CN107707127A - 一种双变换补偿型稳压电源 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了以高频双变换电源为核心部件的一种双变换补偿型稳压电源，它包括输入滤波器1、自耦变压器2、高频双变换电源3和续流电路4.选一种输入与输出共中性线[NEUTRAL]n的高频双变换电源，将其修补：【1】原中性线[NEUTRAL]n，改接市电火线输入H；【2】原火线输入h，改接自耦变压器2的引出头W11，【3】增加输出电压对市电输入的频率跟踪、相位可调功能，【3】向低幅值电压方向调整元器件参数，至此，被选中的高频双变换电源就已经成为高频双变换电源3了，它的火线输出头h’电压与市电火线输入H电压的代数和，即H’电压，等于负载电压，完成补偿稳压；通过移动输出相位可以提高输入功率因数.续流电路4，用于控制输出滤波电感Lo的续流流向。
Description
技术领域
本发明涉及电源技术领域，具体地说，是一种双变换补偿型稳压电源，它以补偿的方式，完成稳压。
背景技术
由于地域、时间段的不同，往往电网电压波动较大，完成稳压，不仅是对用电器的保护，而且是节电的重要手段，为此，出现了多种类型的稳压方法，其中以补偿型最为低成本、高效率。
发明内容
本发明公开了一种双变换补偿型稳压电源，具有输出移相功能。它的核心部件是输入与输出共中性线[NEUTRAL]n的高频双变换电源，根据使用环境、容量大小、成本要求等诸多因素，去选择一种高频双变换电源。将选中的高频双变换电源原来的中性线[NEUTRAL]n，改接市电火线输入H；将选中的高频双变换电源原来的火线输入h，改接一种双变换补偿型稳压器输入端的自耦变压器W1绕组的引出头W11；将选中的高频双变换电源原来的火线输出h’，改接一种双变换补偿型稳压电源的火线输出H’；将选中的高频双变换电源增加跟踪市电输入电压频率、输出相位调整功能，于是，所选的一种高频双变换电源就成为一种双变换补偿型稳压电源的核心部件-高频双变换电源3了。新增加的续流电路4，用于控制输出滤波电感Lo的续流流向。
本发明采用如下技术方案解决上述技术问题：
一种双变换补偿型稳压电源，其核心部件是输入与输出共中性线[NEUTRAL]n的高频双变换电源，将选中的高频双变换电源稍加修改：
1、增加跟踪市电电压频率、调整输出相位功能；
2、因为运行电压幅值很小，需重新对选中的高频双变换电源的元器件参数进行调整，借以进一步降低能耗、成本。
3、改变对外接线：将选中的高频双变换电源原来的中性线[NEUTRAL]n，改接市电火线输入H；将选中的高频双变换电源原来的火线输入h，改接自耦变压器的整流绕组W1的对外引出头W11；将选中的高频双变换电源原来的火线输出h’，改接一种双变换补偿型稳压电源输出火线H’。
以下结合附图加以说明。
附图说明
图1为一种双变换补偿型稳压电源框图；
图2为一种双变换补偿型稳压电源的一种实施框图；
图3为一种双变换补偿型稳压电源的另一种实施框图。
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1为输入滤波器，2为自耦变压器，3为高频双变换电源，4为续流电路。W1、W2、W3为自耦变压器2三个绕组，W12为W1、W2绕组的节点抽头，W23为W2、W3绕组的节点抽头，H为市电的火线输入，N为市电输入的中性线[NEUTRAL]，W11为W1绕组的引出头，W33为W3绕组的引出头，Co为一种双变换补偿型稳压电源的输出滤波电容。
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
图1为一种双变换补偿型稳压电源框图：
它包括输入滤波器1、自耦变压器2、高频双变换电源3和续流电路4。高频双变换电源3，是核心部件，保留了高频双变换电源原有的电路形式，只做了如下改变：
1、改变对外接线：将选中的高频双变换电源原来的中性线[NEUTRAL]n，改接市电火线输入H；将选中的高频双变换电源原来的火线输入h，改接一种双变换补偿型稳压器输入端的自耦变压器绕组W1的引出头W11，将选中的高频双变换电源原来的火线输出h’，接一种双变换补偿型稳压电源的火线输出H’。将选中的高频双变换电源的半桥输出开关管Q1的源极s1与Q2的漏极d2的节点q3，连接到续流电路4的MOS管Q3的漏极d3。
2、完成补偿型稳压：高频双变换电源3的输出电压，即滤波电容Co’上的电压，与市电火线输入H电压的代数和，就是负载电压的额定值，供给负载，完成稳压。
3、增加对市电输入电压的频率跟踪、相位调整功能。因为所有负载电流都来自高频双变换电源3，所以可以控制负载电流的相位，使一种双变换补偿型稳压电源输出具有移相功能。这只是增加了控制电路的功能而已，不影响主回路。
4、因为高频双变换电源3运行的电压幅值很小，需对其元器件重新选型、确定参数。
