CN111277172A - 一种低电压宽范围输入的交流稳压器及使用方法 - Google Patents
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Abstract
一种低电压宽范围输入的交流稳压器，将外层线圈绕组的线圈匝数设计多于内层线圈绕组的线圈匝数，可以确保较低的输入电压时，仍可以稳压输出，最低输入电压可以达到90V甚至50V，大大拓宽了输入电压的下限，打破了普通稳压器最低输入电压160V的瓶颈，实现了低电压稳压功能；与此同时在外层线圈绕组上还增加了切换抽头，可以提升输入电压的上限，如可将输入电压上限值由250V提升至300V，确保降压输出时输出电压的稳定；关机复位电路的作用是关机后使得碳刷组件停留在外层线圈绕组的接近最远端线圈上，确保开机时稳压器的输入电阻为最大值，可以减少开机涌流，降低开机时对稳压器的冲击。
Description
技术领域
本发明属于交流稳压器技术领域，具体是涉及一种低电压宽范围输入的交流稳压器及使用方法。
背景技术
自动交流稳压器由特殊设计的调压器或变压器与控制器或控制电路组成闭环控制系统，利用伺服电机驱动碳刷组件自动调整其在接触调压器或变压器外层线圈绕组上的位置，达到输出稳定电压的目的。当前稳压器行业的标准输入电压范围一般为单相160～250V(三相280～430V)，但是由于部分地区电力不足，输入电压低于这个范围而造成用电设备无法正常工作，制约了自动交流稳压器的应用。
发明内容
本发明主要是解决上述现有技术所存在的技术问题，提供了一种低电压宽范围输入的交流稳压器及使用方法。
本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种低电压宽范围输入的交流稳压器，包括调压变压器、与调压变压器线圈绕组相适配的碳刷组件、驱动碳刷组件的减速电机、第一调压控制器、输出控制器和控制系统，所述调压变压器为自耦变压器，其高导磁铁芯上绕制有内层线圈绕组和外层线圈绕组，内层线圈绕组和外层线圈绕组串接构成调压变压器的线圈绕组，且内层线圈绕组的线圈匝数与外层线圈绕组的线圈匝数之比为1:5～6，碳刷组件与外层线圈绕组相适配，外层线圈绕组上设有220V第一抽头和220V第二抽头，220V第一抽头处的线圈匝数与线圈绕组的总线圈匝数之比为22:25，220V第二抽头处的线圈匝数比220V第一抽头处的线圈匝数少10％，220V第一抽头和220V第二抽头经由第一调压控制器连接到220V输出线，220V输出线上设有第一输出控制器，控制系统包括电源电路、关机复位电路、采样电路、基准电路、主控电路、电机驱动电路、调压电路和保护电路，其中关机复位电路包括储能电容，电源电路的感应线圈绕制在调压变压器的高导磁铁芯上，电源电路连接到关机复位电路、采样电路和基准电路，关机复位电路、采样电路和基准电路分别连接到主控电路，主控电路连接到电机驱动电路、调压电路和保护电路，电机驱动电路连接到减速电机，调压电路连接到第一调压控制器，保护电路连接到第一输出控制器。
作为优选，所述外层线圈绕组上还设有110V第一抽头和110V第二抽头，110V第一抽头处的线圈匝数与线圈绕组的总线圈匝数之比为11:25，110V第二抽头处的线圈匝数比110V第一抽头处的线圈匝数少10％，110V第一抽头和110V第二抽头经由第二调压控制器连接到110V输出线，110V输出线上设有第二输出控制器，第二调压控制器连接到调压电路，第二输出控制器连接到保护电路并与第一输出控制器联动。
