ECG—6515型心电图机电源电路分析
作者：佚名； 更新时间：2014-12-13
1 B―613D交流供电装置
1.1 交流供电电路
该电路由电源变压器T801、全桥整D801集成稳压块IC801组成，当工作—充电开关置于工作位置时，交流电源经保险丝F801、开关S801加到电源变压器降压，输出17伏的交流电压，经D801整流、C801、IC801稳压输出+12伏的直流电压，供主机电路，D802的作用是防止反向充电。
1.2 充电电路
由调整管Q801、推动管Q802、比较放大器Q804、基准电压D804、R805和取样电阻R806、R809、VR807组成的串联型稳压电路，构成充电电路，其工作原理和典型电路的一样，当工作—充电开关置于充电位置时，整流滤波后的电压（14.5±0.2V）。调整VR807即可改变稳压输出电压的大小。
1.3 充电过流保护电路
由Q803、Q804组成。充电时，正常充电电流在R804上的压降不能使Q803导通，Q803处于截止状态，当充电电流大于200mA时，Q803开始导通。此时Q801、Q802的基极电流被分流，Q801集射间的压降升高，从而使稳压输出下降，使充电电流限制在200mA以下。热敏电阻R809装在接近蓄电池盒的地方，当蓄电池充电使温度T↑→R809↓→Vz↑→Vbc804↑→Vcc804↓(Vbc804↓)→Vcc801↑，最后使输出电压降低，从而保证了充电电流进一步的减少。Ｄ803的作用是防止电压反向放电。
Ｓ803、Ｓ804是保护开关。作用是防止在不安装主机时，因电源插座短路而损坏ＳＢ－613D。只有ＳＢ－613D上的白色按钮被按下时，电源插座上才有电压输出，因此，当测试插座上的电压时，一定要按下白色按钮。
2 浮地直流－直流变换器
浮地直流—直流变换器由IC314（1/2），Q301、Q305、Q311、Q312和变压器T301组成，VR302是反馈量调节电位器，调整VR302的大小即可改变振荡的强弱，以达到调节输出电压大小的目的。变换器的振荡频率由绕组6—7的电感量和电容C332决定。在接通电源后，由绕组6—7通过二极管D306、电位器VR302给IC314的同相输入端4脚提供一个正反馈电压，使变换器起振。振荡输出一个频率为70KHz、峰值为0.5V的交变电压，叠加在+10V的直流电压上，经电阻R307送到驱动管Q312的基极上，经放大后通过绕组3—4加到功放管Q304的基极。经放大，在初级主绕组1—2上输出一系列23V的方波交变电压。
Q305和R363接成恒流源。它给稳压管ZD302提供一个恒定电源，从而保证ZD302给IC3013脚输出一个稳定的约+4V的偏置电压，以确保振荡的稳定。
23V的方波经T301，由次级绕组8—9和10—11输出的交变电压，经半波整流滤波后，输出两组±8V的直流电压，为前置放大器的模拟集成放大电路供电。绕组12—13经整流滤波输出±5V的直流电压，为自动键控电路和控制电路部分的集成电路供电，此外+5V与+8V两个输出端接在一起，相对于+8V的零电位来说，+5V的零电位就是+3V的输出端。±8V和+3V的直流电压给前置放大器供电。
图中符号 表示±8V浮地电压的零电位。符号 表示浮地电压的零电位。两个零电位之间存在着+3V的电位差。这种组合供电方式的优点是既满足了不同集成电路和供电要求，又大大地简化了供电电路，从而保证了集成电路电路工作的稳定性。
3 非浮地直流—直流变换器
该变换器由IC302（1/2），Q307、Q308和Q310及变压器T302组成。工作原理与上述基本相同。在这里维持振荡的正反馈电压是由T302的次级绕组5—6取得的，经过二极管D319整流输出10.5V的直流电压，由R371、R370、D317分压后加到IC320的同相输入端4脚上。C315起滤波和决定振荡频率的作用。振荡输出一个频率为30KHz、峰值为0.5V的交变电压，叠加在6.5V的直流电压上，经R368耦合到驱动管Q307的基极上。放大后，通过绕组3—4加到功放管Q308的基极进行功率放大，然后在变压器的初级绕组1—2脚上形成一个频率为30KHz、幅度为16V的方波电压，再经次级绕组输出、整流稳压输出±8V的直流电压，给非浮地的电路供电。
稳压管ZD308的额定电压值为24V，其作用是保护Q308不被反向高压击穿损坏。
4 电池电压检测保护电路
