由于制作膽機(jī)的需要，最近自己設(shè)計(jì)了一臺(tái)多路高壓穩(wěn)壓電源。

本來(lái)，制作穩(wěn)壓電源是一個(gè)古老的課題，現(xiàn)成的集成穩(wěn)壓塊也很多，最常見(jiàn)的就有LM317、337系列，但集成電路穩(wěn)壓器的最高輸入電壓不過(guò)40V，輸出電壓也不過(guò)30多伏，離膽機(jī)要求的幾百伏相去甚遠(yuǎn)。如上所述，這就要求自己用分立件設(shè)計(jì)一臺(tái)合乎要求的高壓穩(wěn)壓電源。

作為膽機(jī)用的萬(wàn)能電源，需要供給燈絲的電源、屏極高壓正電源、簾柵高壓正電源和柵極負(fù)偏壓電源。除燈絲用交流供電外，其余三路都要直流可調(diào)穩(wěn)壓電源，以滿(mǎn)足不同電子管的需要。其中不同電子管所需屏極電源，低者至少要數(shù)十伏，高的如FU-5型電子管的陽(yáng)極電壓上至一兩千伏。我們升斗小民，高大上的電子管玩不起，一般所用的管子也就幾百伏，所以我設(shè)計(jì)的穩(wěn)壓電源最高輸出電壓定為500V左右，分四檔連續(xù)可調(diào)，最大輸出電流定為250mA；簾柵電壓略低，電流也小些；柵極則需要負(fù)電壓，初步設(shè)計(jì)定為0~－120V，這樣應(yīng)付普通的膽機(jī)電路也該可以了。

穩(wěn)壓電源的最關(guān)鍵元件就是調(diào)整管。要制作高達(dá)500V左右的穩(wěn)定電源，可以采用的方案大致有下面幾種：
1．  調(diào)整管和取樣放大管都用電子管，也許還包括充氣穩(wěn)壓管以及膽整流管；
2．  調(diào)整管和取樣放大管都用高反壓晶體三極管，要求BUCBO>1kV，BUCEO>600V；
3．  調(diào)整管和取樣放大管都用場(chǎng)效應(yīng)管，要求耐壓1kV；
4．  調(diào)整管用高反壓管，放大管用低壓管，其間用光耦聯(lián)系。

如果采用第一種方案，則光用于調(diào)整管和放大管的燈絲耗電就需要20~30W，如果整流也用膽管，則每只整流管又得追加10W左右。而且膽管所占空間較大，產(chǎn)生的熱量也相當(dāng)可觀，屏陰間至少有20~30V的電壓降，其總體效率很低。再說(shuō)，相應(yīng)的充氣穩(wěn)壓管也不太好買(mǎi)。如果要求零伏起調(diào)，電路仍然比較復(fù)雜。這種方案唯一的優(yōu)點(diǎn)是電子管的過(guò)壓與過(guò)載能力是晶體管不能比擬的。

第二、三種方案大同小異，不僅調(diào)整管要求高反壓，而且取樣放大管也要求高反壓，滿(mǎn)足這種要求的管子不太好買(mǎi)。兩者相比，場(chǎng)效應(yīng)管為電壓控制器件，所以取樣放大管的工作電流可以設(shè)計(jì)得很小，因而整體功耗更小。

不論普通三極管或場(chǎng)效應(yīng)管，其過(guò)壓過(guò)載能力都很差，所以需要完善的保護(hù)電路，故電路較電子管穩(wěn)壓器復(fù)雜。

第四種方案僅調(diào)整管需要高反壓，取樣放大只需耐壓很低的三極管，兩者之間的控制用光耦聯(lián)系。所以這種方案除調(diào)整管外，對(duì)其他元件的要求都很低，它能輸出的最高電壓僅取決于調(diào)整管的耐壓值，最高輸出電壓可以輕松設(shè)計(jì)到1kV以上。但這種方案也有一個(gè)缺點(diǎn)：它的電壓的取樣比（輸出電壓與加在放大管基極上的那部分電壓的比值，圖2、3中的UB/UO）很小，這樣會(huì)使電壓調(diào)整率降低，穩(wěn)壓電源的內(nèi)阻增加。

四種電路分別見(jiàn)圖1~圖4。

權(quán)衡以上四種電路的利弊，決定選圖2所示的類(lèi)型。因?yàn)楸容^起來(lái)，晶體管電路還是成熟些，如果輸出電壓只500V左右，還是可以找到耐壓足夠的器件的，制作成功應(yīng)該沒(méi)有問(wèn)題。我設(shè)計(jì)的電路見(jiàn)下圖：

從圖中可見(jiàn)，穩(wěn)壓電源共有兩路：一路是0~500V輸出的正電壓，最大負(fù)載電流為250mA。這路輸出供屏極電源用，分成4檔：0~130V、120~250V、240~380V、370~500V。每檔輸出電壓都連續(xù)可調(diào)，用數(shù)字電壓表和數(shù)字電流表顯示。

