CN104571236A - 交流电无触点稳压器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种交流电无触点稳压器。该稳压器由220V交流电源、全桥整流电路、自藕式调压器和半波整流电路、单向可控硅及张驰振荡电路组成。在张驰振荡器电路中单结晶体管使用型号为BT33。本发明借鉴伺服电机交流稳压器工作原理，电路具有结构简单，实现了无触点调压，电压调整响应快捷、准确，无波形失真，市电交流电压适用范围160～260V等优点，并且节省了大量铜材。该稳压器因没有电压切换触点，所以不会发生触点打火产生电磁干扰，对电网不会造成污染，特别适合电网电压波动范围较大的地区使用，可代替市场上各种传统的大功率交流稳压电源。

Description

交流电无触点稳压器

技术领域

本发明属于电子技术应用领域，涉及一种交流电无触点稳压器。

背景技术

目前，市场上交流稳压电源主要类型有继电器分档切换型、磁饱和型、伺服电机型等几种类型，其优缺点分别是：继电器分档切换型具有电路结构简单、造价低廉，但电压分档粗糙、电压档位切换时触点易产生火花和电磁干扰、切换反应速度慢，且存在瞬间断电现象。不适合在电源要求较高的设备上使用；磁饱和型有着电路结构简单、无触点稳压的特点，但不适合制作功率大于150W的交流稳压器；伺服电机型交流稳压器稳压通过采样控制电路发出信号驱动伺服电机，自动调整自耦调节器碳刷的位置，使输出电压调整到额定值并达到稳定状态，在电压切换过程中无畸变、无瞬间断电和无触点打火产生电磁干扰的现象，具有稳压精度高，运行时无噪声，但电路结构复杂、响应速度偏慢、稳压范围较窄、自耦变压器的碳刷容易磨损、消耗紫铜材料较多。

以下详细说明交流电无触点稳压器在制作过程中所涉及的有关技术内容。

发明内容

发明目的及有益效果：本发明所述的交流电无触点稳压器借鉴了伺服电机全自动交流稳压器工作原理，电路具有结构简单，实现了无触点调压，电压调整响应时间快捷、准确，无波形失真，市电交流电压适用范围达160～260V等优点，并且节省了大量铜材。该稳压器因没有电压切换触点，所以不会发生触点打火产生电磁干扰，对电网不会造成污染，特别适合电网电压波动范围较大的地区使用，可代替市场上各种传统的大功率交流稳压电源。

技术特征：交流电无触点稳压器，交流电无触点稳压器，由220V交流电源、全桥整流电路、自藕式调压器和半波整流电路、单向可控硅及张驰振荡电路组成，其特征包括：

全桥整流电路：由4只硅整流二极管D1～D4接成全桥整流电路，220V交流电源的零线端N、220V交流电源的火线端L串接自藕式调压器的绕组Ta后分别接在全桥整流电路的交流电输入端，全桥整流电路直流电输出端的正极VCC，全桥整流电路直流电输出端的负极接电路地GND；

自藕式调压器和半波整流电路中的自藕式调压器绕组Tb的一端与220V交流电源的火线端L、硅整流二极管D5的正极相连，自藕式调压器的绕组Tb的另一端接交流电稳压输出端子L’；

单向可控硅及张驰振荡电路中单结晶体管的型号为BT33，单结晶体管BG1的e脚与电位器RP1的一端及其活动臂、电容C1的一端相连，电位器RP1的另一端串接电阻R1后接硅整流二极管D5的负极，电容C1的另一端接电路地GND，单结晶体管BG1的b2脚与单向可控硅SCR的控制极、电阻R2的一端相连，单向可控硅SCR的阳极和电阻R2的另一端接全桥整流电路直流电输出端的正极VCC，单结晶体管BG1的b1脚串接电阻R3后与单向可控硅SCR的阴极接电路地GND。

电路工作原理：交流电无触点稳压器，市电电源电压经过自藕式调压器的绕组Ta进入全桥整流D1～D4电路后加在单向可控硅SCR上，单向可控硅SCR的导通角受单结晶体管BG1的控制。由单结晶体管BG1、电容C1、电阻R1、R2、R3和电位器RP1组成一个张驰振荡电路，改变电位器RP1阻值可以改变张驰振荡器的振荡周期。

