CN201984365U - 自耦式无触点交流稳压器 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例公开了一种自耦式无触点交流稳压器，包括：具有多个抽头的自耦变压器；所述自耦变压器一次侧的每个抽头上分别串联控制抽头通断的可控开关单元；与所述自耦变压器的二次侧相连的输出电压检测单元；与所述输出电压检测单元和所述可控开关单元相连的开关控制单元。本实用新型实施例提供的自耦式无触点交流稳压器，将自耦变压器与交流稳压器合二为一，通过根据自耦变压器二次侧输出电压的大小，调整一次侧线圈匝数，以使二次侧的输出电压保持稳定，起到了稳压的作用，且结构简单，运行可靠，减少了交流稳压器的体积和成本。

Description

自耦式无触点交流稳压器

技术领域

本实用新型涉及电路稳压技术领域，尤其涉及一种自耦式无触点交流稳压器。

背景技术

稳压器作为一种能自动调整输出电压的供电电路或供电设备，其作用是将波动较大和不合用电器设备要求的电源电压稳定在它的设定值范围内，使各种电路或电器设备能在额定工作电压下正常工作。

目前常用的稳压器多为无触点稳压器，一般通过可控硅作为可控开关来实现无触点式的稳压效果。但是，目前的无触点稳压器都是由几只补偿变压器和相应数量的调压变压器组成，变压器的数量比较多，组装也比较复杂，使用起来很不方便，而且，在一些输入电压与额定输出电压相差较大时，还需要通过增加自耦变压器或隔离变压器的方式来实现稳压效果，这两种设备组合在一起，安装复杂之外，体积也会很大，造成稳压成本提高。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型实施例提供了一种自耦式无触点交流稳压器，解决了现有技术中的问题，该自耦式无触点交流稳压器结构简单且运行可靠。

本实用新型实施例提供了如下技术方案：

一种自耦式无触点交流稳压器，包括：

具有多个抽头的自耦变压器；

所述自耦变压器一次侧的每个抽头上分别串联控制抽头通断的可控开关单元；

与所述自耦变压器的二次侧相连的输出电压检测单元；

与所述输出电压检测单元和所述可控开关单元相连的开关控制单元。

优选的，所述自耦变压器的一次侧线圈分为多组，各组线圈首尾相连。

优选的，所述自耦变压器的一次侧的各组线圈通过抽头被分为至少一段。

优选的，所述自耦变压器的一次侧的各组线圈通过抽头被分为多段，一组线圈中的每段线圈包括的线圈匝数相同。

优选的，所述自耦变压器的一次侧的一组线圈中的每段线圈至少包括一匝线圈。

优选的，所述自耦变压器的一次侧线圈分为两组。

优选的，其中一组的每段线圈匝数是另一组的每段线圈匝数的三倍。

优选的，所述可控开关单元采用可控硅。

优选的，所述电压检测单元采用采样变压器。

优选的，还包括与所述自耦变压器一次侧相连的转换开关，所述转换开关的两个转换端分别连接在所述可控开关单元上和所述自耦变压器输出端的火线上。

与现有技术相比，上述技术方案具有以下优点：

本实用新型实施例提供的自耦式无触点交流稳压器，将自耦变压器与交流稳压器合二为一，通过根据自耦变压器二次侧输出电压的大小，调整一次侧线圈匝数，以使二次侧的输出电压保持稳定，起到了稳压的作用。

本实用新型公开的自耦式无触点交流稳压器结构简单，运行可靠，大大减少了现有技术中此类机型的体积和成本，并且在考虑到输入电压的调压范围、稳压精度的情况下，通过开关控制单元调整可控开关单元的通断，有效调整输入电压的大小，从而保证了调整电压波动小，输出电压平稳，运行可靠，同时兼顾了整机的经济性和实用性，只采用一个自耦变压器就达到了现有技术中带自耦变压器的稳压器同等的稳压效果。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的一种自耦式无触点稳压器的结构图；

图2为本实用新型实施例提供的一种自耦式无触点稳压器的工作原理示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