此外，新增的续流电路4，为输出滤波电感Lo的续流提供一个新通道，可以防止续流电流对储能电容C1、C2引起的过充电。
图2为一种双变换补偿型稳压电源的一种实施框图：
市场流行的高频双变换电源，当输出功率较大时，多采用双功率因数校正电路，图2为采用双功率因数校正电路，作为高频双变换电源3的实例。在本图中，续流电路4的MOS管Q3的漏极d3与Q4的漏极d4相连，Q4的源极s4接自耦变压器2的W1绕组引出头W11。Q3的源极s3接高频双变换电源3的引出线q3。
图3为一种双变换补偿型稳压电源的另一种实施框图：
续流电路4，改为由MOS管Q9和四只二极管构成，其作用同前所述。
Claims (6)
1.一种双变换补偿型稳压电源，其特征在于：
本发明公开了以高频双变换电源为核心部件的一种双变换补偿型稳压电源，它包括输入滤波器1、自耦变压器2、高频双变换电源3和续流电路4.自耦变压器2分为W1、W2、W3三个绕组，W1、W2绕组的抽头W12，接经过输入滤波器1滤波的市电火线输入H，W2、W3绕组的抽头W23，接续流电路4的Q4漏极d4，W3绕组的引出头为W33，接经过输入滤波器1滤波的市电输入的中性线[NEUTRAL]N；作为核心部件的高频双变换电源3，是一种输出与市电输入共中性线[NEUTRAL]n的高频双变换电源，将该高频双变换电源的原中性线[NEUTRAL]n，改接经过输入滤波器1滤波的市电火线输入H，原火线输入h，改接自耦变压器2的W1绕组引出头W11，原火线输出h’接一种双变换补偿型稳压电源的火线输出H’；续流电路4，是由两只反向串接的MOS管Q3、Q4构成，Q3的源极s3接Q4的源极s4，Q3的漏极d3接高频双变换电源3的MOS管Q1源极s1与Q2漏极d2的节点q3，因为所有负载电流都来自高频双变换电源3，所以可以控制负载电流的相位，使一种双变换补偿型稳压电源输出具有移相功能，高频双变换电源3的输出电压，即滤波电容Co’上的电压，就是所需的补偿电压，调整补偿电压，使补偿电压与市电火线输入H电压的代数和，即，滤波电容Co上的电压，等于负载电压的额定值，完成补偿型稳压。
2.根据权利要求1所述的一种双变换补偿型稳压电源，其特征还在于：
作为核心部件的高频双变换电源3，是一种输出与市电输入共中性线[NEUTRAL]n的高频双变换电源，凡是输出与市电输入共中性线[NEUTRAL]n的高频双变换电源，做部分改动，都可以成为高频双变换电源3，这些改动包括，除按权利要求1所述的改动该高频双变换电源对外接线之外，还要：【1】新增输出电压对市电输入频率跟踪、相位可调功能，【2】向低幅值电压方向调整元器件参数。
3.根据权利要求1所述的一种双变换补偿型稳压电源，其特征还在于：
W1为自耦变压器2的升压绕组，其输出电压高于市电输入电压，其电压相位与市电输入同相，根据权利要求1所述的，高频双变换电源原火线输入h，改接自耦变压器2的W1绕组引出头W11，和市电输入相比，是同相升压；也可以接成反向降压形式，即，将高频双变换电源原火线输入h，接一个降压绕组抽头。
4.根据权利要求1所述的一种双变换补偿型稳压电源，其特征还在于：
自耦变压器2的W1、W2、W3绕组，各自并联一只高频滤波电容Cw1、Cw2、Cw3，用于滤除高频双变换电源3产生的对自耦变压器2的高频干扰，也可以改用更完善的滤波电路替代单只电容。
5.根据权利要求1所述的一种双变换补偿型稳压电源，其特征还在于：
续流电路4，是由两只MOS管反向串联而成，除如权利要求1所述的MOS管Q3的源极s3与Q4的源极s4相接之外，也可以将MOS管Q3的漏极d3与Q4的漏极d4相接，Q3的源极s3，接高频双变换电源3的MOS管Q1源极s1与Q2漏极d2的节点q3，Q4的源极s4接自耦变压器2的绕组W2、W3的抽头W23；也可以用四只二极管D7、D8、D9、D10和一只MOS管Q9组成的双向可控桥替代，二极管D7的负极与二极管D8的负极节点，接MOS管Q9的漏极d9，二极管D9的正极与二极管D10的正极节点，接MOS管Q9的源极s9，二极管D7的正极与二极管D10的负极节点，接自耦变压器2的W2、W3的节点抽头W23，二极管D8的正极与二极管D9的负极节点，接高频双变换电源3的MOS管Q1的源极s1与Q2的漏极d2的节点q3；续流电路4，与自耦变压器2的连接点，除权利要求1所述的，接W2、W3绕组的抽头W23之外，也可以改接W1绕组的引出头W11，这些连接方式，都可以有效地防止因输出电感对高频双变换电源3的储能电容C1、C2续流引起的过充电。
6.根据权利要求1所述的一种双变换补偿型稳压电源，其特征还在于：
一种双变换补偿型稳压电源，可以用于单相电源系统，也可以用于三相电源系统。
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