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线性高电压稳压器的制作

一、本设计的特点 ●输出电压范围为0~500V输出电流最大1A. ●可用于电子管前置放大器或(单端)功率放大器。 ●输出电压延迟功能内置加电(30)s)。 ●插件可选择三种调整管。 电子管6528替代型国产电子管为FU181(稳压最大电流:600m A)。 电子管EL84/6BQ5或EL86/6CW65替代国产电子管6N5P(最大稳压电流:50mA)。 场效应管DN2540(稳压最大电流:1 A)。 电子管放大器性——LD39130SJ18R的能取决于可调节和稳定的电源,特别是灵敏的前置放大级,也包括(单端)功率放大器。假设用得好DC无信号频率的嗡嗡声、噪直流电源。但总有由滤波器和平滑电阻引起的电源线纹波和痛音。即使你使用C-L-C的Tr型滤波,也不能保证完全清洁。当负载电流随着信号频率的变化流过电源内阻时,欧姆定律告诉我们(电流×电阻)会在电源上引起与信号相关的电压变化。 每个放大器都有一个被称为电源抑制率的放大器(PSRR)性能指标。表示电源通过输出端排出的纹波和嗡嗡声。它随着放大器拓扑结构的变化而变化,但它总是存在的。单端电路的基本指标性能很差。因此,在高压电源线上添加低纹波、低噪声和嗡嗡声的稳压电源对清洁无失真的声音非常有用。但是传统的高压稳压电源要加很多电子管。功耗复杂。性能好也很难。 本文介绍了一种非常简单的新设计,也可以提供非常好的性能。输出电压可以通过电阻进行调整,调整不会影响电路性能。 二、电路原理 本电路的原理可参考图1。其设计理念是:您在这里看到的是高压稳压器,但昂贵的高压设备和元件很少。换句话说,高压输出端只有一个独立的低压电源浮动。该低压电源在灯丝加热电源整流后提供。因此,低压元件可用于相应的误差放大和控制电路。 图1 T-reg概念图 图1 T-reg概念图 这种串联稳压电源总是由三个部件组成。一个是参考电压,另一个是将参考电压与输出电压进行比较的误差放大器。误差放大器的输出驱动调整管,以保持输出电压稳定。 本电路中。参照电压于电阻R三、浮动恒流源T驱动。晶体管T2和T3形成误差放大器。这是一个差异放大器,它是一个互补的结构,而不是一个对称的结构,两个互补的晶体管串联连接,而不是两个相同极性的晶体管,但它的工作原理是相同的: 参照电压由T输入3,输出电压在T2.如果输出电压开始降低到设定的电压值,T2开始很难导通,所以跨接在R通过调整管(电子管)的驱动电压将增加5端。这将增加输出电压。 直到它再次恢复到设定的电压值。Vout过高时,调整管的驱动电压会降低,从而降低输出电压Vout,直到恢复到原来的设置电压。因为除了两个差异Vb-e除电压差外。Vout基本等于Vref。 原则上,你可以通过选择R3.设置输出电压是你想要的任何值。这是大多数传统设置的巨大优势。传统上,您获得的参考电压是Vout部分,在馈送到误差放大器之前。Vout如果你真的想改变的话。Vout,这种分压比率需要改变。缺点是。这也会改变控制环路的增益。 反过来。这意味着输出电压的性能和稳定性发生了变化。 如此,参考电压等于输出电压。使电路的稳定性和性能不会随着输出电压而改变。 与高性能操作放大器相比,误差放大器电路非常简单。基于高增益电路的操作放大器性能与其自身的稳定性和补偿有关。事实上,如图2和图3所示,电路已经具有相当高的性能。误差放大器的负载电阻是高性能因素之一Vdrive到地的电阻R5.使用电子管通过设备时。这种电阻是大约5000的栅极电阻kΩ(取决于电子管lo所以,即使在T基极与发射极之间的小误差电压会导致相当大的矫正电流通过R5.进而在Vdrive产生相当大的矫正电压。虽然电路很简单,但电路增相当大。 图2 T-reg阻抗曲线图 图2 T-reg阻抗曲线图 图3 T-reg输出嗡嗡声和噪声曲线图 图3 T-reg输出嗡嗡声和噪声曲线图 三、实际电路 这是电子管稳压器。这里还有几件事需要注意的是,电子管阴阳极电压在加电过程中的延迟应用,不仅对调整管,还有放大器。图4中显示了整个电路(不包括调整管)。ICl555定时器是标准的(CMOS)。电源接通一段时间后,它降低了IC3中的LED.用R8和C3设置的延迟时间约为30秒。一旦IC3中的这个LED光电可控硅激活。并使晶闸管THl接通。通过电子管施加整流后的高压。 图4 主板完整电路图 使用热灯丝电压。通过B1和C2滤波后为参考电压和控制电路做电源。最重要的是参考电压的纯度.若有参考电压~点嗡嗡声和噪音,会被误差放大器大倍数放大。电流源T1通过LED D5获得此参考电压Vee.而R1为1.3kQ,电流约为1mA,这使得参考采样电阻R很容易选择3。对于你需要HV(高压)输出。每伏1kQ. D5(LED)它就像一个电压源。为了进一步提高性能,恒流器件的偏压IC2(LM334)来提供。 还有一些部件用于保护电路的目的。保险管F用于高压保护。此外,还有晶体管保护问题,例如,如果高压被击中THl接通,在T1集电极上的参考电压需要通过C1充电斜坡上升时间。D2/D开始时限制8Vce保护T1的安全。同样的原因。对于T还需要2的保护:T2的Vce被D1限制到100v,这意味着Vdrive可以相对于Vout负100V以上。