CN104836450A - 单相和三相全桥交流斩波工变补偿交流稳压电源 - Google Patents
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Abstract
本发明属于交流斩波调压补偿式交流稳压电源，它由工频补偿变压器、滤波电容、滤波电感、双向电子开关S1～S4及其调节控制电路组成，4个双向电子开关连接成全桥交流斩波电路，双向电子开关由二极管和三极管或晶闸管组成，由S1主控、S2续流和S4换相或者S4主控、S3续流和S1换相组成1个同相输出的交流斩波电压，由S3主控、S4续流和S2换相，或者S2主控、S1续流和S3换相组成另1个反相输出的交流斩波电压，同相和反相交流斩波电压通过LC滤波后供给工频补偿变压器补偿交流电压的升降电压达到交流稳压。它与同一发明人发明的半桥交流斩波调压补偿交流稳压电源相比，用2个双向电子开关替代倒相工频自耦变压器，具有显著节能、节材、体积小和重量轻的优点。
Description
[一]技术领域 本发明涉及交流斩波调节补偿电压的交流稳压电源，涉及使用全桥交流斩波双向调压电路和工频变压器补偿电压的交流稳压电源。
[二]背景技术 国内采用交流斩波电路调节补偿电压的补偿式交活稳压电源多数工频补偿变压器补偿电压，4个双向电子开关换相解决升压补偿和降压补偿的问题。同一发明人发明了半桥交流斩波双向调压电路后，就不需要用双向电子开关換相补偿，但要增加1个工频换相自耦变压器，为不使用这个自耦变压器，同一发明人今年又发明的桥式交流斩波双向调压电路(申请号201510173812，0)和交交桥式斩波双向调压电路(201510173813.5)已为设计制造新一代交流斩波调压的工频变压器补偿电压的交流稳压电源提供技术支撑。
[三]发明内容 本发明的目的是使用同一发明人发明的两项发明专利申请设计制造用工频变压器补偿电压的交流稳压电源。
本发明的单相全桥交流斩波工变补偿交流稳压电源，由滤波电容C1、C、滤波电感L、工频补偿变压器T、4个双向电子开关S1～S4及其控制电路组成，4个双向电子开关S1～S4是由2二极管和1个三极管组成或由4个二极管和1个三极管组成，或由2个单向晶闸管组成，或是双向晶闸管，其特征在于：第1交流输入端(2)与滤波电容C1一端、工频补偿变压器T次级绕组W2一端、双向电子开关S1一端、双向电子开关S3一端连接，第2交流输入端(1)与第2交流稳压输出端、滤波电容C1另一端、双向电子开关S2一端、双向电子开关S4一端连接，工频补偿变压器T初级绕组W1一端(0)与滤波电容C一端、双向电子开关S1另一端、双向电子开关S2另一端连接，工频补偿变压器T初级绕组W1另一端(5)与滤波电容C另一端、滤波电感L一端连接，滤波电感L另一端(4)与双向电子开关S3另一端、双向电子开关S4另一端连接，第2交流稳压输出端(3)与工频补偿变压器T次级绕组W2另一端连接。
本发明的三相全桥交流斩波工变补偿交流稳压电源，包括3个上述的单相全桥交流斩波工变补偿交流稳压电源，3个所述的单相全桥交流斩波工变补偿交流稳压电源连接成星形，有1个交流输入和交流稳压输出公共零线N，3个三相交流输入端A1、B1、C1和3个三相交流稳压输出端A2、B2、C2，用变换双向电子开关通断达到变换补偿电压相位，用调节主控双向电子开关通断比调节补偿电压大小，它能同时输出三相380V交流稳定电压和有公共零线N的3个单相220V交流稳定电压的三相交流稳压电源。
[四]附图说明 附图1是单相全桥交流斩波工变补偿交流稳压电源主电路。附图2是三相全桥交流斩波工变补偿交流稳压电源主电路。
[五]具体实施方式 附图1的单相全桥交流斩波工变补偿交流稳压电源，依据对4个双向电子开关S1～S4的控制工作方式不同可分，第一类是：S1主控、S2续流和S4换相组成1个同相输出的交流斩波电压。S3主控、S4续流和S2换相组成另1个反相输出的交流斩波电压。同相和反相输出2端(O、4)交流斩波电压U04，经LC滤波后的2端(O、5)的交流补偿电压U05与高频补偿变压器T初级绕组W1连接，次级绕组W2感应的正反2个方面的交流补偿电压与输入交流电源U12串联，在输出2端(1、3)获得交流稳压电源。第二类是：S1主控、S2续流、S4倒相组成1个同相输出的交流斩波电压。S2主控、S1续流和S3换相组成另1个反相输出的交流斩波电压。同相和反相输出2端(O、4)交流斩波电压U04，经LC滤波后的2端(O、5)的交流补偿电压U05与高频补偿变压器T初级绕组W1连接，次级绕组W2感应的正反2个方面的交流补偿电压与输入交流电源U12串联，在输出2端(1、3)获得交流稳压电源。
