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跨年钜献,折腾一个5-300V的双显维修电源 [复制链接]

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只看楼主 倒序阅读 我要置顶 楼主  发表于: 2017-12-30

前几天想折腾一个进水的电动车充电器(除了保险管没烧,其它都烧没了——拆修一个雅迪电动车SP218-48充电器|http://bbs.mydigit.cn/read.php?tid=2219801),可是芯片撸回来了,才发现连一个维修用的电源都没有(手头用的那个是0-15V的小功率电源,只适合折腾数码弱电),再上网搜一下,那些电压稍宽点的电源叫一个贵。于是,下到车棚,眼前一亮,这不是个调压器吗?这玩意是以前乡下配电视机用的,以前电压不稳(又或者说黑白电视机适应电压不够宽),必须配一个这样的调压器,现在成了鸡肋了。从亲戚那拿回来后,就一心想着这货还能怎么发挥余热再上岗——每一个DIYer的想法吧,不会轻易让看似垃圾的变成真正的垃圾——看看能不能把它改成一个宽电压的可调稳压电源。经过三个多月的断断续续折腾,终于在2018新年到来之前折腾成功,折腾过程是曲折漫长,现在整理出来,DIYer初学者来吧。此帖分为三部分,略长,适合象我这样的DIYer初学者,大神丢点币飘过即可。

一、改造思路篇

先介绍下主角

一个交流调压器,而且还有输入电压选择,应该通吃世界各国的电压(这是国际线路吗?)。变压原理很简单,现在高大上的神马PWM调压一概没有(那时还没有这种技术?)就是一个硕大的自耦变压器调压(详情请看拆机帖:http://bbs.mydigit.cn/read.php?tid=1617826)。关键是它有多老?这个指针表头有近40年的历史了。

电路简单,好吧,最适合我了,我就来个简单对简单,就是加上一个整流桥把它变成直流不就是一个宽电压的直流电源了吗?但是,这个表头必须得数字化,这样用于维修时才能得到尽可能精确的电压值。

二、数字表头篇

于是,没考虑太细,上网买其他元件时,顺便撸了一块表头:

按照说明,这种表头有两种接线方式:

本电源最大输出可达300V,远远超出表头工作电源4-30V的要求,所以肯定要采用表头独立供电方式。细看了一下调压器,看到有一个指示灯电路,测了一下有5V:

可惜是交流的,那就加一块整流板变成直流。在元件盒找到一块现成的整流小板:

安装说明,要求加1000U以上的滤波电容,我没有这么大的,就加了两个680U的并联,接上表头显示了:

然后D主电压的整流板。大功率的整流二极管只找到1N4506,参数:600V、3A(我也有大功率的整流桥堆,但不舍得用),还有洞洞板

D一个最简单的整流桥,简单是因为复杂的不会做,再说复杂了电路板就大了,也怕放不下:

兴奋地接上电路测试。最低5V起调:

从低往高调,开始都一一对应,电压还挺准的(与万用表对比,假定万用表测的是准的)。可是再往上调30多伏时,表头就黑屏了,反复几次都是这样。心想这是不是量程30V的表头?我要的可是100V量程的(其实就算是100V量程还是不够的,我的电源最高可达300V)。于是找卖家询问,几言不合,他不理我了(后来想想,是卖家没法理我,实在我自己搞的乌龙呀),他不理我,反正这个就算是卖家没给错,也只100V量程,而且也没坏的,算了,留着其他用吧。

于是又撸了第二块表头,这是块是0-300V量程,而且干脆把电流量程也加大到50A,撸了一块分流器。这下量程是够够的了。这是两块表头的对比:

这是接线图:

再次接上进行测试。

这是最小电压值:

这是50多伏。至少这块表能越过30多伏了(串接在输出端的灯泡微亮了):

心中一阵暗喜,正要继续往上调,突然看到表头供电小板的滤波小电容“啪”的爆了一个。马上断电,心想这些旧的电容耐压缩水了,马上又换了两颗更新点的电容,又试,可又是调到六、七十伏时电容又爆了。到底这原因在哪呢?楼下继续。

[ 此帖被mmdhj在2018-01-04 09:53重新编辑 ]
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只看该作者 1楼 发表于: 2017-12-30

这才想到是不是仪表供电绕组电压有问题,于是把变压器拆出来:

把它的“头盖”拆下:

用热风枪加热,把绝缘圈拆出:

找到仪表供电绕组(也就是原来的指示灯供电绕组):

直接测它的电压,正常:

把表头拔下,测电压也是正常的:

把主电压调至最高(图中指针表红圈处),仪表供电绕组的电压还是正常的:

电压正常,这下真是百思不解了,又换上一个更高耐压值的电容,重新把表头接上,再来,当试到七十多伏时,这次电容没事,但,表头又黑屏了,之后,再从低往高调,再怎么弄,表头都不亮了。

这下连S的心都有了,原因还没找到,反正黑屏了,死马当活马医吧,把仪表供电端拔掉(保留主测试接线),再测仪表供电绕组电压,慢慢把主电压调高,这时高达仪表供电高达30多伏,超过了仪表供电电压30V的上限,继续往上调,电压还会往上升:

这下原因找到了,是仪表供电电压超高,把表头烧了。供电为什么会超高呢?把电路简图一画就明白了:

