TBY-753A 型快速充电稳压电源是背负式电台必备的便携设备,采用脉宽调制方式,核心元件为美国硅通公司早期生产的 SG1524J 芯片。该机提供 12 V、24 V 稳定电压,亦可对 12 V、24 V/4 Ah、7 Ah 镍镉电池组实现快速充电,并具有交流过欠压、输出过压、过流、过充等保护功能。
一、工作原理:核心元件包括 SG1524J 脉宽调制器、TEA1100 电压负增量检测器与 LM293 双限电压比较器。AC 220 V 市电经 LP1 电源噪声滤波器滤波、U1 整流,在 C5、C6 上建立起约 300 V 直流电压,提供给 V4、V5、T3 等组成的高频功率变换器;另一路经 T1 变压器 U2 整流后为 U7 提供取样电压,并经 U3 稳压后为整机提供 12 V 工作电压。SG1524J 的供电由 12 V 电压经电源控制开关管 V1(3DG12)供给;R6、C9 决定集成块内振荡器的工作周期,由 C7、C8、R5、R7 组成的 RC 反馈网络使芯片内放大器工作更稳定。从 12、13 脚输出宽度 0.5 μs~5 μs 的推动脉冲,驱动 V2、V3(S8050)交替工作,再由脉冲变压器 T2 次级输出,驱动两只功率管(C2307)。D9、D10、C12、R18、C32 组成尖脉冲吸收电路。高频变压器次级输出经高频整流(1V1、1V2)、L1、C15、C16 滤波后得到所需直流电压。
由输出直流电压经开关 S4-2、S2-2 在 12 V 稳压端接 A 号线为 D4、RP5、R23 提供取样电压,在 24 V 稳压端接 B 号线为 ZD3、D3、RP4、R24 提供取样电压,在 24 V 充电端接 C 号线为 ZD2、D2、RP3、R25 提供取样电压(调整 RP3、RP4、RP5 可改变输出电压)。取样电路提取的变化电压经①脚输入误差放大器反相输入端,16 脚提供的基准电压经②脚输入误差放大器正输入端,经比较放大输出误差电压,从而控制输出脉冲宽度,实现稳压。
二、保护电路:
1.交流过、欠压保护:U7、RP1、RP2 等组成交流过欠压保护。由 U2 整流后的不稳态直流电压经 R30、R31 分压后输入 LM293 的③、⑥脚,由 U3 稳压后的 12 V 电压经 RP1、RP2 分压后分别输入 LM293 的②、⑤脚。当③脚电压高于 RP1 设定值时,①脚输出高电位,经 R35 驱动 D16 发光指示交流过压,并经 R36、D11、D5 触发可控硅 Q3 导通使 V1 截止,SG1524J 无供电输出而实现保护;另一路经 D14 触发可控硅 Q4 导通、V6 导通、DL 发声报警。当⑥脚电压低于 RP2 设定值时,⑦脚输出高电平,经 R34 驱动 D15 发光指示交流欠压,并经 R37、D17 触发 Q4 实现欠压报警(欠压不截断输出,仍可工作)。
2.输出过压、过流保护:ZD1、R26、Q2 等组成输出过压保护。当取样电路故障、12 V/24 V 开关损坏或带电转换造成电源失控,输出电压超过 ZD1 稳压值(38 V)时,ZD1 击穿、可控硅 Q2 被触发,V1 截止、SG1524J 停止工作、无电压输出。R 检、RP6、集成块④⑤脚等组成过流保护:负载电流流过 R 检时在⑤脚产生相对地的负电压,电流越大⑤脚电压越负,④、⑤脚间压差越大;当④脚电压高于⑤脚 200 mV 时,集成块内部限流电路动作,脉宽调制器停止工作、无输出。(④脚与⑤脚间压差由两部分组成:④脚到地的正电压与⑤脚到地的负电压;在 R 检不变情况下,调整 RP6 改变④脚正电压即可改变④⑤脚压差,从而调整过流保护预设值。)
3.防电池过充保护:U5(TEA1100)、ZD4、ZD5 等组成防过充保护。充电输出经 ZD4、ZD5、R44~R47 取样检测,经 S4-1 开关输入⑦脚;⑧脚为电池容量选择开关。当电池电压负增量值达预设值时,15 脚输出跳变直流电压,经 R41 驱动 D12 发光闪烁、指示充电完成,并经 R29、D6、D5 触发可控硅 Q3 导通,使 V1 截止、SG1524J 无供电停止工作、充电停止。
4.防冲击电流保护:由 R28、Q1、J1、R2 组成。接通交流电时因 JK1 未吸合,R2 作为限流电阻串入功率变换电路限制启动电流;机器正常工作后,输出电压经 R28 触发可控硅 Q1、J1 得电 JK1 吸合、R2 被短路,以减小功耗。