该电路由比较器IC320（1/2），即电源电压检测器、稳压管ZD316、电阻分压器R30C、R30B、R30D等组成。作用是防止电池过放电。工作原理是：由ZD316稳定的+5V电压作为比较器的基准电压，通过R30E加到比较器IC320的同相输入端6脚上，电池电压由R30B、R30C、R30D取样分压，在R30C上端的分压通过R30加到IC320的反向输入端7脚上。比较器的输出状态由反相输入端电平所决定，其高电平约为10V，低电平约为0V。在电池电压大于9V的情况下，R30C上端的分压大于稳压管输出的+5V电压，IC320输出一个低电平，两个直流—直流变换器的控制管Q310、Q311因反偏而截止，变换器正常工作。当电压下降到9V左右时，使电阻R30C上的分压低于ZD316的+5V电压时，IC320输出高电平，Q310、Q311饱和导通，将直流变换器关断，整机停止工作。这样既防止了电池在电压低落时继续放电，又使电源耗电量降为正常时的1/5。同时应及时对电池充电，否则仪器将无法正常工作。
使用蓄电池供电和使用干电池供电时的自动保护电压值是不同的。当蓄电池供电时，蓄电池盒上的负电极将分压电阻R30D短路，R30C上端的起始电压变低，当蓄电池电压降到10V时，保护电路工作。当使用干电池供电时，R30D不被短路，信捷职称论文写作发表网，使R30C上的起始分压变高，只有当干电池电压降到约6.5V时，保护电路才工作（主要是考虑到干电池是一次性消耗用品）。
5 自动断电定时电路
当蓄电池供电工作时，如果在一段时间内不操作“START”按钮做心电记录时，或操作人员忘记关掉电源开关时，则过了约两分钟，自动关闭蓄电池供电，以减少不必要的耗损，延长电池的使用寿命。本机设有定时控制电路，由IC117和Q107等组成。IC117起振荡和分频器的作用。IC117的1脚为定时电路的控制端。当IC117的1脚为低电平（0V）时，电路起振，定时控制电路开始工作控制电路不工作。
在使用电池供电时，IC1171脚的控制电位取决于机器的工作方式选择“START”或是“STOP”状态。当为“START“状态时，光电耦合器PHC101的8脚为低电平，经IC111反相后，IC117的1脚输出高电平，定时器也不工作。在“STOP”状态时，光电耦合PHC101的8脚为高电平，经IC111反相后，使IC117的1脚输出为低电位，电路起振工作。振荡频率（基频）取决于R145和C132的时间常数，经过IC117分频，把频率分为原有基频的1/1024，即周期延长1024倍（约2分钟）时，IC1178脚输出一个高电平，将两路直流—直流变换器同时关断。同时又反馈到IC117的2脚，维持8脚的高电平不变，当使用交流供电时，由浮地前置放大电路提供一个约+2.5V的高电平，加到IC1171脚上，使之恒为高电平，定时控制电路工作，因而电源不会自动被切断，使整机处于连续供电状态。
1.1 交流供电电路
该电路由电源变压器T801、全桥整D801集成稳压块IC801组成，当工作—充电开关置于工作位置时，交流电源经保险丝F801、开关S801加到电源变压器降压，输出17伏的交流电压，经D801整流、C801、IC801稳压输出+12伏的直流电压，供主机电路，D802的作用是防止反向充电。
1.2 充电电路
由调整管Q801、推动管Q802、比较放大器Q804、基准电压D804、R805和取样电阻R806、R809、VR807组成的串联型稳压电路，构成充电电路，其工作原理和典型电路的一样，当工作—充电开关置于充电位置时，整流滤波后的电压（14.5±0.2V）。调整VR807即可改变稳压输出电压的大小。
1.3 充电过流保护电路
由Q803、Q804组成。充电时，正常充电电流在R804上的压降不能使Q803导通，Q803处于截止状态，当充电电流大于200mA时，Q803开始导通。此时Q801、Q802的基极电流被分流，Q801集射间的压降升高，从而使稳压输出下降，使充电电流限制在200mA以下。热敏电阻R809装在接近蓄电池盒的地方，当蓄电池充电使温度T↑→R809↓→Vz↑→Vbc804↑→Vcc804↓(Vbc804↓)→Vcc801↑，最后使输出电压降低，从而保证了充电电流进一步的减少。Ｄ803的作用是防止电压反向放电。
Ｓ803、Ｓ804是保护开关。作用是防止在不安装主机时，因电源插座短路而损坏ＳＢ－613D。只有ＳＢ－613D上的白色按钮被按下时，电源插座上才有电压输出，因此，当测试插座上的电压时，一定要按下白色按钮。
2 浮地直流－直流变换器
浮地直流—直流变换器由IC314（1/2），Q301、Q305、Q311、Q312和变压器T301组成，VR302是反馈量调节电位器，调整VR302的大小即可改变振荡的强弱，以达到调节输出电压大小的目的。变换器的振荡频率由绕组6—7的电感量和电容C332决定。在接通电源后，由绕组6—7通过二极管D306、电位器VR302给IC314的同相输入端4脚提供一个正反馈电压，使变换器起振。振荡输出一个频率为70KHz、峰值为0.5V的交变电压，叠加在+10V的直流电压上，经电阻R307送到驱动管Q312的基极上，经放大后通过绕组3—4加到功放管Q304的基极。经放大，在初级主绕组1—2上输出一系列23V的方波交变电压。