这是由电子管的阴极电压自给自足的。即使是低增益(10)w-mu)三极管和低负载电流的负压就足够了。R14在启动期间和瞬时条件下限制通过小信号晶体管的电流。 四、配置 由于该电源在稳定输出电压方面具有相当大的通用性,因此也试图使其在提供电流方面具有一定的灵活性。 整流器按电压和控制电路组装PC板式的"母板"上面(见图5)o然后用小的可插拔板装载调节管和一些电阻。将这块板插入母板。这样,稳压器就可以根据负载电流的要求选择不同的调节管。这里有三种可插入板(见本文前的说明):作为功率放大器,该板采用双三极电子管、大功率三极电子管或场效应管(当然,应配备适当的功率变压器)。 图5主板的PCB. 图5主板的PCB. 型号为6080的电子管(替代型号FU一81 1)也可以装配在这个板上,因为它的低增益,它的Zout会更高,会有更高的嗡嗡声和噪音。但是如果你手头碰巧有这样的设备,你也可以用它来取得好的效果。图中可插拔板上装的是EL84/EL86型(68Q5/6BQ6)双三极管(替代型号6)N5P)。前置放大器的最大电流是50mA小五极管。最后,对于那些希望得到希望的人"绿色"版本,节省10W功率和热电子管通过设备的人也有耗尽的场效应管DN2540的板子。这个可插拔板可以容纳两个DN2540及其散热器的输出负载可大于1A.取决于Vds下降引起的耗散。 图6显示了可插板的电路。由于6528(6080)是双三极管,因此在大负有一个小电阻来平衡电流。在使用DN2540板上也有同样的情况。在这种情况下,使用两个调整管来增加负载能力(如果只使用一个)DN如果是2540,可以短接平衡电阻)o可插板上还有栅极和门控电阻,以增加稳定性。在DN2540板上有一个附加的100V/5W齐纳二极管(D5/D6)在上电和负载瞬间变化时保护场效应管Vgs二极管的保护。它还有一个标准的散热器。扳手的标准间距为0.1英寸(2.5mm)的PCB将插头切割成一定尺寸。 注:当您使用场效应管作为调整管时,两个板之间不需要插头连接。M3螺钉和12mm立柱固定。 图6 三种不同的可插拔板/调整管电路图 五、性能 图2和图3显示了音频范围内各种版本的输出阻抗、嗡嗡声和噪声。在典型负载下,20KHz各种版本的输出嗡嗡声和嗡嗡声和噪音为500 u Vrms以下。DN由于跨导率高,2540性能最好,还有其它优点,如:低压降。DN2540在Vds为10或15V(取决于输入纹波)工作良好。在正常运行之前,电子管版需要和阴极的几十伏电压。这意味着对于给定的变压器,DN2540能给出大于10-15V直流输出。并按比例减少损失。但仅仅依靠测量数据是不够的。为了在电子管放大器中获得完美的声音,您可能宁愿选择电子管稳压器。选择属于你。图7显示了插拔板的元件配置方案。 图7显示了插拔板的元件配置方案 六、定制 如果输出电压超过500,V.额定值额定值较高的二极管D3、4、6、7;额定电压较高的电容C6.C7.注:二极管额定电压至少是整流后的两倍,最好更高。您可以使用带有独立二次线圈的变压器。K1的第1、3针。 或使用带抽头的次级绕组接收抽头K1的2针。 当然,二极管可以在后一种情况下省略D4和D6.板上在两个储能电容器之间准备了一个小电阻R用于去除高频毛刺和纹波。这个12Q电流大于100mA负载可能有点大,需要测试。过滤后降低电压的纹波不会带来Vout按比例升高,因为随后Vref纹波开始占优势。重点是平衡性能。 通过选择R3来设置Vref,参考电流非常接近1mA,所以Vref(按伏计)=R3(按kQ计)。 你也可以在K输出电压电位器设置输出电压。但额定电压为500V.最小Vout这取决于设备所需的反向格栅极/开门驱动电压。如果您通过短接R3使得Vref=0V.DN2540可以很好的关闭,但6528不会输出几伏电压(取决于负载)。因为它需要负栅极偏置。 七、构建 该电源的几个位置都有致命的电压和电流。其中包括DN2540的散热片。一定要注意用电安全。必要时寻求电子管电路专家的帮助。在板上做任何事前,重复检查高电压输入已经断开或电源关闭。小心地用1kQ电阻放电高压电容器。当你用仪表探针或任何东西接触带电板时,为了防止身体电流形成。另一只手应该一直放在口袋里。记住:即使电源已经关闭,高压电容器也会产生危险的放电。 注意:电子管的灯丝电源也被用做参照和控制电路电源。并且浮动在稳压后的高电压上。在仪器中不能用这个灯丝电源绕组再为其他电子管供电。 如果你使用DN2540插拔板,参考和控制电路也需要独立的浮动电源。用一个小的单独的5或6伏的变压器,次级要提供足够的绝缘允许其浮动到高于Vout的最大电压。   在主板上装配最好从小型元件开始,最后装比较大的电容。小心安装插针和直立的插头。它们安装比较容易。晶体管在插拔板的下面,由于高度受限制。要在板上向后水平折叠一下。同样输出电解电容C4和C5也要这样做。在没插入(插拔板)之前可以测试一下主板,以修改延时和整流器的工作情况。在加电时LED D10点亮,同时D5将在延时时间之后点亮。(D9将不会点亮,除非通过设备已经插上)。在延迟时间之后,K4也会接通。   如果主板正常,接着装上一个插拔板到主板上,然后检测整个组件。

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