本帖最后由 2n3055 于 2023-10-31 13:59 编辑
收拾干净该通电测试一下啦
首先检查一下没有短路，通电，拧动调压电位器，有电压输出！
测试一下电压表基本是准确的
接上灯泡当负载，能带载，不错
测试最大电流大约2.55a，超过这个电流限流灯就会点亮
电源进入限流模式，输出电流不会再增加。
测试一下纹波，满载情况下大概5mv左右，请看这个纹波的波形，并非正弦
因为调整管前面有可控硅斩波预稳压，纹波也是类似的斩波后的正弦波形
按说，这个电源似乎可以正常工作了，也该收工了，
但是，通过带载烤机发现问题：这个电源输出不稳！比如接个灯泡，按说电压不变电流应该稳定才是
但是实际情况是电流会无规律的飘动，有时候稳定，有时候能有几百毫安飘忽不定
说明电源还是存在问题，那么，动手开始检修吧。
上网搜索资料，这个电源的资料还真不多，不过没关系，直流稳压电源嘛，不难。
都是分立元件的，拿出纸和笔，开始跑电路。
经过一番分析，这个电源的电路原理大致摸清了：
首先变压器50v主绕组输出的交流电经过桥式整流后先送入一个可控硅进行斩波预稳压，
可控硅输出的脉动直流经过滤波电感和滤波电容滤波后经过调整管3dd101二次稳压，
其中，斩波预稳压的输出电压会随着电源输出变化而变化，大约比输出电压高6v-8v左右，
这么做的目的就是为了减少串联稳压电路中调整管上面的损耗，试想一下，如果没有预稳压，
当电源输出1v，2a时，调整管上承受的功率就有近100w了。
其中可控硅部分和稳压部分是分开的两组电路，可控硅触发主要是变压器组成的自激振荡器和过零检测电路组成；
稳压电源部分基本就是经典的晶体管串联稳压电路。
电路跑出来了，大致原理也吃透了，开始维修工程：
首先，主电路的元器件基本都是新的，无须更换，主要是修理控制板，
35年的电源了，首先把控制板上面的电解电容全换掉，
按同型号替代，原来都是国产的和平牌cd11型铝电解电容，
容量220uf、47uf、22uf的，都是常备元件，非常好替代。
控制板上面的晶体管有2种，分别是npn的3dg201和pnp的3cg21
都是塑封的晶体管，经过测量，部分管子性能不佳，于是予以更换，
3dg201用3dg110替代，3cg21用2n2907和2n2905替代
但是，经过这样替代，电压不稳的问题有所改善，但是还没有完全改善。
看来问题出在控制板上面唯一的一块集成电路“5g921a2上”上面。
需要注意的是，这个集成电路的型号是：5g921a2上
为什么叫这个怪名字，从矿坛找到了它的资料。
首先，5g系列是当年上海元件五厂生产的集成电路，这个5g921是个差分对管集成电路，
内部集成了4只npn型三极管，设计者的初衷是一块硅片上做2对配对的三极管来用，
但是事与愿违，受当年工艺水平限制，很多成品性能并没有达到要求，但是又不能浪费，
于是，5g921就出来2种成品：其一是2对管都符合性能要求的，另一是只有一对管符合性能要求的，
而只有一对管符合要求的5g921，就会标注“上”或“下”字样告诉使用者哪一对管性能合格，
这里的这颗5g921，就是上面那对管性能合格
还有一个有趣点就是这个集成电路是对称结构的，无论正着插还是反着插接入的电路都一样，
看上图，这个电路安装方向和线路板上的标记方向就是反的。人家并不是插错了，而是就这么插的。
话说差分放大器是稳压电源的核心，一旦它性能不佳，稳压电源性能一定不会好
于是决定把它换掉，想起来元件库里面有现成的元件：ca3026
这是rca公司早期出品的差分放大器集成电路，每个ca3026里面集成了2组差分放大器
正好可以用在这里！
拿出一颗ca3026，can封装12脚，5g921是dip-14封装
can封装的长脚正好方便改造，不用去破坏线路板上面的走线。
ca3026需要调整一下脚位，只需要用一半就可以了，另一半闲着
其中，ca3026中已经集成了作为电流源的三极管，原来板上的那个就可以拆了，
原来用的3dg201，是塑封版的3dg6，性能很差，本来也没想要它。
只用了一根跳线拉过去，完美的原位替换。
ca3026下面是驱动管2n2905，它的功率更大，性能更好，替换掉原来的3cg21