上述一种低电压宽范围输入的交流稳压器，其使用方法为：开机前碳刷组件停留在外层线圈绕组的接近最远端线圈上，开机后电源电路通过感应线圈获得感应电压为控制系统提供电源，关机复位电路中的储能电容开始充电，采样电路通过电源电路实时采样输入电压并将采样信号传输给主控电路，基准电路产生稳定的基准电压给主控电路提供基准信号，主控电路实时分析采样信号并与基准信号相比较，然后输出控制信号给电机驱动电路、调压电路或保护电路，当输入电压过低时，主控电路输出控制信号给电机驱动电路，电机驱动电路驱动减速电机转动，带动碳刷组件往外层线圈绕组的近端线圈移动，并停留在外层线圈绕组适当位置的线圈上，220V输出线经由第一调压控制器连接到220V第一抽头，110V输出线经由第二调压控制器连接到110V第一抽头，当输入电压过高时，主控电路输出控制信号给电机驱动电路，电机驱动电路驱动减速电机转动，带动碳刷组件往外层线圈绕组的远端线圈移动，并停留在外层线圈绕组适当位置的线圈上，待碳刷组件停留在外层线圈绕组最远端线圈处后，如输入电压仍升高，高于270V时，主控电路输出控制信号给调压电路，调压电路驱动第一调压控制器连接到220V第二抽头，驱动第二调压控制器连接到110V第二抽头，确保稳压输出；当输入电压异常时，主控电路输出控制信号给保护电路，保护电路驱动第一输出控制器和第二输出控制器断开输出，关机后，输入电压为0，关机复位电路输出控制信号给主控电路，主控电路输出控制信号电机驱动电路，储能电容放电驱动减速电机转动，带动碳刷组件往外层线圈绕组的远端线圈移动，并停留在外层线圈绕组的最远端线圈上，等待下一次开机。
本发明将外层线圈绕组的线圈匝数设计多于内层线圈绕组的线圈匝数，可以确保较低的输入电压时，仍可以稳压输出，最低输入电压可以达到90V甚至50V，大大拓宽了输入电压的下限，打破了普通稳压器最低输入电压160V的瓶颈，实现了低电压稳压功能；与此同时本发明在外层线圈绕组上还增加了切换抽头，可以提升输入电压的上限，如可将输入电压上限值由250V提升至300V，确保降压输出时输出电压的稳定；关机复位电路的作用是关机后使得碳刷组件停留在外层线圈绕组的接近最远端线圈上，确保开机时稳压器的输入电阻为最大值，可以减少开机涌流，降低开机时对稳压器的冲击。
附图说明
图1是本发明的一种结构示意图。
图中，1、外层线圈绕组，2、内层线圈绕组，3、感应线圈，4、控制系统，5、220V第一抽头，6、220V第二抽头，7、110V第一抽头，8、110V第二抽头，9、220V输出线，10、110V输出线，T、调压变压器，TC、碳刷组件，M、减速电机，J1-1、第一调压控制器，J1-2、第二调压控制器，J2-1、第一输出控制器，J2-2、第二输出控制器。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
实施例：参看图1，一种低电压宽范围输入的交流稳压器包括调压变压器、与调压变压器线圈绕组相适配的碳刷组件、驱动碳刷组件的减速电机、第一调压控制器、输出控制器和控制系统，所述调压变压器为自耦变压器，其高导磁铁芯上绕制有内层线圈绕组和外层线圈绕组，内层线圈绕组和外层线圈绕组串接构成调压变压器的线圈绕组，且内层线圈绕组的线圈匝数与外层线圈绕组的线圈匝数之比为1:5～6，碳刷组件与外层线圈绕组相适配，外层线圈绕组上设有220V第一抽头和220V第二抽头，220V第一抽头处的线圈匝数与线圈绕组的总线圈匝数之比为22:25，220V第二抽头处的线圈匝数比220V第一抽头处的线圈匝数少10％，220V第一抽头和220V第二抽头经由第一调压控制器连接到220V输出线，220V输出线上设有第一输出控制器，控制系统包括电源电路、关机复位电路、采样电路、基准电路、主控电路、电机驱动电路、调压电路和保护电路，其中关机复位电路包括储能电容，电源电路的感应线圈绕制在调压变压器的高导磁铁芯上，电源电路连接到关机复位电路、采样电路和基准电路，关机复位电路、采样电路和基准电路分别连接到主控电路，主控电路连接到电机驱动电路、调压电路和保护电路，电机驱动电路连接到减速电机，调压电路连接到第一调压控制器，保护电路连接到第一输出控制器。