CN112994478A - 交流电源的升/降压装置及其交流电源系统 - Google Patents
交流电源的升/降压装置及其交流电源系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112994478A CN112994478A CN202110502987.7A CN202110502987A CN112994478A CN 112994478 A CN112994478 A CN 112994478A CN 202110502987 A CN202110502987 A CN 202110502987A CN 112994478 A CN112994478 A CN 112994478A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- transformer
- power supply
- sampling
- output
- down device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims abstract description 87
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract 2
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 2
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M5/00—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases
- H02M5/02—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases without intermediate conversion into dc
- H02M5/04—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases without intermediate conversion into dc by static converters
- H02M5/10—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases without intermediate conversion into dc by static converters using transformers
- H02M5/12—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases without intermediate conversion into dc by static converters using transformers for conversion of voltage or current amplitude only
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J13/00—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network
- H02J13/00006—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network characterised by information or instructions transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated power network element or electrical equipment
- H02J13/00016—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network characterised by information or instructions transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated power network element or electrical equipment using a wired telecommunication network or a data transmission bus
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M1/00—Details of apparatus for conversion
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Dc-Dc Converters (AREA)
Abstract
本发明提供了交流电源的升/降压装置及其交流电源系统，包括信号切换和控制部，以及主功率电路和输出采样电路，所述主功率电路包括升/降压变压器，所述输出采样电路包括直接输出采样和升/降压变压器输出采样，所述升/降压变压器输出采样由采样变压器组成。利用本发明使用交流电源时可以使输出的电压升压或降压，改变以往通过两台机器串联的形式升/降，同时可以对电压和升压测电流进行校准，提高了使用便捷性和系统整体的兼容配合度，降低了生产使用成本，提高了生产企业的利润。
Description
技术领域
本发明属于交流电源技术领域，特别是涉及交流电源的升/降压装置及其交流电源系统。
背景技术
目前高压交流电源的电压等级普遍做的不高，常规的交流电源的输出电压300V，而当实际需求600V时， 目前的交流电源难以实现高压输出。市场上大部分交流源提供的相电压一般都在300V，为满足更高电压测试需求，常通过两台机器串联的形式升压，成本极高，接线复杂，系统整体兼容配合度差，且在三相模式下测试，很难保障相位差。
