614系列电子交流稳压器系专为稳定交流220V电压设计的，在国内已经有半个多世纪左右的应用历史了。当输入电源电压波动或因负荷变动时，它都可保持输出电压稳定不变，是医院、科研院所、企业、大专院校的精密设备仪器上，以及一切需要高稳定度电源的地方均可使用的仪器。这种交流电子稳压器在稳压过程中没有触点切换、没有滑臂转动等机械动作，不产生任何电火花，具有应变时间短、波形失真小等特点，能在额定负载下、每天两个班次常年连续工作，而且故障率很低。常见的规格有1KVA、2KVA、3KVA、5KVA。主要技术参数：输入电压：190~240伏，电源频率：50±1赫兹 ，输出电压：220伏(可以在210-230伏之间任意设定) ，波形失真：不大于5％， 应变时间： 小于0.2秒，稳压精度：士0.2％ ，电压调整率：士0.5％ 。由于使用寿命长、故障率低的原因，这种稳压器在国内拥有的精密稳压器中占有90％左右。其中；“稳压精度”和“应变时间”两项技术指标始终高于非电子管电路的同类产品。
一、 614系列电子交流稳压器工作原理
现在以614—B3型原理图为例，分析稳压器工作原理，其工作原理框图见图一，电路原理图见图二。电子电路结构布置见图三。
图一
图二
图三
1、电路简介
614系列电子交流稳压器（以下简称：稳压器），型号很多，生产厂家很多，但是主体电路基本一致，都是由取样电路、直流放大电路、功率调整电路组成。稳压器型号不同，功率管的数量和型号也有区别，有的用几只6P1并联，有的用几只6P3P并联。稳压器的功率越大，并联的调整管也越多，T1~T4的容量也相应增大。T1是自耦变压器，T2是磁放大器，和磁放大器交流线圈并联的C1（8μ、1KV，油浸电容）和L1组成LC滤波器，用以滤除输出电压中的不良谐波，使输出电压的波形失真得到改善。T3是控制电路的电源变压器，T4是功率调整级高压电源变压器，T3和T4都是接在稳压器的电源输出端。G1是饱和二极管2D2P或3D2P，这种二极管灯丝和阴极为一体，当灯丝电压发生微小变化时，屏极电流会发生急剧的变化，由于屏极负载电阻为1MΩ，同时会引起G1屏极电压的急剧变化。这个变化电压引起G2栅极电压变化，R2、C2串联后接在G2的屏级和栅极之间，组成深度反馈，其作用是反馈掉被放大的交流成分，以防输出电压产生脉动。G2将这个变化电压放大后传输给G3（6N1双三极管并联）的栅极进行放大，G3是阴极输出器，负载电阻R7接在阴极回路中，由阴极输出信号。R3上的电位很重要，因为G3的阴极直接和下一级（功率调整级）的G4~G9的阴极相连，使所有调整管的阴极电位跟随G3的阴极电位的变化而发生变化，从而起到自动调节G4~G9（调整管）屏极电流的目的。G4~G9调整管屏流经过磁放大器的直流线圈，其电流强度的大小会导致磁放大器交流线圈的感抗变化，这个变化控制着T1自耦变压器输出电压的变化。从上述工作流程可以看出，直流控制回路的工作过程就是：从取样管截取到取样信号，经放大后转化成信号电流去改变磁放大器直流线圈中的电流。G10是高压延时输送电路，实际上是个单稳态电路。开机时，闭合开关K，交流接触器J1得电吸合，整机电源接通。G4~G9灯丝开始给阴极预热，同时G1、G2、G3、G10也开始阴极预热，然后陆续开始工作，同时C3开始充电，G10进入暂稳态。输出电压表指示电压为170V左右，这时还不能给稳压器的负载送电。大约2分钟左右，C3两端电压上升到翻转值，G10进入稳态，继电器J2吸合，高压指示灯点亮，同时使T4高压整流输出端的A点闭合，G4~G9的屏极高压接通，调整电路开始工作，输出电压表指示为：220V左右。如果不是正好220V，可以调整面板上的“电压调节”旋钮使输出电压表指针重合在220V的红线上。这个调整旋钮就是图二中的W1，调整该电位器可以使输出电压在210V~230V之间人为设定，稳压器将这个设定值自动保持稳定。这时，可以给稳压器的负载送电，稳压器正式开始工作了。
2、稳压过程
稳压器正常工作时，由于输入电压波动导致输入电压下降或因负载加重，使输出电压降低的话，稳压器将发生一系列的调整过程：输出电压下降 2D2P灯丝电压下降 2D2P屏极电流下降 2D2P屏级电压上升 6J1栅极电压上升 6J1屏极电压下降 6N1阴极电压下降 6P1（G4~G9）屏极电流上升 磁放大器T2交流线圈感抗下降 磁放大器T2交流线圈电压降下降 自耦变压器T1初级绕组电压上升 自耦变压器T1次级绕组电压上升 输出电压上升。这一系列的调整都是自动进行的，而且是在＜0.2秒的时间内完成。如果因为输入电压升高或负载减轻而导致的稳压器输出电压升高，则稳压器内的调整过程与上述过程正好相反，就是通过这样的调整过程，使稳压器输出电压保持稳定。
