，这样正负两个变化的电压经过分压后，在0电位左右时，可以计算出理论上这个0电位是不跟随市电电压的变化而变化 的，就起不到检测市电电压的作用了，当然如果只用一个正电源或者是负电压，也是可以检测市电电压的变化 的，不过另一个输入端的电压也要在这个正电压附近，现在是接的0电平，是不跟随市电电压的变化 的，但如果另一个输入端是接正电压的话，则不经过稳压是会跟随市电变化的，起不到比较的作用了。
现在是比较的电平都取0，则一个输入端直接接0，另一个就要取一个能跟随市电变化 的0电位左右的参考电压才行，这就是这个电路的作用。
不知道这么说能理解 吗？

sunstar126

川江号子 发表于 2023-1-15 15:35
没啥用，马达控制的，一旦超压，马达还没有来不及反应，这边用电器就报废了 ...

不错，这个的反应时间有点长，通常在1S的量级上，不过通常电源电压在1S的量级上变化也不会太大，我主要是想用那个110V的。如果是怕电压突然升高的话，有种用继电器控制的可能也跟不上反应的，只有那种老的磁饱和稳压的才能跟得上，以前有个6000VA的电子管磁饱和稳压器，重得不得了，不过那个的输出波形有点失真的。
我刚才看了一下，这个稳压器的输入电压是140-250V的，象那种零线断了或者接错线了的情况突然变成380的，可能没有什么稳压器能够幸免的，就要靠用电器本身的过压保护了，比如压敏电阻什么的了。
如果最佳方案的话，我认为可能只有那种逆变式的是最佳的了，不过成本也应该是最高的了。就是市电先整流成直流，然后再逆变为220V50HZ的输出，这样全部是电子控制的，反应时间几乎可以做到mS级的甚至微秒级也是可以的，不过50HZ的电源，一个波形的宽度就有2毫秒了，半个波形就是1毫秒，因此这个是非常容易做到的。
确实现在的电源电压是相当稳定的了，不过有点高是普遍的了，基本都在240左右，甚至更高的都有，用这个至少可以防止高电压，基本上稳定在220V

zhaocz

sunstar126 发表于 2023-1-15 19:44
我们知道，比较器是对两个输入电压进行比较的，如果反相输入端电压高于同相端，则输出低电平，反之则输出 ...

是这样的理解吗？