发明内容
针对以上现有问题，本发明提出交流电源的升压装置及其交流电源系统，扩大了现有交流电源的可程式输出范围，满足了在更多领域的应用，包括信号控制接口部，以及主功率电路和输出采样电路。
本发明的原理是：
采用一个升压自耦变压器和两个电压采样变压器及其控制电路组成的升压装置，用来配合交流电源系列的机型做升压用，可工作于开环和闭环模式，最大输出电压600V，有直接输出和升压输出两种模式选择，工作在升压模式时可以把变压器及其相应的反馈电路切入主机控制环路内，工作在直接输出时，可以把变压器及其相应的反馈电路断开，同时要切合直接输出相应的电路。
为达成上述功能，本发明交流电源的升/降压装置所采用的优选技术方案如下：
包括信号控制接口部，以及主功率电路和输出采样电路，所述主功率电路包括升/降压变压器，所述输出采样电路包括直接输出采样和升/降压变压器输出采样，所述升/降压变压器输出采样由采样变压器组成；信号控制接口部控制连接于升/降压变压器主功率电路及采样电路上设置至少一个继电器，用于控制升/降压变压器主功率电路及采样电路的通断，当断开主功率变压器时工作在在直接输出模式，直接采样与升/降压装置连接的外部待测物的输入端电压；当接通主功率变压器时，工作在升/降压模式，升/降压采样主功率变压器输入侧及输出侧的电压。
优选技术方案，所述输出采样变压器包括交流采样变压器和直流采样变压器，所述交流采样变压器原边连接于主功率变压器的输出侧，所述直流采样变压器的原边连接于主功率升/降压变压器的输入侧，其次边与交流采样变压器的次边串联。
优选技术方案，直流采样变压器的原边的同名端连接于升降压变压器输入侧的L线，其异名端连接升降压变压器输入侧的N线，同时与其次边的异名端相短接，用于采样主功率升/降压变压器的输入侧的直流电压分量。
优选技术方案，所述交流采样变压器用于采样主功率升/降压变压器输出侧的交流电压。
优选技术方案，所述采样主功率升/降压变压器的输入侧的直流电压分量及升降压变压器输出侧的交流电压信号输出给外部的与该升/降压装置连接的交流电源，完成交流电源反馈环路控制。
优选技术方案，所述信号控制接口部，由核心部件MCU和相应外围部件组成，其动作执行受控于外部交流电源，通过通信完成信息交互，交流电源给出使能信号或者失能信号到升/降压装置的MCU，升/降压装置的MCU给出控制信号控制主功率电路及输出采样电路上的继电器。
优选技术方案，升/降压装置通过所述信号控制接口部与交流电源通信，通讯主要是CAN通讯信号和电流采样信号，CAN口通过IO接口把信号从交流电源传到升压装置的控制MCU，电流采样信号通过电流互感器采样到信号传入主机，用于主机的METER显示。
优选技术方案，还包括风扇控制单元，所述风扇控制单元采用可控电源模块，驱动电压由控制部，通过改变PWM占空比来调节风扇转速。
优选技术方案，还包括辅助供电单元，所述辅助供电单元为各模块提供相应电源，模块包含风扇，继电器和控制电路。
本发明公开了一种交流电源系统，包括交流电源的升/降压装置和交流电源，所述交流电源的升/降压装置的输入连接交流电源的输出L/N，交流电源的升/降压装置的输出L-OUT/N-OUT连接待测物，所述交流电源的升/降压装置还包括远端补偿SENSE输入接口及SENSE输出接口，远端补偿信号SENSE+及SENSE-的一端通过SENSE输入接口连接交流电源的SENSE端子，另一端通过SENSE输出接口连接交流电源的升/降压装置的输出端。
优选技术方案，所述交流电源的升/降压装置和交流电源还通过系统总线连接接口进行通讯。
本发明与现有技术相比具有以下有益效果：
1、电压能升高到600V，改变以往通过两台机器串联的形式升压，降低了成本；
2、可以对电压进行校准；
3、可以对升压测电流进行校准；
4、可以进行电压补偿；
5、避免功率变压器的磁饱和。
附图说明
图1是本发明交流电源的升/降压装置示意图。
图2是本发明交流电源系统示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明。可以理解的是，此处所述描述的具体实施例仅仅用于解释本发明实施例，而非本发明实施例的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅显示出了与本发明实施例相关的部分而非全部结构。
本实施例提供了交流电源的升压装置及其交流电源系统，扩大了现有交流电源的可程式输出范围，满足了在更多领域的应用，包括信号控制接口部，以及主功率电路和输出采样电路。
如图1所示，本发明公开的交流电源的升/降压装置，包括信号控制接口部，以及主功率电路和输出采样电路，所述主功率电路包括升/降压变压器，所述输出采样电路包括直接输出采样和升/降压变压器输出采样，所述升/降压变压器输出采样由采样变压器组成；信号控制接口部控制连接于升/降压变压器主功率电路及采样电路上设置多个继电器，用于控制升/降压变压器主功率电路及采样电路的通断，当断开主功率变压器时工作在在直接输出模式，直接采样与升/降压装置连接的外部待测物的输入端电压；当接通主功率变压器时，工作在升/降压模式，升/降压采样主功率变压器输入侧及输出侧的电压。
本实施例中所述输出采样变压器包括交流采样变压器和直流采样变压器，所述交流采样变压器原边连接于主功率变压器的输出侧，所述直流采样变压器的原边连接于主功率升/降压变压器的输入侧，其次边与交流采样变压器的次边串联；
本实施例中所述直流采样变压器的原边的同名端连接于升降压变压器输入侧的L线，其异名端连接升降压变压器输入侧的N线，同时与其次边的异名端相短接，用于采样主功率升/降压变压器的输入侧的直流电压分量。
本实施例中所述交流采样变压器用于采样主功率升/降压变压器输出侧的交流电压。
本实施例中所述采样主功率升/降压变压器的输入侧的直流电压分量及升降压变压器输出侧的交流电压信号输出给外部的与该升/降压装置连接的交流电源，完成交流电源反馈环路控制。
本实施例中所述信号控制接口部，由核心部件MCU和相应外围部件组成，其动作执行受控于外部交流电源，通过通信完成信息交互，交流电源给出使能信号或者失能信号到升/降压装置的MCU，升/降压装置的MCU给出控制信号控制升压部分采样继电器吸合和断开，给出控制信号控制直接输出采样继电器。