收拾完和没收拾的控制板对比一下，太舒服了
这时候又出来一个小插曲：
之前在烤机的时候发现，调整管和散热器之间的热阻非常大！
调整管表面都90℃了，散热器只是温温热，这是怎么回事
想着拆下来上点硅脂吧，拆下调整管，果然，这个绝缘”云母片“上面都是水垢
这热阻能不大嘛
不过，擦擦这个“云母片”，怎么手感不对啊，不是云母的感觉
而且，也不能像云母那样剥出很多层来，感觉很像塑料
用烙铁一试，化了！居然还有用塑料片做功率管绝缘的！这真敢用啊！
还是换成真的云母片吧
看着那个锈迹斑斑的3dd101实在难受，虽然能用，但是影响心情，
顺手把它换了，换成2n3773，140v 16a 150w的管子
还是专门用于线性工作条件的，用于稳压电源调整管再合适不过了。
而且，2n3773的hfe要高于3dd101，可以有效减轻驱动管的负担。
再次带载烤机测试，这回没有问题了，之前电压不稳的情况完全消失
调整管和散热器的温度也均匀了很多，得益于可控硅斩波，调整管的功耗并不很高
2.55a满载的情况下，散热器也只是温热的程度，不烫手
输出纹波较前也有所改善，2-3mv吧
侧面照，崭新的内部
装上外壳，完工，得到性能完好稳压电源一台
最后，对这个电源进行总结，具体参数是网上找的， 似乎这个型号的电源现在还有销售？？？这个参数指标不知道是否准确。 首先，这个电源是以上世纪80年代的工艺和材料进行制造的，不能以现代的标准看待它。 主电路架构是可控硅斩波预稳压 晶体管串联稳压，电路比较简单，性能肯定不如现在的电源。不过作为一个稳压电源，也能够很好的完成它的任务。 至于这个有意思的斩波 稳压的降压方式，我会在另一篇帖子对它进行分析。 但是，有一些硬伤是要指出的：第一就是在电容器的选型上，主滤波电容的工作电压是63v，而变压器主绕组的输出是ac50v，经过桥式整流如果没有可控硅斩波，直接滤波的话电压会上升到71v（50*1.414）左右，远超于电容的工作电压。再者，控制板上面双路ac12v的滤波电容工作电压16v，12v整流滤波后电压大约17v（实测15.5v），已经超出了电容的工作电压，对电容寿命肯定有影响。再有是控制板的元器件选型上，驱动调整管和限流指示灯的三极管均为3cg21型，该型号三极管ic=50ma，而经实际测试，电源输出达到限流状态（2.55a）时，调整管ib大约90ma，远超驱动管的额定参数，而限流指示灯的工作电流约65ma，也超过了其驱动管的驱动能力。长期使用，对元器件寿命肯定是有影响的。然后，受制于老式元件较低的性能，控制板整体功耗偏高，特别是调整管驱动部分，电源满载时发热较重，通过更换较高hfe的调整管和驱动管，控制板发热情况有所改善（减小了驱动电流），这对于改善基准稳定会有所帮助。对于整体电源用料来说，走线偏细，经实际测量，即便是流经较大电流的主电路，采用的导线和如今0.3平的导线截面相当，而且还不是铜线，虽然2a电流不算很大，但是用截面积过小的导线，无疑会增加内阻影响性能。
最后，是电路主架构的分析，设计者采用斩波 稳压的降压方式无疑是想降低调整管的损耗，提高电源效率，但是，可控硅的加入对电源性能还是有较大影响。
由于可控硅的存在，导致电源负载调整率明显下降，最明显的表现就是如果接入重负载的瞬间，输出电压会陡降。而且，可控硅斩波会导致电感内电流畸变，
随着输出电流增大，可以听见滤波电感和变压器发出非常明显的蜂鸣音，用手摸可以感到它们的震动，对于安静环境也非常不友好。
合计成本：
滤波电容 ￥45
各类插头、插座、开关接线柱等 ￥15
一堆线 ￥12
几个小电容，电阻等 ￥3
调整管2n3773 ￥10
调整管mj15022 ￥12 （发现是假货，损失计入成本）
差分放大器ca3026 赠送的￥0
2n2907，2n2905等小功率晶体管 ￥16
跑去电子市场等车马费 约￥20
共计：133大洋
全文完，谢谢观赏~~~
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雷达卡
发表于 2023-10-30 16:28:53
楼主
发表于 2023-10-30 16:49:51
发表于 2023-10-30 17:00:51