不接表头,单独测指示灯绕组电压是正常,而接上数字表头后,指示灯绕组与主电压回路绕组构成回路,在低压端时电压尚可,在往高压端(260V)调节时,指示灯供电(也就是表头供电便会升高),这升高的电压把第二块表烧毁了。为什么第一块表没有烧呢,得亏了超压时它会黑屏,没有继续往上调,而第二块因为是300V量程的,一直往上调都有显示,直到烧毁。后来,重新接独立的表头供电再接第一块表头测试,证实了推断。从而也证明了,第一个卖家并没有忽悠人,错怪卖家了。

找出了原因,再撸回第三块表头(还好,根据购卖协议,只是付单程邮费换了一块):

翻出一块手机充电板:

换上一个1000U的电容:

电压升了一点:

用这块充电板为表头独立供电,再次进行一系列测试。图片很枯燥,但有图有真相。

最低5V:

测试一些维修中常用的电压值,个别图中数字表头显示不是缺笔,那是数字有闪烁,抓拍不到所致:

越过前两次烧表的电压到了120V,没事:

最大量程:

超程(调到最大输出):

至此,表头问题才算解决。

楼下继续。

[ 此帖被mmdhj在2018-01-04 06:26重新编辑 ]
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只看该作者 2楼 发表于: 2017-12-30

三、开孔安装

指针表头指示较粗略,但还是有指示作用的,保留作为原来的交流输出指示。在其下方开数字表头的安装孔

划线。对准指针表头是不是更美观些?但事实证明不能光爱美,后来发现不能对太准,否则会和变压器相碰。幸好通过面板的铝板修正,看不到这钢板开孔(过大)了。

开孔的部位原来是装保险管的,将它移到背后去了。

开始是想用这个自己D的小打磨机来开的,钢板太厚,切不动,后来用到了真正的角磨机才切开,这个小打磨机只用来修整边角:

开得还可以吧?

装分流器,这货也比较大,只能装这里了:

开孔:

再找一块亚克力小板,装在分流器上,准备在这上面安装两块小电路板,一是减少开孔并节约空间,二是绝缘:

我这货是“国产”的,就不准备拿去国外用了,所以这些输入电压选择端子就没用了,留着它也妨碍其他部件安装,而且关键是可以用来作输出端子。

输入选择线焊开,标识记在壳子底部(万一哪天要出国呢,哈哈):

拆下端子座:

用更换钻头渐次扩孔的方法打孔。毛刺打磨,这是内侧。外面的毛刺还能用锉刀,好打,里面空间不够,是用磨片一点点打磨的,这个恐怕MM干不了:

装上三个端子(后来发现又开少了一个孔):

保险端子移到背后:

所有裸露接线端子尽可能用热缩管进行包装绝缘,安全第一:

个别接线用冷压端子连接,方便拆装:

原来的二相线太差,也不安全,换成三孔插头,机壳接了地线:

并且也加了线卡固定进线

内部接线一览,比原来的复杂不少:

原来输出电压的圆孔还缺盖板,一时找不到材料没有装,可是总空着不是事,这可是强电,即便不是安全问题,小强也会爬进去的,今天在给电动车上牌时发现了这个:

俺这个是“超”级无敌巨无霸电源:

最后让参战的兵器亮一下相:

这是战利品(改造后多出来的),一堆罗丝和一个交流输出插座:

这个交流输出插座本想装回去,无奈把它缩到最短了,也还是装不下:

最后效果,指针表是交流输出指示,数字表是直流输出显示,四个接线端子是分别是交、直流输出,端子插口与万用表插口兼容,更方便交换使用:

最后测试还发现一个问题,就是往回调电压时,数字表显示回落很慢,应该是输出电容电压泄放慢所致,所以又在主整流输出电容并联了一个330K的泄放电阻,但还是稍有延迟,大神有什么好办法?

俺认为这是本破坏之王第一个真正意义上的DIY,第一个拥有“自主知识产权”的作品。通过这实践,体会到DIY真是要理论加实践心细如发才行。比如这次的开孔因为考虑不周,经过反复N次,只不过为了叙述方便,我把它放在一起说了。最后,说一下成本,除了分流器10元,表头39元(后来加邮费15元换了一块,买错了一块表头可用作他用的不算进成本了),其他全是利旧。当然人工时间成本没法算,谁叫俺们好这口呢?

我的2018新年钜献。

祝坛友们新年快乐!

[ 此帖被mmdhj在2018-01-06 15:09重新编辑 ]
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只看该作者 3楼 发表于: 2017-12-30
别跟我说,那调压器工作时,5V跟着涨,或者,输入输出接反了,那样的话,在0点时就已经跳闸了啊
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只看该作者 4楼 发表于: 2017-12-30
回 衡水家维 的帖子
衡水家维:别跟我说,那调压器工作时,5V跟着涨,或者,输入输出接反了,那样的话,在0点时就已经跳闸了啊 (2017-12-30 09:01) 回 衡水家维 的帖子

再猜。正在编辑。
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只看该作者 5楼 发表于: 2017-12-30
楼主说少了,那表头近40年了。
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只看该作者 6楼 发表于: 2017-12-30
还是模拟的

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只看该作者 7楼 发表于: 2017-12-30
如果是我做这个东西的话,我会找一个5V开关电源单独给表头供电。
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只看该作者 8楼 发表于: 2017-12-30
还有一个很关键的问题必须提醒楼主注意,这个电源是非隔离的,使用的时候必须注意用电安全。铁
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只看该作者 9楼 发表于: 2017-12-30
我学的都是高等数学,这些简单的算术不会算了,谢谢提醒,已在主帖更正。