其中，所述外层线圈绕组上还设有110V第一抽头和110V第二抽头，110V第一抽头处的线圈匝数与线圈绕组的总线圈匝数之比为11:25，110V第二抽头处的线圈匝数比110V第一抽头处的线圈匝数少10％，110V第一抽头和110V第二抽头经由第二调压控制器连接到110V输出线，110V输出线上设有第二输出控制器，第二调压控制器连接到调压电路，第二输出控制器连接到保护电路并与第一输出控制器联动。
上述一种低电压宽范围输入的交流稳压器，其使用方法为：开机前碳刷组件停留在外层线圈绕组的接近最远端线圈上，开机后电源电路通过感应线圈获得感应电压为控制系统提供电源，关机复位电路中的储能电容开始充电，采样电路通过电源电路实时采样输入电压并将采样信号传输给主控电路，基准电路产生稳定的基准电压给主控电路提供基准信号，主控电路实时分析采样信号并与基准信号相比较，然后输出控制信号给电机驱动电路、调压电路或保护电路，当输入电压过低时，主控电路输出控制信号给电机驱动电路，电机驱动电路驱动减速电机转动，带动碳刷组件往外层线圈绕组的近端线圈移动，并停留在外层线圈绕组适当位置的线圈上，220V输出线经由第一调压控制器连接到220V第一抽头，110V输出线经由第二调压控制器连接到110V第一抽头，当输入电压过高时，主控电路输出控制信号给电机驱动电路，电机驱动电路驱动减速电机转动，带动碳刷组件往外层线圈绕组的远端线圈移动，并停留在外层线圈绕组适当位置的线圈上，待碳刷组件停留在外层线圈绕组最远端线圈处后，如输入电压仍升高，高于270V时，主控电路输出控制信号给调压电路，调压电路驱动第一调压控制器连接到220V第二抽头，驱动第二调压控制器连接到110V第二抽头，确保稳压输出；当输入电压异常时，主控电路输出控制信号给保护电路，保护电路驱动第一输出控制器和第二输出控制器断开输出，关机后，输入电压为0，关机复位电路输出控制信号给主控电路，主控电路输出控制信号电机驱动电路，储能电容放电驱动减速电机转动，带动碳刷组件往外层线圈绕组的远端线圈移动，并停留在外层线圈绕组的最远端线圈上，等待下一次开机。
本发明将外层线圈绕组的线圈匝数设计多于内层线圈绕组的线圈匝数，可以确保较低的输入电压时，仍可以稳压输出，最低输入电压可以达到90V甚至50V，大大拓宽了输入电压的下限，打破了普通稳压器最低输入电压160V的瓶颈，实现了低电压稳压功能；与此同时本发明在外层线圈绕组上还增加了切换抽头，可以提升输入电压的上限，如可将输入电压上限值由250V提升至300V，确保降压输出时输出电压的稳定；关机复位电路的作用是关机后使得碳刷组件停留在外层线圈绕组的接近最远端线圈上，确保开机时稳压器的输入电阻为最大值，可以减少开机涌流，降低开机时对稳压器的冲击。
最后，应当指出，以上实施例仅是本发明较有代表性的例子。显然，本发明不限于上述实施例，还可以有许多变形。凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均应认为属于本发明的保护范围。
Claims (3)