另一路是柵極負(fù)偏壓，只一路：0~－130V，最大輸出電流也是250mA。當(dāng)然，作為柵極負(fù)壓，是幾乎不消耗電流的，即使是乙類(lèi)功放，消耗電流也不會(huì)很大。我之所以將電流設(shè)計(jì)得和屏極電源一樣大，是考慮到，萬(wàn)一屏極500V還嫌不夠，那么將它和負(fù)電源串聯(lián)起來(lái)使用就可以達(dá)到600V以上。

負(fù)電源只有130V的輸出，這路所用的晶體管，耐壓完全沒(méi)有問(wèn)題。所以我們選擇器件，主要是針對(duì)500V這路而言。當(dāng)分檔開(kāi)關(guān)S1置于交流400V時(shí)復(fù)合調(diào)整管VT1、VT2所承受的輸入電壓最高時(shí)接近600V；放大管VT4、VT5實(shí)際承受的電壓也達(dá)到500V以上。據(jù)此，我選用電視機(jī)的行管D1403做VT1，D1403的BVCBO達(dá)1.4kV，BVCEO達(dá)800V，最大允許功耗為120W；選BUT12擔(dān)任VT2、VT4和VT5，據(jù)商家說(shuō)，BUT12的反向擊穿電壓可達(dá)1kV，拿回家實(shí)測(cè)BVCEO約600V左右，耐壓的余量似乎還不多，但確實(shí)找不到耐壓更高的管子了，也只好讓它披掛上陣。

晶體管是種很嬌氣的元件，瞬間的過(guò)壓和過(guò)載都可能會(huì)使它化為一縷青煙，所以在輸出端加了限流型保護(hù)電路。圖中還畫(huà)了晶閘管的截流型保護(hù)電路，但實(shí)際的作品中沒(méi)有加上，只有VT3組成的限流型保護(hù)。

VD2、VD5也是起保護(hù)作用，防止放大管的BE結(jié)出現(xiàn)高的反向電壓。C4、C13是防止在電壓分檔開(kāi)關(guān)換檔或電位器接觸不良時(shí)，放大管的基極瞬間懸空。

負(fù)輸出穩(wěn)壓電源中，復(fù)合調(diào)整管和放大管要用到PNP型高反壓管，這里選用KSP92，商家說(shuō)它的耐壓有200V，回家沒(méi)有測(cè)試，直接就裝上使用了，貌似還經(jīng)受住了考驗(yàn)。

輸出的電壓、電流指示分別用500V的數(shù)字電壓表和500mA的數(shù)字電流表，它們需要單獨(dú)用5V電源供電，圖中沒(méi)有畫(huà)出。
兩路的調(diào)整都用多圈電位器，很平穩(wěn)。

制作從變壓器開(kāi)始，制作骨架，繞線(xiàn)，浸漆，各種工藝一樣都不能少，骨架是復(fù)銅板板拼成的。

正在繞制的變壓器

初次級(jí)之間用銅箔加個(gè)靜電隔離層

在線(xiàn)包上畫(huà)標(biāo)記

下圖是已經(jīng)繞好的變壓器。

浸絕緣漆,要在在電磁爐上煮一會(huì)，將氣泡排除。

浸漆后曬干（沒(méi)有烘箱，只好勞駕太陽(yáng)公公了）。浸漆烘干前，有點(diǎn)銹跡斑斑。

用一個(gè)光驅(qū)的外殼做底盤(pán)，制作的中間過(guò)程沒(méi)有留下照片，只好把成品內(nèi)外都看一下。

從下圖可以看到，浸漆后的變壓器面貌已煥然一新。

各部分元件

面板上旋鈕和開(kāi)關(guān)的排列

電源分四路連續(xù)可調(diào),正高壓最低輸出0V,最高輸出520V

做好的高壓穩(wěn)壓電源已現(xiàn)在經(jīng)在我的書(shū)架一隅安身立命，不僅人住的是蝸居，連電源也受到主人的連累。下圖顯示的是負(fù)電壓最高輸出-134V。

高壓穩(wěn)壓電源完工后的第一件任務(wù)就是用來(lái)測(cè)試6C19的輸出特性?，F(xiàn)在顯示的是柵負(fù)壓。（注意電壓表下面開(kāi)關(guān)的位置?。?br>
這次顯示的屏極正電壓的值Ua=100V，右邊顯示的屏極電流Ia=90mA。電流表由于取用電源的關(guān)系，以流出穩(wěn)壓電源的為負(fù)，不要誤會(huì)它是負(fù)電源，負(fù)電源一路沒(méi)有電流指示。

部分測(cè)試記錄

這是根據(jù)測(cè)試結(jié)果描繪的6C19的特性曲線(xiàn),并且以此為依據(jù)設(shè)計(jì)的低頻放大器的參數(shù)。

這個(gè)高壓穩(wěn)壓電源基本上是滿(mǎn)意的,它可以作為各種電子管的高壓電源（屏極和簾柵極電源），同時(shí)也可以作測(cè)試電子管特性曲線(xiàn)的實(shí)驗(yàn)電源。輸出用數(shù)字電壓表和數(shù)字電流表顯示，十分方便和精確。