胡乱设计了个宽范围高压稳压电源，请各位老师批评指教，另求教高反压晶体管的选型

特快 · 发表于 2017-9-15 15:40:16

本帖最后由特快于 2017-9-15 17:15 编辑

为改造GS-5A电子管测试仪，胡乱设计了个宽范围可调高压稳压电源。因原机变压器线包的空隙已经不足以穿绕出两组辅助电源绕组，稳压电源无法采用辅助电源，故只好设计成了这个样子——见下图

该设计最大的问题是BG4的集电极电流，在输出300V时只有2.3毫安，而输出50V时却有14.8毫安，相差如此悬殊——因为该仪器所用的88孔配电盘相当于一个单刀多掷开关，只能用来切换图中带*的电阻，再没有多余的接触点来切换BG4的集电极电阻了。当然，如果添加一组辅助电源为BG4供电就能圆满解决这个问题。
由于晚生主要的方向是电子管电路，对晶体管电路只是半瓶子醋，所以这个稳压电源的设计一定有许多问题，请各位老师批评指正！
另一个十分困扰我的问题就是图中四个晶体管的选型，现将要求简述如下：
BG1：要求Vceo不小于450V，Pcm不小于85W，hfe不小于10，Icm不小于1A；
BG2：要求Vceo不小于450V，Pcm不小于8.5W，hfe不小于20，Icm不小于0.1A；
BG3、BG4：要求Vceo不小于450V，Pcm不小于4W，hfe不小于50，Icm不小于0.05A；
请各位老师帮忙选型
晚生在此谢过

qzlbwang · 发表于 2017-9-15 16:25:35

最大负载电流？最小负载电流（如果有可能空载则为0）？ 346V+20%-0是否已经考虑输入电压波动，负载电流变动的极限情况？是否是考虑滤波电容上的瞬时电压波动——对应于最高输入电压下且空载时的峰值电压和最低输入电压下且最大负载电流时的谷点电压。

特快 · 发表于 2017-9-15 17:00:33

本帖最后由特快于 2017-9-15 17:20 编辑

qzlbwang 发表于 2017-9-15 16:25
最大负载电流？最小负载电流（如果有可能空载则为0）？ 346V+20%-0是否已经考虑输入电压波动，负载电流 ...

最大负载电流150毫安,考虑余量后可取200毫安;
最小负载电流就是输出采样电阻上流过的10毫安;
346V+20%-0是否已经考虑输入电压波动，负载电流变动的极限情况？——输入电压的大幅度波动因可以通过仪器上的“电源校正”电位器来补偿，故无须考虑；如考虑负载电流波动，输入电压范围是318V~340V（整流滤波回路的内阻是140欧姆）——一楼图中的“346V+20%-0”是我的严重疏忽造成的严重错误！现已更正
是否是考虑滤波电容上的瞬时电压波动——对应于最高输入电压下且空载时的峰值电压和最低输入电压下且最大负载电流时的谷点电压。——因仪器上有“电源校正”电位器可以补偿输入电压的波动，故只需考虑负载电流在整流滤波回路的内阻引起电压降导致输入电压改变的影响即可，详见上一条

qzlbwang · 发表于 2017-9-15 18:19:18

滤波电容的电压微观上是波动的，对于全波整流来说频率为100赫兹。元件参数的选择计算要用最低电压时的谷点电压，而校验功耗时要用最高电压时的峰点电压。

183421393 · 发表于 2017-9-15 18:30:15

现在不缺高压晶体管，可以试试，功耗也不是太大，30瓦的散热足以。

qzlbwang · 发表于 2017-9-15 18:50:36

本帖最后由 qzlbwang 于 2017-9-15 19:43 编辑

先按楼主提供的参数计算一下：
输入最低电压318V（就算是最低谷点电压吧），最高输出电压300V，那么BG2的基极电压是300V+2*0.7V=301.4V,所以供电电阻两端的最低电压为318-301.4=16.6V。最大输出电流是200mA,那么BG2的基极电流200/10/20=1mA。为可靠+20%余量，则按1.2mA考虑。那么供电电阻的最大阻值为16.6/1.2=13.8k 取系列化规格 12K（或13K）。但当最高输入电压，最低输出电压，空载时（取样电阻那点电流基本可以忽略），BG2的基极电压是51V(空载时VBE按0.5V考虑)，供电电阻两端的电压为340-51=289V,那么流过供电电阻的电流为 289/12=24.1mA，显然这么大的电流要差动放大管承受是不可思议的。所以，给调整管供电用简单的一个电阻是无法办到的。应该用恒流源（1.2mA）给调整管基极供电。

特快 · 发表于 2017-9-15 18:59:18

qzlbwang 发表于 2017-9-15 18:50
先按楼主提供的参数计算一下：
输入最低电压318V（就算是最低谷点电压吧），最高输出电压300V，那么BG2的 ...

红圈里的计算貌似有误，“1.2”的小数点应该往右移一位，电流应该是“24.1”毫安吧？
用恒流源的办法真不错，不知有没有能承受450V电压的恒流二极管，或结型、耗尽型场效应管，这样电路就能非常简单。

qzlbwang · 发表于 2017-9-15 19:00:24

假如我们选用1.5mA的恒流源给调整管供电，那么空载时BG4就要流过1.5mA的电流，而满载是则流过0.5mA的电流。考虑BG3的最小工作电流（对应于空载）和最大工作电流（对应于满载）与BG4一样的话，那么其发射极的电阻流过的电流为1.5+0.5=2mA；所以发射极电阻为：（39-0.7）/2=19.15K ,取18K。

特快 · 发表于 2017-9-15 19:28:14

qzlbwang 发表于 2017-9-15 19:00
假如我们选用1.5mA的恒流源给调整管供电，那么空载时BG4就要流过1.5mA的电流，而满载是则流过0.5mA的电流。 ...

当时取BG3、BG4的发射极电阻为4K，是假设两管的总电流约为10毫安而取的，现在看来这样做的问题非常严重。
鉴于此，我把图纸修改了一下，请您指教。

恒流源用了2毫安的，BG3、BG4的发射极电阻酌取12K

qzlbwang · 发表于 2017-9-15 19:28:18

特快发表于 2017-9-15 18:59
红圈里的计算貌似有误，“1.2”的小数点应该往右移一位，电流应该是“24.1”毫安吧？
用恒流源的办法 ...

哦是的，粗心了。是12K，24.1mA

qzlbwang · 发表于 2017-9-15 19:32:00

特快发表于 2017-9-15 19:28
当时取BG3、BG4的发射极电阻为4K，是假设两管的总电流约为10毫安而取的，现在看来这样做的问题非常严重。 ...

两个稳压管可以共用限流电阻：

qzlbwang · 发表于 2017-9-15 19:39:00

取稳压管的最小工作电流1mA,则R1=(318-39-6.2)/1=272.8K 取270K

特快 · 发表于 2017-9-15 19:41:56

本帖最后由特快于 2017-9-15 19:43 编辑

zhke 发表于 2017-9-15 19:33
IXCY10M90S

根据这个管子的曲线,看起来不适合在该电路里将源极与栅极短接当恒流源用

qzlbwang · 发表于 2017-9-15 19:42:48

参数你自己应该会算，再接下来就是算算功耗然后选管了。我就不多说了

大孔景元 · 发表于 2017-9-15 19:44:01

调整管的压降及功耗十分可观

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