無(wú)論是出產(chǎn)小型變壓器的廠家,還是電子產(chǎn)品的生產(chǎn)企業(yè),對(duì)成品的小功率電源變壓器都有次級(jí)輸出電壓檢測(cè)這一道工序。雖然用測(cè)量電壓的儀表能測(cè)出變壓器輸出電壓的確切數(shù)據(jù),但在批量生產(chǎn)中工作效率太低。
下面介紹的這款“小功率變壓器檢測(cè)儀”,能夠方便快捷地對(duì)小功率電源變壓器進(jìn)行檢測(cè),直觀準(zhǔn)確地判定變壓器的次級(jí)輸出電壓是否在規(guī)定的極限范圍內(nèi),從而極大地提高了生產(chǎn)工效。
一、工作原理
下圖為整機(jī)電路原理圖。四運(yùn)放集成電路LM324中的A1和A2兩路運(yùn)放接成窗口電壓比較器的形式。窗口比較器的上限基準(zhǔn)電壓和下限基準(zhǔn)電壓,通過(guò)雙聯(lián)電位器RP進(jìn)行調(diào)節(jié)。由于RP電位器采取的是同相反接的連接方式,所以同步調(diào)節(jié)雙聯(lián)電位器時(shí),一聯(lián)阻值減小時(shí),另一聯(lián)卻按相應(yīng)比例增大。即上限基準(zhǔn)抬高時(shí),下限基準(zhǔn)也跟著提升;上限基準(zhǔn)降低時(shí),下限基準(zhǔn)也隨著減小。本電路的檢測(cè)范圍比較寬,可對(duì)次級(jí)輸出電壓在1~19V之間的變壓器進(jìn)行電壓檢測(cè)。上限和下限之間的正常極限范圍,依靠五檔位選擇開(kāi)關(guān)SW2進(jìn)行設(shè)定。由于鍺型二極管VD7~VD11的正向壓降為0.1V,所以最大極限選擇范圍為0.5V。
電源變壓器檢測(cè)儀電路
待檢測(cè)變壓器的次級(jí)輸出電壓經(jīng)二極管VD13整流,電容C4濾波后,在窗口電壓比較器輸入端的電阻R1兩端獲得檢測(cè)電壓。當(dāng)輸入的檢測(cè)電壓在設(shè)定的極限基準(zhǔn)范圍內(nèi),比較器A1、A2和A4的輸出均為低電平,而A3輸出高電平,發(fā)光二極管LED3點(diǎn)亮發(fā)光,顯示為正常范圍。如果輸入的檢測(cè)電壓超過(guò)上限基準(zhǔn)電壓,比較器A1的輸出端就會(huì)從原來(lái)的低電平變成為高電平;若是輸入的檢測(cè)電壓低于下限基準(zhǔn)電壓,比較器A2的輸出端就會(huì)從原來(lái)的低電平變成為高電平。A1的高電平經(jīng)二極管VD17或A2的高電平經(jīng)二級(jí)管VD18輸出到門(mén)限比較器A3的反相輸入端,A3的輸出端變?yōu)榈碗娢弧4藭r(shí),LED3發(fā)光二極管不發(fā)光,音響發(fā)生器IC有了電源,回路開(kāi)始工作。音響信號(hào)再經(jīng)三極管VT2進(jìn)行放大后,推動(dòng)微型訊響器發(fā)出提示聲響。雖然IC工作了,但是音響放大通路還要受控于輸入識(shí)別比較器A4。無(wú)輸入檢測(cè)電壓時(shí),比較器A4的輸出端為高電平,發(fā)光二極管LED4點(diǎn)亮發(fā)光,顯示為懸空無(wú)輸入;不管A1、A2和A3的輸出電平如何,發(fā)光二極管LED1~LED3均不發(fā)光,開(kāi)關(guān)三極管VT1也截止。當(dāng)有0.5V以上的檢測(cè)電壓輸入時(shí),輸入識(shí)別比較器A4的輸出端由高電平轉(zhuǎn)變?yōu)榈碗娖,LED4熄滅,而三極管VT1導(dǎo)通,打開(kāi)音響放大和輸入電壓狀態(tài)顯示發(fā)光二極管LED1~LED3的通路。附表列出待檢測(cè)變壓器的輸出電壓不同情形時(shí),各比較器的輸出電平及聲光提示的狀態(tài)。
LM7824三端穩(wěn)壓電路為整機(jī)提供24V的工作電源。從穩(wěn)壓二極管DW降壓后獲得的4.5伏的電壓供給音響發(fā)生器IC,再經(jīng)VD20~VD22降至3V后供給微型訊響器。二極管VD6、VD15和VD16是當(dāng)檢測(cè)電壓高于電路電源電壓時(shí)的線路保護(hù)二極管。
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二、制作注意事項(xiàng)
IC為軟封包裝的KD9561四聲報(bào)警集成電路板,也可選用其它品種的音響集成電路。
將選聲端1接VSS,內(nèi)部振蕩器的外接電阻換成50kΩ的電阻,可發(fā)出BP的聲響。A1~A4為四運(yùn)放LM324集成電路。電源變壓器5~10W均可。三端穩(wěn)壓塊LM7824要加散熱片。雙聯(lián)電位器RP要選用線性的,安裝時(shí)還要注意雙聯(lián)電位器的引腳引線采用的是同相反接的連接方式。下圖是整機(jī)印制線路板圖。
印制線路板圖
三、調(diào)試
安裝無(wú)誤后,在檢測(cè)輸入端接上交流調(diào)壓器和交流電壓表。
這里特別注意調(diào)壓器必須限制在0~20V之間進(jìn)行調(diào)節(jié),以免輸入的檢測(cè)電壓超壓過(guò)高而損壞線路元件。將開(kāi)關(guān)SW2置于0.1V檔,調(diào)節(jié)交流調(diào)壓器至各個(gè)所需刻制刻度的電壓,再調(diào)節(jié)電位器RP,觀察發(fā)光二極管LED3顯示正常范圍時(shí),分段作輸入電壓的電壓刻度RP電位器的位置標(biāo)記。
四、使用方法
本檢測(cè)儀也可應(yīng)用于直流電源板的電壓檢測(cè)。檢測(cè)直流電源時(shí),要考慮VD13有0.5V的正向壓降。若要提高檢測(cè)電壓的范圍,可在VD13后串接上一定伏數(shù)的穩(wěn)壓二極管即可。
檢測(cè)有引線的變壓器時(shí),變壓器的初級(jí)和次級(jí)引線不要搞錯(cuò),并且特別要注意安全。對(duì)于應(yīng)用在印制板的插腳式小型變壓器,最好使用下圖所示具有導(dǎo)向定位的檢測(cè)臺(tái)座,批量檢測(cè)時(shí),既安全又方便。
使用時(shí),如果交流電源不為220V,最好在整機(jī)電源輸入前,加接上交流電源穩(wěn)壓器,以免出現(xiàn)檢測(cè)誤差。