正如背景技术所述，现有技术中的稳压器一般需用的变压器数量多，组装复杂，使用起来不方便，成本高，为了解决这一问题，本实用新型的发明人考虑，如果把现有的自耦式的变压器和稳压器的功能合二为一，就可以解决现有稳压器体积大、组装复杂的问题。

基于上述研究的基础上，本实用新型实施例提供了一种自耦式无触点交流稳压器，包括：

具有多个抽头的自耦变压器；

所述自耦变压器一次侧的每个抽头上分别串联控制抽头通断的可控开关单元；

与所述自耦变压器的二次侧相连的输出电压检测单元；

与所述输出电压检测单元和所述可控开关单元相连的开关控制单元。

本实用新型实施例提供的自耦式无触点交流稳压器，将自耦变压器与交流稳压器合二为一，通过根据自耦变压器二次侧输出电压的大小，调整一次侧线圈匝数，以使二次侧的输出电压保持稳定，起到了稳压的作用，并且结构简单，运行可靠，大大减少了现有技术中此类机型的体积和成本。

以上是本申请的核心思想，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似推广，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

本实用新型实施例公开的自耦式无触点交流稳压器的结构图如图1所示，该自耦式无触点交流稳压器包括以下部件：

具有多个抽头的自耦变压器2；

所述自耦变压器2一次侧的每个抽头上分别串联控制抽头通断的可控开关单元1；

与所述自耦变压器2的二次侧相连的输出电压检测单元3；

与所述输出电压检测单元3和所述可控开关单元1相连的开关控制单元4。

另外，还包括：所述自耦变压器一次侧相连的转换开关，所述转换开关的两个转换端分别连接在所述可控开关单元上和所述自耦变压器输出端的火线上。

其中，为了提高稳压精度，使电压调整过程中电压波动量尽量小，本实施例中将所述自耦变压器的一次侧线圈分为多组，各组线圈首尾相连，并且各组线圈通过抽头被分为至少一段，当各组线圈通过抽头被分为多段时，一组线圈中的每段线圈包括的线圈匝数相同，每段线圈中至少包括一匝线圈。

并且，本实施例中的可控开关单元可为可控硅，输出电压检测单元的功能可选用与自耦变压器输出端相连的采样变压器等器件实现，开关控制单元的功能可选用比较电路或单片机等控制电路实现。

本实施例通过将可控硅连接在自耦变压器一次侧的抽头上，之后由开关控制单元根据输出电压检测单元检测得到的自耦变压器二次侧的输出端的电压，控制各抽头连接的可控硅的通断，进而改变自耦变压器中抽头的不同接入方式，从而调整自耦变压器中输入端和输出端的匝数比，以达到稳定输出电压的目的。

具体的，以三相交流电中的一相为例，说明本实施例中自耦式无触点交流稳压器的工作原理，参见图2，为其工作原理示意图。

该自耦式无触点交流稳压器包括一个多抽头的自耦变压器SZB、电压检测单元、开关控制单元TD以及与自耦变压器SZB一次侧的各抽头相连的可控硅CJa1-CJa8，CJa1-CJa8可控制与其相连的抽头是否导通。本实施例中的电压检测单元选用采样变压器TC1，采样变压器TC1设置在自耦变压器SZB的二次侧，用于检测输出电压的变化情况，所述开关控制单元TD可根据采样变压器TC1的检测结果，分别控制可控硅CJa1-CJa8的通断。

图2中的L和1分别表示自耦变压器SZB输入端和输出端的火线，N和n分别表示自耦变压器SZB输入端和输出端的零线，QK为与自耦变压器SZB一次侧相连的转换开关，QK的两个转换端分别与可控硅CJa1-CJa8和自耦变压器SZB输出端的火线上l相连，当可控硅CJa1-CJa8或自耦变压器SZB出现故障时，通过将转换开关QK倒向自耦变压器SZB输出端的火线上，可移除可控硅的接入，从而方便对各可控硅的检修和维护。

此外，由于自耦变压器SZB的一次侧绕线组相邻的每两个抽头之间的匝数固定，这就决定了其电压的调整是台阶式的跳跃调整，而不是连续的调整，因此，可以根据实际使用情况对稳压的精度和要求，将绕线组的抽头分为多个抽头组。

