古旧业余无线电设备——电源篇之ICOM PS—30 [复制链接]

PS-30是日本ICOM公司于1990年代为短波电台、UV基地台配套的一款开关电源，面板上标有 SYSTEM POWER SUPPLY，设计输出13.8V25A。前面板上有一只非线性刻度的表头，由旁边的开关切换电流/电压指示，当然不能和万用表的准确度比较，但作为一个相对值指示，还是有参考意义的。
表头后面有一个钨丝灯泡，暖黄色背光均匀投射到表盘上，特别养眼，与并排的红色LED相得益彰。

后面自带直流输出电缆及六芯短波电台电源插头，另外配备了三个13.8V6A输出插座，可供UV基地台及其它设备使用。

打开上盖，里面相对宽松，后面板上一只交流风扇在缓缓旋转，几乎听不到风声。风扇回路串有温控开关与电阻并联，平时低速，温度达到50度后短接电阻，风扇会高速运转。
对照电路图，可知设计师把高频开关变换部分放置在一只硕大的屏蔽盒里，而整流、滤波部分则在其上的电路板上，兼顾了电磁屏蔽与散热要求。

我曾经在2003年左右购买了这个电源，因为对它的空载电压14.6V，带载后电压立即下降到14.0V耿耿于怀，并在本论坛里发起过请教讨论。加上那时（一直到现在）对开关电源持有天然的偏见，属于坚定的线性电源控，很快就转出了。
前不久，在某个群里讨论各种电源的优缺点，对线性电源的低效率、高发热诟病甚多，才重拾对开关电源的兴趣，也许是年岁渐大固执保守和囊中羞涩贪图便宜的缘故，本能地首选古旧设备，陆续买回了三台ps-30。回看以前的帖子，结合现在的测量与分析，发现之前冤枉了它，输出电压实属正常。一是厂家的说明书上明确标有允许±10%的变化。二是那个年代的电台设备，静态电流一般都在1A左右，开机后电压正好稳定在14V左右。三是这种脉宽调节型的开关稳压器，其最小脉宽也许出于各种原因，不可能兼顾零负载时的电压。四是对于电台设备来说，电压波动10%基本不会影响电台的性能与输出功率，更不会有安全性的风险。
既然解决了心理负担，那就把短波电台、UV基地台、天调等等设备全部由它供电，并外置了一片几块钱的数显电压模块。表头开关在工作时扳到电流档，能了解到电台的工作情况。特别是在单边带话发射时，电流表指针随着话音大小摆动，动感十足情怀满满。不过，由于设计原因，在开机与关机瞬间，电流表指针会反打，长此以往，指针会偏离机械零点，建议开关机时置于电压档。
入夏高温天气以来，多次试验给建武TS450短波电台供电，100WSSB口水聊天半小时以上，最大电流在10-15A之间，风扇仍然是低速运转，机壳与出风口的温度也不高。
利用手头的仪器进行简单测试，空载功耗12W，直流输出功率/交流输入功率之比也就是效率，可达到80%，大大高于线性电源的60%。
PS30也有30年左右的历史了，长期工作在高频高压下，电路板上的四只200V680uF电解电容多少有鼓包现象，原设计考虑适应220/110V电压，采用了两并两串接法，可改为二只400V390uF并联，成本降低，可靠性更高。
软启动限流电阻R5也是易损件，建议用二只3W50欧的电阻串联取代，开机冲击电流更小了。注意尽量不要用单只电阻，耐压与功率均难以达到要求。
国内外的资料均建议把屏蔽盒内的电解电容全部予以更换，我也觉得应该如此，但就是拆起来费劲，暂时保持原状，虽然备件都已经买回来了。
一般而言，输出电压都会偏高，如果超过了15V，可打开屏蔽盒，调节R5，使输出电压空载为14.2V，基本可保证轻载（接收状态）为13.8V，满载时13.2V。
有条件时，可将电流表先校正零点，再在20A时校准一下，能直观指示电台的工作电流，虽然不是很准。
PS30的市场投入量也不小，有机会收一台，略加打理，可以体验开关型电源的特点。
国内陕西烽火厂也有仿制，型号是Y151，还有衍生品输出24V的Y241，因资料匮乏，本篇暂未述及。