本实施例中所述升/降压装置通过所述信号控制接口部与交流电源（主机）通信，通讯主要是CAN通讯信号和电流采样信号，CAN口通过IO接口把信号从交流电源（主机）传到升压装置的控制MCU，电流采样信号通过电流互感器采样到信号传入主机，用于主机的METER显示。
本实施例中还包括风扇控制单元，所述风扇控制单元采用可控电源模块，驱动电压由控制部，通过改变PWM占空比来调节风扇转速。
本实施例中还包括辅助供电单元，所述辅助供电单元为各模块提供相应电源，模块包含风扇，继电器和控制电路。
如图2所示，本发明公开了交流电源系统，包括交流电源的升/降压装置和交流电源，所述交流电源的升/降压装置的输入连接交流电源的输出L/N，交流电源的升/降压装置的输出L-OUT/N-OUT连接待测物，所述交流电源的升/降压装置还包括远端补偿SENSE输入接口及SENSE输出接口，远端补偿信号SENSE+及SENSE-的一端通过SENSE输入接口连接交流电源的SENSE端子，另一端通过SENSE输出接口连接交流电源的升/降压装置的输出端。
本实施例中所述交流电源的升/降压装置和交流电源还通过系统总线连接接口进行通讯。
本实施例中所述在交流电源上，开启变压器升/降压装置功能，系统进入升/降压装置功能设置界面，在该界面上进行使能或失能设置，即选择升压模式还是直接模式，还可以选择和切换交流电源的输出相，选择是三相输出还是单相输出，通过升/降压装置的A、B、C三个继电器进行相控制，还可以进行风扇模式及风扇强度设置。
本发明提供的交流电源的升/降压装置及其交流电源系统，工作于升压模式时（1:2），升压组成：升压自耦变压器，直流采样变压器，交流采样变压器，继电器K1，K3，K4，K6，K7，MCU，要在交流电源（主机）上进行升压“使能enable”，主机会和升压装置的MCU进行通信，使其发出K1，K3，K4，K6，K7继电器闭合信号。升压变压器是一个变比为1:2的自耦变压器。在升压测串入了电流采样互感器。电流采样信号直接送给交流电源主机。在升压测输出端进行电压采样（也可以在待测物的输入端），“采样变压器”变比为1:2，把输出电压衰减为其1/2,“直流采样变压器”有一端初次极相连把交流量抵消掉，采出直流量（共模电压），然后这两个变压器所采的电压进行叠加送给交流电源的电压环。作为交流源的电压采样信号，这个信号和交流电源内部参考信号进行比较来确定L/N输出电压的高低。
工作于直接输出模式时（1:1），直接输出组成继电器K2，K5，MCU，当在交流电源（主机）上退出升压使能时，升压模组进入了直接输出模式，继电器K2，K5闭合。
本实施例仅例举了升压变压器，用于交流电源升压，在其他实施例中，亦可采用降压变压器，用于交流电源降压 。
以上结合具体实施例描述了本发明例的技术原理。这些描述只是为了阐述本发明实施例，而不能以任何方式解释为对本发明的实施例保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明实施例的其它具体实施方式，这些方式都将是本发明实施例的保护范围之内。
Claims (9)
1.交流电源的升/降压装置，其特征在于：包括信号控制接口部，以及主功率电路和输出采样电路，所述主功率电路包括升/降压变压器，所述输出采样电路包括直接输出采样和升/降压变压器输出采样，所述升/降压变压器输出采样由采样变压器组成；信号控制接口部控制连接于升/降压变压器主功率电路及采样电路上设置至少一个继电器，用于控制升/降压变压器主功率电路及采样电路的通断，当断开主功率变压器时工作在在直接输出模式，直接采样与升/降压装置连接的外部待测物的输入端电压；当接通主功率变压器时，工作在升/降压模式，升/降压采样主功率变压器输入侧及输出侧的电压。
2.根据权利要求1所述的交流电源的升/降压装置，其特征在于，所述输出采样变压器包括交流采样变压器和直流采样变压器，交流采样变压器原边连接于主功率变压器的输出侧，直流采样变压器的原边连接于主功率升/降压变压器的输入侧，其次边与交流采样变压器的次边串联；
直流采样变压器的原边的同名端连接于升降压变压器输入侧的L线，其异名端连接升降压变压器输入侧的N线，同时与其次边的异名端相短接，用于采样主功率升/降压变压器的输入侧的直流电压分量；
所述交流采样变压器用于采样主功率升/降压变压器输出侧的交流电压。
3.根据权利要求2所述的交流电源的升/降压装置，其特征在于，所述采样主功率升/降压变压器的输入侧的直流电压分量及升降压变压器输出侧的交流电压信号输出给外部的与该升/降压装置连接的交流电源，完成交流电源反馈环路控制。
4.根据权利要求1所述的交流电源的升/降压装置，其特征在于，所述信号控制接口部，由核心部件MCU和相应外围部件组成，其动作执行受控于外部交流电源，通过通信完成信息交互，交流电源给出使能信号或者失能信号到升/降压装置的MCU，升/降压装置的MCU给出控制信号控制主功率电路及输出采样电路上的继电器。
5.根据权利要求4所述的交流电源的升/降压装置，其特征在于，升/降压装置通过所述信号控制接口部与交流电源通信，通讯主要是CAN通讯信号和电流采样信号，CAN口通过IO接口把信号从交流电源传到升压装置的控制MCU，电流采样信号通过电流互感器采样到信号传入主机，用于主机的METER显示。
6.根据权利要求1所述的交流电源的升/降压装置，其特征在于，还包括风扇控制单元，所述风扇控制单元采用可控电源模块，驱动电压由控制部，通过改变PWM占空比来调节风扇转速。
7.根据权利要求1所述的交流电源的升/降压装置，其特征在于，还包括辅助供电单元，所述辅助供电单元为各模块提供相应电源，模块包含风扇，继电器和控制电路。
8.交流电源系统，其特征在于，包括：根据权利要求1至7任一项所述的交流电源的升/降压装置和交流电源，所述交流电源的升/降压装置的输入连接交流电源的输出L/N，交流电源的升/降压装置的输出L-OUT/N-OUT连接待测物，所述交流电源的升/降压装置还包括远端补偿SENSE输入接口及SENSE输出接口，远端补偿信号SENSE+及SENSE-的一端通过SENSE输入接口连接交流电源的SENSE端子，另一端通过SENSE输出接口连接交流电源的升/降压装置的输出端。