当220V交流电源输入电压升高时，加在单结晶体管BG1上的电压相应升高，张驰振荡器的振荡频率加快，单向可控硅SCR导通角减小，单向可控硅SCR上的电压升高，调压器的绕组Ta上电压不变。反之，当市电电源输入电压降低时，单向可控硅SCR上的电压下降，调压器的绕组Ta上的电压仍然保持不变，这样耦合到调压器的绕组Tb后的电压也保持恒定不变。

由于采用了全桥整流电路，所以调压器绕组Ta和绕组Tb上的交流电压都保持了正弦波。

附图说明

附图1是交流电无触点稳压器的电路工作原理图；附图1中的220V交流电源输入端分别为220V交流电源的火线端L、220V交流电源的零线端N；L’为交流电稳压输出端子。

具体实施方式

按照附图1所示交流电无触点稳压器的电路工作原理图和附图说明及以下所述的元器件的技术要求实施，即可实现本发明。

元器件技术参数及选择

T为自藕式调压器，要求自藕式调压器T的功率大于稳压器功率的1/3；

D1～D5为硅整流二极管，型号为IN5408，或选用整流电流3A以上、耐压大于600V的硅整流二极管；

SCR为单向可控硅，要求电流大于5A、耐压在600V以上，或选用技术参数有较大余量的单向可控硅；BG1为单结晶体管，型号选用BT33；

选用3W金属膜电阻，电阻R1和R2阻值均为47KΩ，R3的阻值为150Ω；

RP1为电位器或选用可调电阻，其阻值为220KΩ，要求功率3W以上；

C1为电容，选用涤纶电容，其容量是0.022μF，耐压为160V。

元件的制作与电路调试

自藕式调压器T的其容量应根据用电器的功率确定。本实施例稳压器功率设定为500W，那么自藕式调压器T的功率约为稳压器功率的1/3，即：170～180W。自藕式调压器的绕组Ta和绕组Tb所用漆包线的线径相同，两绕组的匝数也相同，绕组Ta先绕制，接着绕制绕组Tb，绕组中间留有一个抽头。

在交流电无触点稳压器的电路中，只要选用的电子元器件性能完好，并按照说明书附图中的元器件连接关系进行焊接，物理连接线及焊接质量经过仔细检查无误后，电路基本不需要调试即可正常工作。

用一只500W手动调压器模拟市电电压变化，并且在交流电无触点稳压器分别接上全部负载、部分负载，分别观察测试单相交流电全自动无触点稳压器输出电压的变化情况，通过适当调整可调电阻RP1，使稳压器在接有负载时的稳压范围能够满足市电交流电压在160～290V的变化。

为进一步减小交流电无触点稳压器的漏磁问题，单相交流电全自动无触点稳压器最好采用铁制机壳，以进一步保证稳压器的质量。

Claims (1)

1.一种交流电无触点稳压器，由220V交流电源、全桥整流电路、自藕式调压器和半波整流电路、单向可控硅及张驰振荡电路组成，其特征包括：

全桥整流电路由4只硅整流二极管D1～D4接成全桥整流电路，220V交流电源的零线端N、220V交流电源的火线端L串接自藕式调压器的绕组Ta后分别接在全桥整流电路的交流电输入端，全桥整流电路直流电输出端的正极VCC，全桥整流电路直流电输出端的负极接电路地GND；

自藕式调压器和半波整流电路中的自藕式调压器绕组Tb的一端与220V交流电源的火线端L、硅整流二极管D5的正极相连，自藕式调压器的绕组Tb的另一端接交流电稳压输出端子L’；

单向可控硅及张驰振荡电路中单结晶体管的型号为BT33，单结晶体管BG1的e脚与电位器RP1的一端及其活动臂、电容C1的一端相连，电位器RP1的另一端串接电阻R1后接硅整流二极管D5的负极，电容C1的另一端接电路地GND，单结晶体管BG1的b2脚与单向可控硅SCR的控制极、电阻R2的一端相连，单向可控硅SCR的阳极和电阻R2的另一端接全桥整流电路直流电输出端的正极VCC，单结晶体管BG1的b1脚串接电阻R3后与单向可控硅SCR的阴极接电路地GND。