感谢您费时阅读，以上的图片与文字，来自各大论坛、各个群聊，简单汇总了一下，如有错误与侵权，请即使指正并删除。

无意推介某型设备，只是把自己所了解的知识和有兴趣的朋友分享。如果有机会在废品堆里见到，希望不要无视。

撒花支持！

老机器外观漂亮。

楼主分析的太棒了！
我的751内置电源和屏蔽盒内构造差不多，现在有个小问题，开机一段时间后会发出刺耳的10KHz啸叫声，但叫个20分钟左右就不叫了。可能是开关电源内某个原件温升到一定程度引发啸叫，但超过这个温度又好了。很是烦人

开关电源啸叫，一般是磁芯有空隙或松动所致。

R5电阻我记得是大功率低阻，用100欧替代是否可以？另外，开关电源啸叫一般是脉宽控制电容性能变坏造成的，磁芯松动一般不会随时间增加而消失。

原机电路图上是5W/3Ω  ，你用100欧代替，我认为已经起不到缓冲作用了，这个电源我修过，当时实验过几种不同阻值，不能高于6.2Ω

组织太高，瞬间压降太大，电阻功率承受增加，更容易瞬间烧毁。

我经过实验，最后用2.2欧姆10瓦的电阻修复，至今正常使用

R5原机用的是5W3欧，应该按原值更换。
R5的作用是开机限流：刚通电瞬间，C7-C10电容组（等效为单只680uF)可理解为短路，220V电压全加在R5上，电流与功率均很大，只是时间极短，不会计算，猜测应该是毫秒级。当然，肯定没有220V/3欧那么大，因为有桥堆与线路的电阻存在。
从理论上来说，R5越大，电流与功率随之减少，但持续时间会增加，R5承受的能量不会成比例降低。而且阻值太大的话，充电时间太长，在Q1提供的辅助电压消失之前不能建立正循环，ps30电源就不能正常启动。
我见过2台R5损坏的，其中1台上家改为二只10欧串联，工作正常。另一台上家改为二只470欧（没错，就是470）串联，也可以工作，但将电容组换新后，就经常要连续开2次开关才能正常工作了，原因见前述。改为二只50欧串联后正常。都是5w的金属膜电阻。
为什么反复提到二只串联呢？我开始也是用的单只电阻，先是用5W3欧，不久后打火烧坏，又改为5W50欧，用几天后还是是打火烧坏。分析原因是某宝买的货耐压不够，改为二只串联就能承受了。
因此，个人建议：更换R5时，阻值略大点无所谓，但一定要选耐压足够的，如果没把握，就用二只串联。

关于啸叫问题，3XX的分析正确。

关于用同阻值同功率电阻代换不耐用的原因，应该是代换所用电阻本身质量问题造成的。因为原损坏的电阻体积并不大，而且外面还用一截腊管套着，除了电阻本身质量好坏这个区别，似乎找不到更好的理由来解释。

bg3xx:R5电阻我记得是大功率低阻，用100欧替代是否可以？另外，开关电源啸叫一般是脉宽控制电容性能变坏造成的，磁芯松动一般不会随时间增加而消失。 (2021-07-02 07:25) 

非常感谢老师支招！有时间我把电容都换掉。

3XX老师，能否说一下是哪个电容吗？我的PS30有啸叫。

啸叫的频率还从高到低从低到高变化。

楼主是电源达人

手里也有两台，除了输出电压高，还有一个容易忽视的问题，面板上的电源开关触点已经烧蚀严重出现小坑，应该拆开把里面的金属片调换方向就可以解决，最好在开关上并联一个0.1-0.47耐压400V以上的无极电容来消除打火问题，如果采用这样子类型的电源出现高频滋滋声一会就好，建议检查开关内部情况。

R5 旁边的电位器是调什么的？

这个电源初开电压是16.80V 有些电台上去就保护，调整R5电位器，调到15V，接了个21W的汽车灯泡，电压马上下降到13.8，照这个状态，我无法想象短波100W电压下降到什么程度？

空载到2A负载，电压下降确实很明显。
但从2A到20A，电压下降不多的。