CN105334898B - 一种交流稳压器中的调压控制电路 - Google Patents
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Abstract
一种交流稳压器中的调压控制电路，包括由运算放大器IC1、电阻R6、R7、R8以及光敏电阻组成的差动运算电路，光敏电阻受控于交流稳压器的输出电压与设定电压的比较结果，差动运算电路的输出电压的幅值及相位随光敏电阻的阻值变化而变化，其电路结构简单，电压调节性能好，所述的调压控制电路的输出电压信号通过一功率放大器进行放大后输送至一补偿变压器B3的初级线圈，补偿变压器B3的次级线圈上的电压与市电相加使交流稳压器的输出电压稳定。
Description
技术领域
本发明涉及一种交流稳压器中的调压控制电路，该交流调压器的补偿变压器的次级线圈串联在市电的相线中，补偿变压器的初级受控于所述的调压控制电路，根据交流稳压器的输出电压与设定电压之间的偏移量，调压控制电路控制补偿变压器的初极线圈的输入功率，使交流稳压器的输出电压稳定。
背景技术
在交流稳压器中会采用这样的结构，即一补偿变压器的次级线圈的一端与市电的相线连接，次级线圈的另一端与市电的零线为交流稳压器的输出端，当交流稳压器的输出电压低于设定电压时，补偿变压器次级线圈上的电压与市电相加；当交流稳压器的输出电压高于设定电压时，补偿变压器次级线圈上的电压与市电相减，从而实现稳压。补偿变压器的初级线圈受控于一调压控制线路，调压控制线路将交流稳压器的输出电压与设定电压进行比较，根据比较结果分别调节交流稳压器初级线圈的输入电压幅值和相位，由于交流稳压器初级线圈的输入电压幅值和相位是分别调节的，使得调压控制电路的结构复杂，并且在换相时交流稳压器初级线圈的输入电压的波形不连续有高次谐波产生。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种交流稳压器中的调压控制电路，该调压控制电路的结构简单，能根据交流稳压器输出电压与基准电压的比较结果，输出合适的电压幅值和相位。
本发明的技术方案是，一种交流稳压器中的调压控制电路，其输出电压信号经一功率放大器进行放大后输送至一补偿变压器B3的初级线圈，补偿变压器B3的次级线圈的一端与市电相线连接，补偿变压器的另一端与市电零线构成交流稳压器的输出端，其特征是，所述的调压控制电路包括运算放大器IC1、降压变压器B1、采样变压器B2，降压变压器B1的初级线圈与市电相连接，降压变压器B1次级线圈的一端接地，其另一端分别通过电阻R6接运算放大器的反相输入端和电阻R8接运算放大器的同相输入端，运算放大器的同相输入端通过光电耦合器GR的光敏电阻接地，运算放大器的反相输入端与输出端之间接有电阻R7，运算放大器的输出端为调压控制电路的电压信号输出端；采样变压器B2的初级线圈与交流稳压器的输出端连接，采样变压器的次级线圈与桥式整流器QL的输入端连接，桥式整流器的输出端并联有滤波电容C1，滤波电容的正极通过电阻R1、电位器RW、电阻R2的顺序串联接地，电位器的滑臂接三极管T1的基极，三极管T1的发射极通过稳压二极管DW接地，稳压二极管的阴极通过电阻R3接正电源V+，三极管T1的集电极通过电阻R9接正电源V+，三极管T1的集电极通过电阻R4接三极管T2的基极，三极管T2的集电极接正电源V+，三极管T2的发射极通过电阻R5、光电耦合器GR的发光二极管接地。
本发明的特点是，运算放大器、电阻R6、R7、R8以及光敏电阻构成一差动运算电路，差动运算电路的输出电压随光敏电阻的阻值变化而变化，光敏电阻与电阻R8的阻值差ΔR增大时差动运算电路的输出电压的幅值也随之增大，阻值差ΔR减小差动运算电路的输出电压的幅值也随之减小；阻值差ΔR为正时，差动运算电路的输出电压的相位与其输入电压同相；阻值差ΔR为负时，差动运算电路的输出电压的相位与其输入电压反相。与现有技术相比本调压控制电路结构简单，可同时调节输出电压的幅值和相位并且换相时输出电压的波形连续无高次谐波，由于差动运算电路的输入电压的波形与市电一致，经过功率放大后通过补偿变压器对市电进行补偿，补偿后的波形无畸变，可省去滤波环节电路。
附图说明
图1为本发明的电子线路原理图。
具体实施方式
现结合附图说明本发明的具体实施方式，
一种交流稳压器中的调压控制电路，包括电压比较电路、差动运算电路，所述的电压比较电路包括采样变压器B2、桥式整流器QL、三极管T1、T2、光电耦合器GR，采样变压器的初级线圈与交流稳压器的输出端连接，采样变压器的次级线圈与桥式整流器QL的输入端连接，桥式整流器的输出端并联有滤波电容C1，滤波电容的正极通过电阻R1、电位器RW、电阻R2的顺序串联接地，电位器的滑臂接三极管T1的基极，三极管T1的发射极通过稳压二极管DW接地，稳压二极管的阴极通过电阻R3接正电源V+，三极管T1的集电极通过电阻R9接正电源V+，三极管T1的集电极通过电阻R4接三极管T2的基极，三极管T2的集电极接正电源V+，三极管T2的发射极通过电阻R5、光电耦合器GR的发光二极管接地。