9.根据权利要求8所述的交流电源系统，其特征在于，所述交流电源的升/降压装置和交流电源还通过系统总线连接接口进行通讯。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110502987.7A CN112994478A (zh) | 2021-05-10 | 2021-05-10 | 交流电源的升/降压装置及其交流电源系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110502987.7A CN112994478A (zh) | 2021-05-10 | 2021-05-10 | 交流电源的升/降压装置及其交流电源系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN112994478A true CN112994478A (zh) | 2021-06-18 |
Family
ID=76337293
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202110502987.7A Pending CN112994478A (zh) | 2021-05-10 | 2021-05-10 | 交流电源的升/降压装置及其交流电源系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN112994478A (zh) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101399512A (zh) * | 2007-09-27 | 2009-04-01 | 天钰科技股份有限公司 | 风扇驱动系统 |
| CN203166771U (zh) * | 2013-03-25 | 2013-08-28 | 硕天科技股份有限公司 | 具有节能回路的电源转换装置 |
| CN107863890A (zh) * | 2017-11-09 | 2018-03-30 | 艾德克斯电子（南京）有限公司 | 一种可拓宽输出电压范围的交流电源 |
-
2021
- 2021-05-10 CN CN202110502987.7A patent/CN112994478A/zh active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101399512A (zh) * | 2007-09-27 | 2009-04-01 | 天钰科技股份有限公司 | 风扇驱动系统 |
| CN203166771U (zh) * | 2013-03-25 | 2013-08-28 | 硕天科技股份有限公司 | 具有节能回路的电源转换装置 |
| CN107863890A (zh) * | 2017-11-09 | 2018-03-30 | 艾德克斯电子（南京）有限公司 | 一种可拓宽输出电压范围的交流电源 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN106921206B (zh) | 一种低待机功耗的充电模块及其控制方法 | |
| CN103813595B (zh) | 一种恒压恒流交替式供电的高效电源 | |
| CN105960070B (zh) | 一种单反馈直推式dc调光led灯管驱动电路 | |
| CN105430812A (zh) | 一种供电线路中的led驱动电路 | |
| CN102843051B (zh) | 电源适配器 | |
| CN206894527U (zh) | 一种线性直流电源及其补偿线损的电路 | |
| CN108418422B (zh) | 兼容单相、三相输入的供电系统 | |
| CN105323512A (zh) | 一种pfc供电的次级控制装置 | |
| CN110138218A (zh) | 一种可调输出电压的抱闸电源 | |
| CN205912292U (zh) | 一种单反馈直推式dc调光led灯管驱动电路 | |
| CN106093493A (zh) | 一种程控交流恒流源系统 | |
| CN208029142U (zh) | 一种大功率多级电流调节装置及无闪烁led灯照明系统 | |
| CN106026623A (zh) | 一种隔离式电子开关 | |
| CN112994478A (zh) | 交流电源的升/降压装置及其交流电源系统 | |
| CN107318182A (zh) | 一种智能微波炉变频控制电源 | |
| CN210629356U (zh) | 一种llc电源控制电路和电源控制装置 | |
| CN208112510U (zh) | 一种双级输入逆变电源的恒压输出电路 | |
| CN107040143B (zh) | 电源电路、供电方法及其制成的计量仪表 | |
| Saha et al. | Arm (r) microcontroller based automatic power factor monitoring and control system | |
| CN207010540U (zh) | 电力电子功率模块的驱动控制系统及其取能电源 | |
| CN216646784U (zh) | 一种电流互感器极性测试仪 | |
| CN215300509U (zh) | 一种非隔离型单相交流稳压电源变换装置 | |
| CN204205605U (zh) | 智能低压节电柜 | |
| CN207819548U (zh) | 一种通用型自动转换开关电器控制器 | |
| CN209542733U (zh) | 一种变流器负载试验中的能量回馈装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20210618 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |