工作原理

　　大地牌ＴＪ３０型３ｋＷ交流穩(wěn)壓器的電氣原理圖見附圖。整機可分主回路和控制電路兩部分，Ｖｉ和Ｖｏ分別是輸入與輸出電壓表。主回路是交流電源從輸入端通往輸出端的路徑，包括空氣開關(guān)Ｋ１、穩(wěn)壓與直通選擇開關(guān)Ｋ２、調(diào)壓變壓器Ｔ、延時控制繼電器Ｊ３和輸入、輸出接線端子等元器件?？刂齐娐返墓δ苡虚_機延時送電、穩(wěn)定輸出電壓、過壓保護及指示、欠壓保護及指示等。

　?。保与妷号c基準(zhǔn)電壓。 調(diào)壓變壓器Ｔ有兩個二次繞組，其中一組９Ｖ經(jīng)ＤＱ１橋式整流后，再經(jīng)電阻Ｒ２和Ｒ３分壓，取Ｒ３上的分壓值作為交流穩(wěn)壓器輸出電壓高低的取樣電壓。１６Ｖ的繞組電壓經(jīng)ＤＱ２橋式整流，三端穩(wěn)壓器ＬＭ７８１２穩(wěn)壓，輸出穩(wěn)定的ＤＣ１２Ｖ電壓向控制電路供電。發(fā)光管ＬＥＤ２點亮標(biāo)志著ＤＣ１２Ｖ電源工作正常。集成電路Ａ１是四運放ＨＡ１７３２４，在這里作四電壓比較器使用。ＤＣ１２Ｖ電壓經(jīng)電位器ＲＰ、電阻Ｒ４～Ｒ８分壓，共取出四個分壓值作為基準(zhǔn)電壓，分別送往四個電壓比較器的相應(yīng)輸入端。電阻Ｒ３上的取樣電壓也同時送往電壓比較器的輸入端。取樣電壓和基準(zhǔn)電壓接入電壓比較器輸入端的規(guī)律是：檢測交流穩(wěn)壓器輸出電壓是否高于額定值２２０Ｖ，其正輸入端接取樣電壓，負(fù)輸入端接基準(zhǔn)電壓，例如Ａ１．１和Ａ１．２；檢測交流穩(wěn)壓器輸出電壓是否低于額定值２２０Ｖ，接法與上相反，例如Ａ１．３和Ａ１．４。認(rèn)識這種規(guī)律對讀懂許多品牌交流穩(wěn)壓器的電路原理圖都有參考意義，但這種接入規(guī)律的前提是：檢測結(jié)果為“是”時，電壓比較器的輸出端為高電平，這恰好是相關(guān)功能電路所需要的。

　?。玻妷浩咝枰祲骸?大地牌交流穩(wěn)壓器的輸出穩(wěn)壓設(shè)定為±４％，當(dāng)輸出電壓剛好等于２２０Ｖ時，調(diào)整電位器ＲＰ使電壓比較器Ａ１．２的反相輸入端{(lán)6}腳所接的基準(zhǔn)電壓與其同相輸入端{(lán)5}腳連接的取樣電壓也剛好相等，這樣輸出電壓若有升高（可能因為輸入電壓升高，或負(fù)載電流減小），取樣電壓也相應(yīng)升高，電壓比較器Ａ１．２的輸出端{(lán)7}腳電位就必然為高，三極管Ｑ１導(dǎo)通，繼電器Ｊ１吸合，電動機Ｍ得電轉(zhuǎn)動，拖動調(diào)壓變壓器的碳刷滑動，直至交流穩(wěn)壓器的輸出電壓回落到２２０Ｖ為止。電動機繞組的供電回路是：ＤＣ１２Ｖ→Ｊ１常開接點→限位開關(guān)ＸＫ１→電動機Ｍ→ＸＫ２→Ｊ２常閉接點→地。

　?。常妷浩托枰龎?。 若因輸入電壓降低等原因引起輸出電壓低于２２０Ｖ，電壓比較器Ａ１．３的輸出端{(lán)8}腳電位變高，之后三極管Ｑ２導(dǎo)通，繼電器Ｊ２吸合，電動機Ｍ得電轉(zhuǎn)動，但這時電動機繞組上的電壓極性與上次相反，其回路是：ＤＣ１２Ｖ→繼電器Ｊ２常開接點→限位開關(guān)ＸＫ２→電動機Ｍ→ＸＫ１→Ｊ１常閉接點→地，電動機反向旋轉(zhuǎn)，直至輸出電壓回升到２２０Ｖ為止。