所述的差动运算电路包括运算放大器IC1、降压变压器B1，降压变压器B1的初级线圈与市电相连接，降压变压器B1次级线圈的一端接地，其另一端为同步电压ui分别通过电阻R6接运算放大器的反相输入端和电阻R8接运算放大器的同相输入端，运算放大器的同相输入端通过光电耦合器GR的光敏电阻接地，运算放大器的反相输入端与输出端之间接有电阻R7，运算放大器的工作电源为正电源V+和负电源V-。
所述的光电耦合器GR的型号为VTL5C2，运算放大器的型号为OP07，三极管T1为NPN型，三极管T2为PNP型。
运算放大器的输出端与一功率放大器的输入端连接，功率放大器的输出端与补偿变压器B3的初级线圈连接，补偿变压器B3的次级线圈的一端与市电的相线连接，其次级线圈的另一端与市电的零线构成交流稳压器的输出端。
令电阻R6、R7的阻值相等，差动运算电路的运算表达式为：
uc = ui [(RT-R8)/ (RT+R8)] （1）
uc = ui [ΔR/( (RT+R8)] （2）
式1中uc为差动运算电路的输出电压，RT为光电耦合器GR的光敏电阻的电阻值；式2中ΔR = RT-R8，为光敏电阻与电阻R8的阻值差。
从式1可见，当光敏电阻从大于电阻R8处变化到等于电阻R8的区间，差动运算电路的输出电压uc与同步电压ui同相，幅值是递减；当光敏电阻从等于电阻R8处变化到小于电阻R8的区间，差动运算电路的输出电压uc与同步电压ui反相，幅值是递增。
调压控制电路的工作原理是，采样变压器B2对交流稳压器的输出电压进行采样，经桥式整流器和滤波电容整流、滤波得到一直流电压，该直流电压经电阻R1、电位器RW、电阻R2分压后，在电位器RW的滑臂上得到采样电压ua，采样电压ua正比于交流稳压器的输出电压；电阻R3和稳压二极管DW构成一稳压电路，稳压二极管DW的稳压值为基准电压ug，当交流稳压器的输出电压高于设定值时，采样电压ua也会变高，三极管T1的基极电压上升，三极管T1的集电极电流经三极管T2的放大，使流过光电耦合器GR的发光二极管的电流增大，与发光二极管对应的光敏电阻的阻值减小；反之当交流稳压器的输出电压低于设定值时，光电耦合器GR的发光二极管的电流减小，与发光二极管对应的光敏电阻的阻值增大。
当交流稳压器的输出电压等于设定值时，选择电阻R8的阻值使其与光敏电阻的阻值相等，当交流稳压器的输出电压高于设定值时即输出电压-设定值之压差ΔUa为正，光敏电阻与电阻R8的阻值差ΔR为负，差动运算电路的输出电压相位与同步电压ui相位相反，压差ΔUa的绝对值越大阻值差ΔR的绝对值也越大，输出电压uc的幅值经功率放大器放大后输入至补偿变压器B3的初级线圈，补偿变压器次级线圈上的电压与市电相电uo相减，使交流稳压器的输出电压稳定在设定电压附近。
当交流稳压器的输出电压低于于设定值时即输出电压-设定值之压差ΔUa为负，光敏电阻与电阻R8的阻值差ΔR为正，差动运算电路的输出电压相位与同步电压ui相位相同，压差ΔUa的绝对值越大阻值差ΔR的绝对值也越大，输出电压uc的幅值经功率放大器放大后输入至补偿变压器的初级线圈，补偿变压器次级线圈上的电压与市电相电压uo相加，使交流稳压器的输出电压稳定在设定电压附近。
为防止负载在突变时差动运算电路的输出电压uc发生振荡，在滤波电容C1正极与桥式整流器的输出端正极之间接有电阻R10，使采样电压ua平滑，滤波电容C1和电阻R10形成的时间常数取值范围在20毫秒至100毫秒。
所述的采样变压器的次级线圈可设为三组，一组供采样用，其余两组分别供设置正电源V+和负电源V-用。
Claims (2)
1.一种交流稳压器中的调压控制电路，其输出电压信号经一功率放大器进行放大后输送至一补偿变压器B3的初级线圈，补偿变压器B3的次级线圈的一端与市电相线连接，补偿变压器的另一端与市电零线构成交流稳压器的输出端，其特征是，所述的调压控制电路包括运算放大器IC1、降压变压器B1、采样变压器B2，降压变压器B1的初级线圈与市电相连接，降压变压器B1次级线圈的一端接地，其另一端分别通过电阻R6接运算放大器的反相输入端和电阻R8接运算放大器的同相输入端，运算放大器的同相输入端通过光电耦合器GR的光敏电阻接地，运算放大器的反相输入端与输出端之间接有电阻R7，运算放大器的输出端为调压控制电路的电压信号输出端；采样变压器B2的初级线圈与交流稳压器的输出端连接，采样变压器的次级线圈与桥式整流器QL的输入端连接，桥式整流器的输出端并联有滤波电容C1，滤波电容的正极通过电阻R1、电位器RW、电阻R2的顺序串联接地，电位器的滑臂接三极管T1的基极，三极管T1的发射极通过稳压二极管DW接地，稳压二极管的阴极通过电阻R3接正电源V+，三极管T1的集电极通过电阻R9接正电源V+，三极管T1的集电极通过电阻R4接三极管T2的基极，三极管T2的集电极接正电源V+，三极管T2的发射极通过电阻R5、光电耦合器GR的发光二极管接地。
2.根据权利要求1所述的交流稳压器中的调压控制电路，其特征是在滤波电容C1正极与桥式整流器的输出端正极之间接有电阻R10。
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