CN201813204U - 无触点补偿式交流稳压器主电路结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种无触点补偿式交流稳压器主电路结构，包括控制电路，一个以上的依次串接在供电电源上的补偿电路，以及与一个以上的补偿电路对应相连的一个以上的晶闸管全桥电路，所述的一个以上的晶闸管全桥电路还连接控制电路，所述的一个以上的晶闸管全桥电路并联连接，两端至少各连接一个辅助切换电路，所述的辅助切换电路的另一端连接交流稳压器的输出端。所述的辅助切换电路是由一对并联的晶闸管和一个电阻构成，所述的电阻的两端分别连接在并联后的一对晶闸管的两端。本实用新型结构简单，电压切换时状态稳定，提高了输出电压的稳定性，降低了市电输入的容量要求。
Description
技术领域
本实用新型属于一种无触点补偿式交流稳压器，特别是涉及一种既无明显电压跌落,又无明显电流过冲的无触点补偿式交流稳压器主电路结构。
背景技术
目前市场上所见到的无触点补偿式交流稳压器大都采用晶闸管作为补偿变压器的切换开关。它的优点是：工作效率高，成本低，可靠性高，在市场上的应用范围越来越广。这种稳压器的一种常见主电路如图1，图中TR1-TR8为晶闸管H桥，通过调整H桥状态可以实现补偿变压器的自动投切，实现稳压功能。
晶闸管为半控器件，在H桥进行状态切换时，经常会出现桥臂短路情况，为克服桥臂短路在电路中加入晶闸管TR9和电阻R1，平常晶闸管TR9处于导通状态，当需要调整全桥的状态时，断开晶闸管TR9，这样补偿回路阻抗变大，以抑制桥臂短路电流。
但是这种电路存在一个很难克服的弱点：当H桥切换时，由于补偿回路串入大阻值电阻，会导致输出电压出现大幅跌落。由于这个切换过程很难小于50毫秒，经常让一些设备误判为掉电，引起设备重起，甚至故障。适当缩小电阻R1阻值虽然会使电压跌落幅度变小，但是会大大增加电阻R1功率，并使电阻R1对桥臂短路电流的抑制作用大打折扣。
发明内容
本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题，提供一种结构简单、使用方便、能够安全可靠的实现晶闸管H桥各个状态之间平滑过渡的电路，既无明显电压跌落,又无明显电流过冲的无触点补偿式交流稳压器主电路结构。
本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种无触点补偿式交流稳压器主电路结构，包括控制电路，一个以上的依次串接在供电电源上的补偿电路，以及与一个以上的补偿电路对应相连的一个以上的晶闸管全桥电路，所述的一个以上的晶闸管全桥电路还连接控制电路，所述的一个以上的晶闸管全桥电路并联连接，两端至少各连接一个辅助切换电路，所述的辅助切换电路的另一端连接交流稳压器的输出端。
所述的补偿电路是补偿变压器，所述的补偿变压器的次级线圈串接在供电电源上，所述的每一个补偿变压器的初级线圈对应的连接一个晶闸管全桥电路，进行电压调节。
所述的补偿变压器有两个，与所述的两个补偿变压器对应的晶闸管全桥电路有两个，还设置有一个共享晶闸管全桥电路，所述的两个补偿变压器的次级线圈依次串联在供电电源上，所述的两个补偿变压器初级线圈的一端连接共享晶闸管全桥电路，每个补偿变压器初级线圈的另一端对应连接一个晶闸管全桥电路。
所述的补偿变压器有三个，与所述的三个补偿变压器对应的晶闸管全桥电路有三个，还设置有一个共享晶闸管全桥电路，所述的三个补偿变压器的次级线圈依次串联在供电电源上，所述的三个补偿变压器初级线圈的一端连接共享晶闸管全桥电路，每个补偿变压器初级线圈的另一端对应连接一个晶闸管全桥电路。