　　限位開關(guān)ＸＫ１和ＸＫ２安裝在調(diào)壓變壓器上碳刷允許旋轉(zhuǎn)范圍的極限端位置，若因輸入電壓偏高或偏低較多，電動機拖動碳刷轉(zhuǎn)至極限位置仍不能使輸出電壓回到２２０Ｖ，碳刷架將觸及限位開關(guān)，電動機斷電停轉(zhuǎn)，以免電動機過載損壞。

　?。矗_機延時送電控制  這部分電路由集成電路Ａ２及其外圍元件組成。Ａ２是型號為ＨＡ１７３５８的雙運放，此處將運放改作電壓比較器使用。電壓比較器的反相輸入端{(lán)2}腳接有由電阻Ｒ２７和Ｒ２９分壓提供的基準(zhǔn)電壓，同相輸入端{(lán)3}腳接的是電阻Ｒ２５和電容Ｃ７組成的充電回路。剛通電時三極管Ｑ５截止，Ｃ７從０開始充電，在Ｃ７上的充電電壓達(dá)到{2}腳基準(zhǔn)電壓之前，Ａ２的輸出端{(lán)1}腳為低電平；當(dāng)Ｃ７上電壓達(dá)到或超過{2}腳電壓時，{1}腳電位變高，三極管Ｑ６導(dǎo)通，繼電器Ｊ３吸合，其常開接點閉合，調(diào)壓變壓器的２２０Ｖ電壓經(jīng)Ｊ３接點送往交流穩(wěn)壓器的輸出端，至此，開機延時結(jié)束。這個過程大約需要５分鐘。開機延時送電主要是為了保護空調(diào)、電冰箱等設(shè)備的用電安全，若無此需求，可按下快啟自鎖按鈕ＡＮ，此時開機延時時間將縮短為２～３秒鐘，這是因為由阻值僅１０ｋΩ的電阻Ｒ２６向電容Ｃ７充電，其充電時間常數(shù)已明顯減小。開機延時期間發(fā)光管ＬＥＤ４點亮，指示當(dāng)前工作狀態(tài)。交流穩(wěn)壓器通電工作期間若遇停電，電容器Ｃ７會經(jīng)二極管Ｄ２迅速放電，以保證即便短時間停電后又恢復(fù)送電，Ｃ７也重新從０開始充電，交流穩(wěn)壓器的輸出端須再經(jīng)延時才能往外送電，從而保證用電設(shè)備的安全。

　?。担^壓保護電路。 由集成電路Ａ１．１及外圍電路組成。當(dāng)電壓偏高較多，經(jīng)電動機拖動碳刷調(diào)整到極限位置（這時因限位開關(guān)ＸＫ１動作，電動機停止轉(zhuǎn)動），輸出電壓仍然達(dá)到或超過２２０Ｖ的１．１倍時，電壓比較器Ａ１．１的輸出端{(lán)1}腳變?yōu)楦唠娖剑?jīng)二極管Ｄ１使三極管Ｑ５導(dǎo)通，電容器Ｃ７迅速放電，電壓比較器Ａ２輸出端{(lán)1}腳電位轉(zhuǎn)低，繼電器Ｊ３釋放，切斷交流穩(wěn)壓器的電壓輸出，保護了用電設(shè)備。過壓保護后發(fā)光管ＬＥＤ１點亮，指示斷電是由過壓所致。

　?。叮穳罕Ｗo電路。 由集成電路Ａ１．４及三極管Ｑ３、Ｑ４等元件組成。若電壓偏低并經(jīng)調(diào)壓變壓器作限度地調(diào)整，輸出電壓仍低于２２０Ｖ的０．９倍時，電壓比較器Ａ１．４的輸出端{(lán)14}腳由低變高，經(jīng)電阻Ｒ２０和電容器Ｃ４充電回路作短時間延時后，三極管Ｑ３飽和，Ｑ４截止，Ｑ４集電極的高電位經(jīng)二極管Ｄ３使Ｑ５飽和導(dǎo)通，最終導(dǎo)致繼電器Ｊ３釋放，交流穩(wěn)壓器輸出端斷電。欠壓時發(fā)光管ＬＥＤ３點亮，指示當(dāng)前處于欠壓狀態(tài)。如果用電設(shè)備允許欠壓運行的話，可去掉二極管Ｄ３，這樣欠壓時只有發(fā)光管指示而不斷電。