由于交流斩波电路的主控双向电子开关必需是全控双向电子开关，因此，第一类控制方式要求连接在2个交流电压输入端1端或2端的双向电子开关S1、S3或S2、S4必需是全控双向电子开关。第二类控制方式要求连接在2个斩波交流电压输出端0端或4端的双向电子开关S1、S2或S3、S4必需是全控双向电子开关，目前全控双向电子开关是由2个二极管和2个三极管组成，或者4个二极管和1个三极管组成，本发明所述全控双向电子开关还包括IGCT等新器件组成的全控双向电子开关。
附图2是由3个附图1所示的单相全桥交流斩波工变补偿交流稳压电源星形连接，它有1个交流输入和交流稳压输出公共零线N，3个三相交流输入端A1、B1、C1和3个三相交流稳压输出端A2、B2、C2，用变换双向电子开关通断达到变换补偿电压相位，用调节主控双向电子开关通断比调节补偿电压大小，它能同时输出三相380V交流稳定电压和有公共零线N的3个单相220V交流稳定电压的三相交流稳压电源。
本发明与同一发明人发明的半桥交流斩波工频补偿交流稳压电源相比，用2个双向电子开关替代倒相工频自耦变压器，因此，具有显著节能、节材、体积小和重量轻的优点。
Claims (11)
1.单相全桥交流斩波工变补偿交流稳压电源，由滤波电容C1、C、滤波电感L、工频补偿变压器T、4个双向电子开关S1～S4及其控制电路组成，4个双向电子开关S1～S4是由2二极管和1个三极管组成或由4个二极管和1个三极管组成，或由2个单向晶闸管组成，或是双向晶闸管，其特征在于：第1交流输入端(2)与滤波电容C1一端、工频补偿变压器T次级绕组W2一端、双向电子开关S1一端、双向电子开关S3一端连接，第2交流输入端(1)与第2交流稳压输出端、滤波电容C1另一端、双向电子开关S2一端、双向电子开关S4一端连接，工频补偿变压器T初级绕组W1一端(0)与滤波电容C一端、双向电子开关S1另一端、双向电子开关S2另一端连接，工频补偿变压器T初级绕组W1另一端(5)与滤波电容C另一端、滤波电感L一端连接，滤波电感L另一端(4)与双向电子开关S3另一端、双向电子开关S4另一端连接，第2交流稳压输出端(3)与工频补偿变压器T次级绕组W2另一端连接。
2.根据权利要求1所述的单相全桥交流斩波工变补偿交流稳压电源，其特征在于：4个双向电子开关都是由2个二极管和2个三极管组成。
3.根据权利要求1所述的单相全桥交流斩波工变补偿交流稳压电源，其特征在于：4个双向电子开关都是由4个二极管和1个三极管组成。
4.根据权利要求1所述的单相全桥交流斩波工变补偿交流稳压电源，其特征在于：2个双向电子开关S1、S3由2个二极管和2个三极管组成，另2个双向电子开关S2和S4由2个单向晶闸管组成。
5.根据权利要求1所述的单相全桥交流斩波工变补偿交流稳压电源，其特征在于：2个双向电子开关S1、S3由4个二极管和1个三极管组成，另2个双向电子开关S2和S4由2个单向晶闸管组成。
6.根据权利要求1所述的单相全桥交流斩波工变补偿交流稳压电源，其特 征在于：2个双向电子开关S1、S2由2个二极管和2个三极管组成，另2个双向电子开关S3、S4由4个二极管和1个三极组成。
7.根据权利要求1所述的单相全桥交流斩波工变补偿交流稳压电源，其特征在于：2个双向电子开关S1，S2由2个二极管和2个三极管组成，另2个双向电子开关S2、S4由2个单向晶闸管组成。
8.根据权利要求1所述的单相全桥交流斩波工变补偿交流稳压电源，其特征在于：2个双向电子开关S1，S2由2个二极管和2个三极管组成，另2个双向电子开关S3、S4由2个单向晶闸管组成。
9.根据权利要求1所述的单相全桥交流斩波工变补偿交流稳压电源，其特征在于：2个双向电子开关S1、S3由2个二极管和2个三极管组成，另2个双向电子开关S2、S4是双向晶闸管。
10.根据权利要求1所述的单相全桥交流斩波工变补偿交流稳压电源，其特征在于：2个双向电子开关S1、S2由4个二极管和1个三极管组成，另2个双向电子开关S3、S4是双向晶闸管。
11.三相全桥交流斩波工变补偿交流稳压电源，包括3个权利要求1所述的单相全桥交流斩波工变补偿交流稳压电源，其特征在于：3个所述的单相全桥交流斩波工变补偿交流稳压电源连接成星形，有1个交流输入和交流稳压输出公共零线N，3个三相交流输入端A1、B1、C1和3个三相交流稳压输出端A2、B2、C2，用变换双向电子开关通断达到变换补偿电压相位，用调节主控双向电子开关通断比调节补偿电压大小，它能同时输出三相380V交流稳定电压和有公共零线N的3个单相220V交流稳定电压的三相交流稳压电源。
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