所述的辅助切换电路是由一对并联的晶闸管和一个电阻构成，所述的电阻的两端分别连接在并联后的一对晶闸管的两端。
本实用新型具有的优点和积极效果是：本实用新型的无触点补偿式交流稳压器主电路结构在现有无触点补偿式交流稳压器基础上，在晶闸管H桥上增设了两个辅助切换电路，解决了晶闸管H桥状态切换时桥臂短路造成的电流冲击和电压跌落问题。本实用新型结构简单，电压切换时状态稳定，提高了输出电压的稳定性，降低了市电输入的容量要求。
附图说明
图1是现有智能无触点补偿式交流稳压器电路原理图；
图2是本实用新型的无触点补偿式交流稳压器主电路的电路原理图。
其中：T-补偿变压器； U-市电输入；V-输出。
具体实施方式
为能进一步了解本实用新型的发明内容、特点及功效，兹列举以下实施例，并配合附图详细说明本实用新型的无触点补偿式交流稳压器主电路结构如下：
如图2所示，本实用新型的无触点补偿式交流稳压器主电路结构，包括控制电路，一个以上的依次串接在供电电源上的补偿电路，以及与一个以上的补偿电路对应相连的一个以上的晶闸管全桥电路（晶闸管H桥电路），补偿变压器和一个晶闸管H桥结合构成一个调压单元。所述的一个以上的晶闸管全桥电路还连接控制电路，所述的一个以上的晶闸管全桥电路并联连接，为保证平滑切换，两端至少各连接一个辅助切换电路，所述的辅助切换电路的另一端连接交流稳压器的输出端。所述的辅助切换电路是由一对并联的晶闸管和一个电阻构成，所述的电阻的两端分别连接在并联后的一对晶闸管的两端。
所述的补偿电路是补偿变压器，所述的补偿变压器的次级线圈串接在供电电源上，所述的每一个补偿变压器的初级线圈对应的连接一个晶闸管全桥电路（晶闸管H桥电路），进行电压调节。
所述的补偿变压器可以是两个，这时与所述的两个补偿变压器对应的晶闸管全桥电路有两个，还设置有一个共享晶闸管全桥电路（共享晶闸管H桥电路），所述的两个补偿变压器的次级线圈依次串联在供电电源上，所述的两个补偿变压器初级线圈的一端连接共享晶闸管全桥电路，每个补偿变压器初级线圈的另一端对应连接一个晶闸管全桥电路。
所述的补偿变压器还可以有三个，这时与所述的三个补偿变压器对应的晶闸管全桥电路有三个，还设置有一个共享晶闸管全桥电路，所述的三个补偿变压器的次级线圈依次串联在供电电源上，所述的三个补偿变压器初级线圈的一端连接共享晶闸管全桥电路，每个补偿变压器初级线圈的另一端对应连接一个晶闸管全桥电路。
图2为现有的由三个补偿变压器、三个晶闸管H桥及一个共享晶闸管H桥构成的电压补偿单元的典型电路拓扑。本图中晶闸管TR1-TR9为从市场购买的晶闸管模块(如国际整流器公司（IR）的IRKT56-16)；补偿变压器T1、T2、T3为隔离变压器，采用公知技术设计；电阻R1为一般功率电阻，其功率根据通过的电流确定。
设定晶闸管TR1、TR2对应的桥臂为AM1，晶闸管TR3、TR4对应的桥臂为AM2，晶闸管TR5、TR6对应的桥臂为AM3，晶闸管TR7、TR6对应的桥臂为AM4。桥臂AM1有2种工作状态：晶闸管TR1通，晶闸管TR2断、晶闸管TR2通，晶闸管TR1断，有1种过渡态：晶闸管TR2通，晶闸管TR1通。其它桥臂的工作态和过渡态以此类推。很明显桥臂AM1为共享桥臂。通过调整桥臂AM1-AM4的状态可以实现三个补偿变压器的投切，从而实现稳压功能。具体讲，桥臂AM1和AM2构成的H桥实现对补偿变压器T1的投切；桥臂AM1和AM3实现对补偿变压器T2的投切；桥臂AM1和桥臂AM4实现对补偿变压器T3的投切。