　　由以上分析可知，電位器ＲＰ一旦調(diào)整好，升壓控制、降壓控制、過壓保護和欠壓保護的動作閾值即自動生成，這在保證穩(wěn)壓的前提下，大大減少了生產(chǎn)、調(diào)試和維修時的工作量。

　　維修實例

?。劾保荬犚慌_ＴＪ３０型３ｋＷ交流穩(wěn)壓器不能穩(wěn)壓，輸出電壓隨輸入電壓變化，但兩者電壓值不同。

　　開殼，通電測量控制板上的取樣電壓和各基準(zhǔn)電壓基本正常；將手動調(diào)壓器接在交流穩(wěn)壓器的輸入端，旋轉(zhuǎn)調(diào)壓器手柄，使輸入電壓在２２０Ｖ上下變化，若聽到控制板上繼電器Ｊ１、Ｊ２動作時的聲響，說明升壓和降壓控制功能正常。查限位開關(guān)ＸＫ１、ＸＫ２完好，用萬用表測電動機兩接線端子上有ＤＣ１２Ｖ電壓，斷電后用手轉(zhuǎn)動碳刷架未發(fā)現(xiàn)機械卡滯現(xiàn)象，據(jù)此可推斷電動機已損壞，更換電動機后交流穩(wěn)壓器恢復(fù)正常。因為出故障時碳刷停留的位置是隨機的，所以輸入與輸出端的電壓不相等，而是有一個固定的變比關(guān)系。

　［例２］一臺ＴＪ５０型５ｋＷ交流穩(wěn)壓器無電壓輸出，但調(diào)整輸入端的外接手動調(diào)壓器，可聽到交流穩(wěn)壓器內(nèi)電動機在兩個方向均有正常的轉(zhuǎn)動聲。

　　調(diào)整輸入電壓，電動機能正常轉(zhuǎn)動，說明輸入電壓已加到調(diào)壓變壓器上，且控制電路完全正常，故障原因可能是：調(diào)壓變壓器２２０Ｖ抽頭焊點開焊；導(dǎo)線螺栓松動或接線端子損壞；繼電器Ｊ３工作異常。對前兩項原因斷電后用目測觀察未見異常；接著通電檢查，發(fā)現(xiàn)延時結(jié)束時（延時燈ＬＥＤ４熄滅）繼電器Ｊ３無動作聲響，測Ｊ３線圈兩端有ＤＣ１２Ｖ電壓，說明繼電器損壞，用同規(guī)格（２５０Ｖ、３０Ａ）繼電器ＨＧ４１３８代換后故障排除。

?。劾常荬犚慌_ＪＴ３０型３ｋＷ交流穩(wěn)壓器，只能升壓，不能降壓。

　　開殼，并將外接調(diào)壓器接在該穩(wěn)壓器的輸入端。調(diào)低輸入電壓時，電動機可按升壓方向旋轉(zhuǎn)；調(diào)高電壓時電動機無反應(yīng)。電壓偏高需要降壓是由電壓比較器Ａ１．２、三極管Ｑ１和繼電器Ｊ１等元件控制調(diào)整的，重點檢測這部分電路的各點電壓。在輸出電壓明顯超過２２０Ｖ時，用萬用表測Ａ１．２輸出端{(lán)7}腳電位約為１２Ｖ，三極管Ｑ１集電極為低電位，均屬正常；測繼電器Ｊ１線圈上有１２Ｖ電壓，而其接點未見動作，說明Ｊ１損壞。用同型號的繼電器（４１００）更換后交流穩(wěn)壓器恢復(fù)正常。

?。劾矗荬犚慌_ＴＪ５０型５ｋＷ交流穩(wěn)壓器不穩(wěn)壓。

　　開殼，并在輸入端接入手動調(diào)壓器。通電并轉(zhuǎn)動調(diào)壓器手柄，繼電器Ｊ１、Ｊ２動作正常，但電動機不轉(zhuǎn)。從電原理圖可知，電動機的１２Ｖ工作電源除受Ｊ１、Ｊ２控制外，還要流經(jīng)兩個限位開關(guān)ＸＫ１和ＸＫ２，現(xiàn)電動機不轉(zhuǎn)，測電動機上也無電壓，限位開關(guān)成了重要懷疑點，檢查發(fā)現(xiàn)ＸＫ１損壞開路，更換后交流穩(wěn)壓器恢復(fù)正常。限位開關(guān)開路后切斷了電動機的電流通路，電動機自然不可能轉(zhuǎn)動，交流穩(wěn)壓器也就不穩(wěn)壓了。

　　如圖所示家用交流穩(wěn)壓器的原理與維修電路圖