图四
图五 图六
本文介绍的614系列交流电子稳压器是苏州电工仪器厂生产的天星牌产品，该厂生产的稳压器型号很多，技术改进后的614—B3Ⅱ型将T3容量加大，并多绕制了一个300V×2的绕组，这样就淘汰了高压变压器T4，从而实现了控制电路装置的小型化，将开关K换成“开”、“停”按钮。3KVA和5KVA的稳压器是立式结构，把T1、T2、C1、L1、J1等大型零部件装在箱体的下方，上方有像抽屉一样的结构可以抽出，前面是面板，后面是电子元器件，给修理带来很大的方便。控制电路装置见图三、图四，（修理中的照片，零件不齐全）立式稳压器外形见图五。容量在2KVA及以下各型号稳压器一般都是台式结构，外形见图六。
一、 常见故障现象的修理
修理有故障的稳压器离不开“望闻问切”的途径，笔者在数年的修理经历中深有体会，在这期间，也得到了稳压器生产厂家的一些修理资料。对于有故障的稳压器，首先直观检查电子管是否破裂，灯丝是否不亮，电解电容是否漏液、鼓包、缩皮、击穿和漏电，油浸电容C1是否漏油、漏电或击穿。打开后盖是否闻到焦煳的气味，各变压器和扼流圈（L1）是否有烧焦、短路等异常情况，电阻是否有开路、断路，接插件、电子管插脚等是否接触不良，继电器触点是否接触不良，线路板是否有开焊，连接线是否断线或开焊等。如果出现上述情况，必然导致稳压器工作失常，查清相关电路的故障原因并及时处理后，再更新损坏的零部件。否则，换上的新件可能会立即损坏。下面介绍常见的故障现象。
1、稳压器输出电压过高
稳压器输出电压超过250伏，调整“电压调节”电位器不起作用，这种情况下应重点检查以下三方面。
⑴、一般情况下是2D2P、6J1、6N1的屏极无直流高压，使 G4~G9（6P1）失去控制，导致其屏极电流很大，造成输出电压过高。应该从T3的保险管开始逐步检查高压供给电路，断开整流全桥，检查T3高压绕组是否有300V交流高压输出，整流桥二极管是否短路（可用1N4007更换），R3、R4两个电阻是否断路、开焊，滤波电解C4是否短路或严重漏电，检查R5是否断路、开焊。
⑵、2D2P电子管灯丝断路，C2严重漏电或短路，6N1电子管损坏。
⑶、G4~G9（6P1）中只要有一只管子内部发生短路，就会造成磁放大器直流线圈中电流失控，导致输出电压过高。可在稳压器空载条件下，逐只拔功率调整管的方法，当拔掉某只电子管稳压器立即恢复正常电压输出时，说明所拔掉的那只调整管已经损坏，需要更新。
2、开机输出就超过250伏
稳压器接通电源，未等接通高压开关或高压延时继电器吸合，输出电压就超过250伏。遇到这种故障现象应着重检查交流回路，一般情况下是磁放大器交流线圈短路或C1短路造成。这两处故障点中的任意一处短路都会导致交流输入电压全部加到自耦变压器的初级，造成开机即输出高于250伏的电压。
3、输出电压过低
开机等一会高压加上后，稳压器输出电压低于200伏，调整“电压调节”电位器无效。这种故障现象表明磁放大器T2直流线圈中没有电流流过，磁放大器的交流线圈就成为一个固定电感值的电抗器。最常见的原因是：
⑴、G4~G9电子管没有屏极高压，应检查T4是否有交流高压输出，整流桥有无直流高压输出，C6是否严重漏电或短路，高压开关是否内部断路。如果是装有高压延时继电器的稳压器，还应检查G10及外围元件是否正常工作，J2是否动作，J2触点是否锈蚀或接触不上，磁放大器直流线圈内部烧断或引出线断路等。
⑵、G2(6J1)电子管损坏而失去放大作用，磁放大器交流线圈内部断路，输入电压只能通过L1和C1组成的滤波回路加到自耦变压器的初级，造成输出电压过低。
4、输出电压脉动
现象是稳压器输出电压表指针在小范围内像钟摆一样来回摆动。这种故障不常见，一般空载时容易发生。
⑴、试更换2D2P。调换C2，或适当调整C2的容值，更换R2等试之。目的是消除2D2P灯丝的交流成分窜入电压放大级和功率调整级。
⑵、更换L1和C1，或适当调整L1的抽头。检查2组高压工作是否稳定，高压延时继电器触点是否接触良好，用代换法检查2组高压滤波电解是否正常。
稳压器生产厂家规定稳压器电子管的工作寿命为：1000小时，到期最好更换以保证稳压器带负载的能力。特别是2D2P，到期一定要更换，以保证取样灵敏度。
以上是笔者对《614—电子交流稳压器》系列产品维修资料的积攒，以及在维修中对该设备的肤浅认识，谬误之处请同行师傅们给予指正。
<注：本文中部分图片来源于网络>
李立山 2009-12-7
发表于 2022-5-20 22:07:26