Q305和R363接成恒流源。它给稳压管ZD302提供一个恒定电源，从而保证ZD302给IC3013脚输出一个稳定的约+4V的偏置电压，以确保振荡的稳定。
23V的方波经T301，由次级绕组8—9和10—11输出的交变电压，经半波整流滤波后，输出两组±8V的直流电压，为前置放大器的模拟集成放大电路供电。绕组12—13经整流滤波输出±5V的直流电压，为自动键控电路和控制电路部分的集成电路供电，此外+5V与+8V两个输出端接在一起，相对于+8V的零电位来说，+5V的零电位就是+3V的输出端。±8V和+3V的直流电压给前置放大器供电。
图中符号 表示±8V浮地电压的零电位。符号 表示浮地电压的零电位。两个零电位之间存在着+3V的电位差。这种组合供电方式的优点是既满足了不同集成电路和供电要求，又大大地简化了供电电路，从而保证了集成电路电路工作的稳定性。
3 非浮地直流—直流变换器
该变换器由IC302（1/2），Q307、Q308和Q310及变压器T302组成。工作原理与上述基本相同。在这里维持振荡的正反馈电压是由T302的次级绕组5—6取得的，经过二极管D319整流输出10.5V的直流电压，由R371、R370、D317分压后加到IC320的同相输入端4脚上。C315起滤波和决定振荡频率的作用。振荡输出一个频率为30KHz、峰值为0.5V的交变电压，叠加在6.5V的直流电压上，经R368耦合到驱动管Q307的基极上。放大后，通过绕组3—4加到功放管Q308的基极进行功率放大，然后在变压器的初级绕组1—2脚上形成一个频率为30KHz、幅度为16V的方波电压，再经次级绕组输出、整流稳压输出±8V的直流电压，给非浮地的电路供电。
稳压管ZD308的额定电压值为24V，其作用是保护Q308不被反向高压击穿损坏。
4 电池电压检测保护电路
该电路由比较器IC320（1/2），即电源电压检测器、稳压管ZD316、电阻分压器R30C、R30B、R30D等组成。作用是防止电池过放电。工作原理是：由ZD316稳定的+5V电压作为比较器的基准电压，通过R30E加到比较器IC320的同相输入端6脚上，电池电压由R30B、R30C、R30D取样分压，在R30C上端的分压通过R30加到IC320的反向输入端7脚上。比较器的输出状态由反相输入端电平所决定，其高电平约为10V，低电平约为0V。在电池电压大于9V的情况下，R30C上端的分压大于稳压管输出的+5V电压，IC320输出一个低电平，两个直流—直流变换器的控制管Q310、Q311因反偏而截止，变换器正常工作。当电压下降到9V左右时，使电阻R30C上的分压低于ZD316的+5V电压时，IC320输出高电平，Q310、Q311饱和导通，将直流变换器关断，整机停止工作。这样既防止了电池在电压低落时继续放电，又使电源耗电量降为正常时的1/5。同时应及时对电池充电，否则仪器将无法正常工作。
使用蓄电池供电和使用干电池供电时的自动保护电压值是不同的。当蓄电池供电时，蓄电池盒上的负电极将分压电阻R30D短路，R30C上端的起始电压变低，当蓄电池电压降到10V时，保护电路工作。当使用干电池供电时，R30D不被短路，信捷职称论文写作发表网，使R30C上的起始分压变高，只有当干电池电压降到约6.5V时，保护电路才工作（主要是考虑到干电池是一次性消耗用品）。
5 自动断电定时电路
当蓄电池供电工作时，如果在一段时间内不操作“START”按钮做心电记录时，或操作人员忘记关掉电源开关时，则过了约两分钟，自动关闭蓄电池供电，以减少不必要的耗损，延长电池的使用寿命。本机设有定时控制电路，由IC117和Q107等组成。IC117起振荡和分频器的作用。IC117的1脚为定时电路的控制端。当IC117的1脚为低电平（0V）时，电路起振，定时控制电路开始工作控制电路不工作。
在使用电池供电时，IC1171脚的控制电位取决于机器的工作方式选择“START”或是“STOP”状态。当为“START“状态时，光电耦合器PHC101的8脚为低电平，经IC111反相后，IC117的1脚输出高电平，定时器也不工作。在“STOP”状态时，光电耦合PHC101的8脚为高电平，经IC111反相后，使IC117的1脚输出为低电位，电路起振工作。振荡频率（基频）取决于R145和C132的时间常数，经过IC117分频，把频率分为原有基频的1/1024，即周期延长1024倍（约2分钟）时，IC1178脚输出一个高电平，将两路直流—直流变换器同时关断。同时又反馈到IC117的2脚，维持8脚的高电平不变，当使用交流供电时，由浮地前置放大电路提供一个约+2.5V的高电平，加到IC1171脚上，使之恒为高电平，定时控制电路工作，因而电源不会自动被切断，使整机处于连续供电状态。
