许多仪器仪表中使用的光源,要求光强度必须十分稳定,以保证仪器仪表的测量精度。本刊1985年第8期已介绍了一种稳光电路,本文再介绍一种更理想、更实用的稳光电路。
电路如附图所示。这是一个开关型高稳定度电源稳压器。它将桥整流输出的+ 22V脉动直流电源稳定于+ 12V,向白炽光灯DL(石英卤素灯)输出稳压电源,现详述其工作原理。运算放大器LM311被接成一只比较器,其反相输入端接入一只稳压值为+12V的稳压二极管BZX79C12,作为基准稳压值,三极管BG1和BG2接成达林顿对开关管,并由比较器LM311控制。当白炽光灯端电压下降低于+12V时,比较器的2脚(同相输入端)也随之低于+12V,经和其反相输入端相比较,比较器的7脚输出低电平,林达顿开关对管迅速导通,使流过电感线圈L的电流i开始增加。当此电流值超过白炽光灯的额定电流时,对电容C3的充电电流也就增大,从而引起白炽光灯端电压上升。当此电压刚好上升到+12V时,比较器的输出立即改变状态,使达林顿对管迅速转为截止。这时,电感线圈因断电而产生的反电动势电流仍将经D\(_{2}\)(续流管)继续向电容C3进行充电,尽管该电流将逐渐衰减,但将仍使C\(_{3}\)的端电压继续保持上升趋势,直至流过电感线圈L的电流减小到负载的额定电流为止。到那时,白炽光灯的端电压将因C3失去充电而开始下降。当端电压低于+12V基准电压时,比较器又输出低电平,使上述整个工作周期又重新开始。由此可见,L、C3、D2实际上是组成一个LC振荡回路。在三极管截止期间,它们相当于接在灯两端的一个电压源。这样,由于该电路保持振荡,使其输出电压被稳定在+12V。该电路的实际振荡频率大约为1000Hz。其迭加的波纹电压数值非常之小,在测试点TP1上实际测得的波纹电压只有0.4V。是一种理想的高稳定度稳压源,从而使白炽光灯的光强度十分稳定。

当负载变为开路状态时,负载电流值使可忽略不计。这样,在电容C3接受第一个充电周期期间,输出电压最大可上升到+13V左右,从而使三极管处于截止状态。经几分钟以后,由于充电电流的泄漏,输出电压值只会下降。电路也就因此而中止正常的振荡状态。
整个稳压器的工作是由比较器LM 311第6脚引出的“控制线”控制的。此线平时与地接通。当接+22V时,稳压器才能开始工作,也就是白炽光灯才能开始工作。而稳压器的工作状态则可由比较器LM 311第1脚引出的“状态线”上的信号进行监视。在正常情况下,该线的电流输出在R7上建立的电压约+3.5V左右。电容C2的作用是:在比较器截止期间,利用C2上的充电储能来提供一个稳定的监视电平。如果灯负载发生故障,短路或断路,电路的振荡停止了,比较器1脚监视信号电压也将下降到OV,这就为整个电路的自动控制和监视提供了很好的条件。
比较器LM311的反馈元件C1和R1的作用是抑制LM311输出的高频信号的不稳定性。而R2和R3则是LM311的输出限流电限。(梁春平编译)