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前不久，翻新打理了一台老沪光电源，详情可见这里：拆解打理1988年生锈发霉的沪光YJ44A稳压电源
打理完成后，这台电源工作的还是很不错的，但是，这个电源采用的是恒压限流的结构，输出电流大于2.55A以后保护电路动作，开始限制输出。
但是平时作为蓄电池充电，LED驱动等场合经常需要恒定电流且可调的工况，于是动动心思，看看能不能给它加装一个恒流的功能呢？
想法有了，开始制定改造方案，一共有2个方案备选。
方案一：拆除原控制电路，利用原机接口、主电路等架构不变，自行设计新的控制板。
方案二：在原有控制电路上加以改造升级，添加恒流控制电路。
方案一的优点是设计灵活随意，自己想怎么设计就怎么设计，甚至改成数控电源都没问题。但是缺点是耗时耗力成本高，需要设计、仿真、制版、焊接、调试等步骤，过程复杂。
方案二的优点是现有电路基础已经打好，尝试添加新的恒流电路单元即可，简单方便，但是其缺点也显而易见：跳不出原电路的框架，可能还会对原电路产生不利影响，不利于性能提高。
经过反复权衡利弊，最终决定采用方案二，在原机电路上进行改进。主要考虑在上次翻新中，采用了双差分放大电路CA3026替换原有的5G921，CA3026里面集成了2个差分放大器，原电路只用了1个，还有1个闲置，正好可以利用起来做一个电流放大器。
于是制定具体改造任务：1、在原电路基础上拓展制作恒流控制电路 2、电流调节范围0-2A无级可调 3、尽可能对原电路影响最小 4、非常容易恢复原电路 5、利用上剩余的一半CA3026 6、原来的限流指示灯用作恒流表示，还用原来的钨丝灯泡。
路线方针制定好了，下面开始理论设计：
对原电源电路进行分析，寻找切入点，这是原电源的限流保护电路
从图上可见，这是晶体管串联稳压电路中很常见的一种保护方式
电流过大后，三极管Q1导通，一路经二极管分走调整管驱动管的基极电流，另一路经Q2基极电阻分压
让Q2导通，点亮限流指示灯，因为调整管驱动电流被分走，其驱动管基极电位降低，输出减小，达到限流保护作用
因此，如果要达到恒流功能，调整Q1基极电流，即可达到调整输出电流的效果。
由于要做电流可调的恒流电路，因此，对于原电路这样固定限流的情况是不适合的
这里就该剩下的一半CA3026差分放大器登场了，差分放大器，最擅长的就是放大一个电压差值
因为这个电源是以输出（+）作为辅助电源的参考地，因此，直接把差分放大器两输入端并联在检流电阻两端即可达到放大采样电阻两端电压的目的
也就是说将检流电阻的两端电压输入差分放大器进行放大
差分放大器的输出还是一个差值，没关系，有电压差就能产生电流，有电流就能用三极管进行放大，
于是在差分电路上面再加一个PNP三极管，差分放大器一个输入端作为电流信号采样，另一个输入端作为参考电压
也就是说，如果采样电阻上电压>参考电压，PNP管导通，将这个PNP管集电极和Q1基极连接起来，作为一个闭环，就可以控制电流了。
这么改造，最大化应用了原有电路，同时没有对稳压电路和前置斩波电路造成影响，只需要加几个电阻就可以方便的完成了。
如果不需要恒流功能了，只要把Q1基极再焊回原线路板上，就恢复原状了。
作为最重要的电流可调，那也水到渠成了。调整差分放大器的参考电压，就可以改变放大器的工作点，进一步让输出电流产生变化
至此，理论设计完成，开始实际搭建电路进行测试
双差分放大器CA3026
尝试利用另一个闲置的放大电路单元搭建恒流控制电路
测试嘛，就先丑陋搭棚吧
针对初步搭建的这个电路，上机进行测试
成功了！现在是恒流1A输出
理论经过实践得到验证，将电路完善后继续进行试验
恒流电路均集成在电路板底面，元件面几乎没有影响
而且，要恢复原始电路也非常容易，改动一条线即可恢复原状
外接电位器可以方便调整输出电流
利用灯泡作为假负载进行测试
加装的恒流电路，必须考虑它对原机稳压性能的影响，以及放大器的性能，
特别是闭环电路，很容易就能变成一个振荡器，
用示波器进行测试，这不，在恒压恒流交界的地方产生了振荡，
这时候从电源的指示灯上也能看出来：限流指示灯微亮，电源发出的嗡嗡声也不均匀。
电源的输出应该是稳定的，寄生振荡是不能被接受的，通过加装补偿电容等措施，振荡被成功消除
请注意，这个消除不是绝对的，经过反复调整，在恒流电路将要动作时，还是会有轻微的振荡，
不过已经好很多了，现在完全可以做到说恒压就恒压，说恒流就恒流
既然电路已经搭建成功了，下面开始正式改造
拆掉面板上面的电压微调电位器，把它改造为电流调整电位器
原机的电流采样电阻是0.47Ω的，阻值很大，2A输出下有将近2W的耗散功率，本着节约的精神
把它换成了0.22Ω的，正好也能和恒流电路相匹配，还减少了采样电阻上消耗的功率
整理线路板上的元件和配线，避免发生短路事故
完工了，通电测试
这是电源进入恒流模式，限流指示灯点亮，最小理论输出电流0A，实际大概几十mA吧，最大输出电流2A，无级可调
这是0.1A恒流输出
0.5A恒流输出
1.0A恒流输出
1.5A恒流输出
最大2A恒流输出
至此，改造完毕，这个老电源不仅能恒压，现在还可以恒流输出了。谁能想到35岁的老电源再次精神焕发！
经过实际测试，新加入的恒流电路和原机的恒压电路以及可控硅斩波电路配合的都很好。
虽然再某些极端的情况下还会有些振荡发生，但是经过使用测试发现基本没怎么出现，
完全可以满足日常制作，测试的需要。
合计成本：
1/4W直插金属膜电阻 ￥0.5
WX14-12线绕电位器 ￥3.8
5W 0.22Ω水泥电阻 ￥0.3
S8050 S9012三极管 ￥0.4
总计：￥5.0
完，谢谢观赏
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雷达卡
发表于 2023-12-5 20:02:42
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千斤顶
发表于 2023-12-5 20:53:37
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