1.一种低电压宽范围输入的交流稳压器，包括调压变压器、与调压变压器线圈绕组相适配的碳刷组件、驱动碳刷组件的减速电机、第一调压控制器、输出控制器和控制系统，其特征在于所述调压变压器为自耦变压器，其高导磁铁芯上绕制有内层线圈绕组和外层线圈绕组，内层线圈绕组和外层线圈绕组串接构成调压变压器的线圈绕组，且内层线圈绕组的线圈匝数与外层线圈绕组的线圈匝数之比为1:5～6，碳刷组件与外层线圈绕组相适配，外层线圈绕组上设有220V第一抽头和220V第二抽头，220V第一抽头处的线圈匝数与线圈绕组的总线圈匝数之比为22:25，220V第二抽头处的线圈匝数比220V第一抽头处的线圈匝数少10％，220V第一抽头和220V第二抽头经由第一调压控制器连接到220V输出线，220V输出线上设有第一输出控制器，控制系统包括电源电路、关机复位电路、采样电路、基准电路、主控电路、电机驱动电路、调压电路和保护电路，其中关机复位电路包括储能电容，电源电路的感应线圈绕制在调压变压器的高导磁铁芯上，电源电路连接到关机复位电路、采样电路和基准电路，关机复位电路、采样电路和基准电路分别连接到主控电路，主控电路连接到电机驱动电路、调压电路和保护电路，电机驱动电路连接到减速电机，调压电路连接到第一调压控制器，保护电路连接到第一输出控制器。
2.根据权利要求1所述一种低电压宽范围输入的交流稳压器，其特征在于所述外层线圈绕组上还设有110V第一抽头和110V第二抽头，110V第一抽头处的线圈匝数与线圈绕组的总线圈匝数之比为11:25，110V第二抽头处的线圈匝数比110V第一抽头处的线圈匝数少10％，110V第一抽头和110V第二抽头经由第二调压控制器连接到110V输出线，110V输出线上设有第二输出控制器，第二调压控制器连接到调压电路，第二输出控制器连接到保护电路并与第一输出控制器联动。
3.一种权利要求1或2所述一种低电压宽范围输入的交流稳压器的使用方法，其特征在于所述使用方法为：开机前碳刷组件停留在外层线圈绕组的接近最远端线圈上，开机后电源电路通过感应线圈获得感应电压为控制系统提供电源，关机复位电路中的储能电容开始充电，采样电路通过电源电路实时采样输入电压并将采样信号传输给主控电路，基准电路产生稳定的基准电压给主控电路提供基准信号，主控电路实时分析采样信号并与基准信号相比较，然后输出控制信号给电机驱动电路、调压电路或保护电路，当输入电压过低时，主控电路输出控制信号给电机驱动电路，电机驱动电路驱动减速电机转动，带动碳刷组件往外层线圈绕组的近端线圈移动，并停留在外层线圈绕组适当位置的线圈上，220V输出线经由第一调压控制器连接到220V第一抽头，110V输出线经由第二调压控制器连接到110V第一抽头，当输入电压过高时，主控电路输出控制信号给电机驱动电路，电机驱动电路驱动减速电机转动，带动碳刷组件往外层线圈绕组的远端线圈移动，并停留在外层线圈绕组适当位置的线圈上，待碳刷组件停留在外层线圈绕组最远端线圈处后，如输入电压仍升高，高于270V时，主控电路输出控制信号给调压电路，调压电路驱动第一调压控制器连接到220V第二抽头，驱动第二调压控制器连接到110V第二抽头，确保稳压输出；当输入电压异常时，主控电路输出控制信号给保护电路，保护电路驱动第一输出控制器和第二输出控制器断开输出，关机后，输入电压为0，关机复位电路输出控制信号给主控电路，主控电路输出控制信号电机驱动电路，储能电容放电驱动减速电机转动，带动碳刷组件往外层线圈绕组的远端线圈移动，并停留在外层线圈绕组的最远端线圈上，等待下一次开机。
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