晶闸管为半控器件，H桥的桥臂工作态之间需要切换时，需要插入一个过渡态状态：桥臂短路，为此在桥路中加入了辅助切换电路抑制短路电流。如果辅助切换电路的电阻R1阻值过大，就会导致输出电压大幅下跌，后接负载设备产生欠压报警，甚至设备重起等问题；阻值太小则会使桥臂短路电流过大，危及设备本身以及源端配电设备安全。
因此又增加了一个辅助切换电路单元II，由晶闸管TR10、电阻R2并联组成。
同图1所示的传统主电路结构相比，本实用新型的无触点补偿式交流稳压器主电路中：辅助切换电路单元I有两条引线C6、C8，所述的引线C6连接到输出Lo端，所述的引线C8与桥臂AM2-AM4的公共节点连接，而共享桥臂AM1跨过辅助切换电路单元I直接连接到经C6连接到输出Lo端。单元II也有两条主要引线C5、C7，引线C5连接到市电零线N，引线C7和桥臂AM1-AM4的公共节点连接。
它的基本工作原理如下：
适当增大2个辅助切换电路单元的功率电阻（R1、R2）的阻值，确保桥臂短电流被限制在安全范围内；
4个桥臂在进行状态切换时，根据当时电压情况，选择不同辅助切换电路单元抑制桥臂短路电流，就可解决桥臂短路造成的电压跌落问题。具体讲，电压较低时（例如输入电压低于190V时），选辅助切换电路单元I；其它情况时，辅助切换电路选单元II。
Claims (5)
1.一种无触点补偿式交流稳压器主电路结构，包括控制电路，一个以上的依次串接在供电电源上的补偿电路，以及与一个以上的补偿电路对应相连的一个以上的晶闸管全桥电路，所述的一个以上的晶闸管全桥电路还连接控制电路，其特征是：所述的一个以上的晶闸管全桥电路并联连接，两端至少各连接一个辅助切换电路，所述的辅助切换电路的另一端连接交流稳压器的输出端。
2.根据权利要求1所述的无触点补偿式交流稳压器主电路结构，其特征是：所述的补偿电路是补偿变压器，所述的补偿变压器的次级线圈串接在供电电源上，所述的每一个补偿变压器的初级线圈对应的连接一个晶闸管全桥电路，进行电压调节。
3.根据权利要求2所述的无触点补偿式交流稳压器主电路结构，其特征是：所述的补偿变压器有两个，与所述的两个补偿变压器对应的晶闸管全桥电路有两个，还设置有一个共享晶闸管全桥电路，所述的两个补偿变压器的次级线圈依次串联在供电电源上，所述的两个补偿变压器初级线圈的一端连接共享晶闸管全桥电路，每个补偿变压器初级线圈的另一端对应连接一个晶闸管全桥电路。
4.根据权利要求2所述的无触点补偿式交流稳压器主电路结构，其特征是：所述的补偿变压器有三个，与所述的三个补偿变压器对应的晶闸管全桥电路有三个，还设置有一个共享晶闸管全桥电路，所述的三个补偿变压器的次级线圈依次串联在供电电源上，所述的三个补偿变压器初级线圈的一端连接共享晶闸管全桥电路，每个补偿变压器初级线圈的另一端对应连接一个晶闸管全桥电路。
5.根据权利要求1所述的无触点补偿式交流稳压器主电路结构，其特征是：所述的辅助切换电路是由一对并联的晶闸管和一个电阻构成，所述的电阻的两端分别连接在并联后的一对晶闸管的两端。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106054997A (zh) * | 2016-06-23 | 2016-10-26 | 西安交通大学 | 一种无触点交流稳压电源系统 |
| CN112769140A (zh) * | 2020-12-28 | 2021-05-07 | 科华恒盛股份有限公司 | 一种交流稳压器及供电设备 |
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