从图2中可以看出，本实施例中的可控硅CJa1-CJa8分为两组，其中，CJa1-CJa3为第一组，CJa4-CJa8为第二组。在同一时间内，第一组可控硅和第二组可控硅只能且必须各有一只可控硅导通，通过切换第一组和第二组中导通的可控硅的不同组合形式，改变稳压器的输入和输出的匝数比，进而实现稳压输出的目的，第一组线圈中包括的抽头数目小于第二组线圈中包括的抽头数目，即第一组线圈通过抽头被分为两段，第二组线圈通过抽头被分为四段。

为了进一步的实现电压的精确调整，本实施例中，所述第一组线圈中相邻的两个抽头之间的线圈匝数和所述第二组线圈中相邻的两个抽头之间的匝数可以不同，具体的，本实施例中第二组的每段线圈匝数是第一组的每段线圈匝数的三倍，以图2中所示的从CJa1到CJa8的8个抽头之间的6个区间为例，其匝数比可以为1∶1∶3∶3∶3∶3，假设稳压精度为k，即单位电压调整量为kV，电压的可调范围则为±7kV，下面以k为5.5V，输入电压范围为±44V为例，当外界电压波动时，相对应的可控硅导通规则以及调压范围如下表所示，其中“▲”代表该可控硅导通。

由上表可以看出，本实施例中通过变压器抽头编码的巧妙设计。采用1、1、3、3、3、3的编码方式，只使用了8只可控硅便达到了高稳压精度，大调压范围的目的。此外，也可以根据实际使用需要，将变压器一次侧抽头间的匝数比按照1∶1∶3∶3∶9或1∶2∶4∶8等方式进行设置，也同样能够实现精确控制的目的。

需要说明的是，本实施例仅以将所述自耦变压器一次侧线圈分为两组为例进行说明，但本实施例对自耦变压器一次侧线圈所分组数，每组线圈所分段数，以及每段的线圈匝数进行特别限制，每组线圈可以平均或不平均的分为多段，每段至少包括一匝线圈，对线圈的设置还需与稳压器的稳压精度等特点进行具体设置。

本实用新型实施例提供的自耦式无触点交流稳压器，将自耦变压器与交流稳压器合二为一，通过根据自耦变压器二次侧输出电压的大小，调整一次侧线圈匝数，以使二次侧的输出电压保持稳定，起到了稳压的作用。

本实用新型公开的自耦式无触点交流稳压器结构简单，运行可靠，大大减少了现有技术中此类机型的体积和成本，并且在考虑到输入电压的调压范围、稳压精度的情况下，通过开关控制单元调整可控开关单元的通断，有效调整输入电压的大小，从而保证了调整电压波动小，输出电压平稳，运行可靠，同时兼顾了整机的经济性和实用性，只采用一个自耦变压器就达到了现有技术中带自耦变压器的稳压器同等的稳压效果。

以上对本实用新型所提供的自耦式无触点交流稳压器进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。

本说明书中各个部分采用递进的方式描述，每个部分重点说明的都是与其他部分的不同之处，各个部分之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域的一般技术人员能够实现或使用本实用新型。同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种自耦式无触点交流稳压器，其特征在于，包括：

具有多个抽头的自耦变压器；

所述自耦变压器一次侧的每个抽头上分别串联控制抽头通断的可控开关单元；

与所述自耦变压器的二次侧相连的输出电压检测单元；

与所述输出电压检测单元和所述可控开关单元相连的开关控制单元。

2.根据权利要求1所述的自耦式无触点交流稳压器，其特征在于，所述自耦变压器的一次侧线圈分为多组，各组线圈首尾相连。

3.根据权利要求2所述的自耦式无触点交流稳压器，其特征在于，所述自耦变压器的一次侧的各组线圈通过抽头被分为至少一段。

4.根据权利要求3所述的自耦式无触点交流稳压器，其特征在于，所述自耦变压器的一次侧的各组线圈通过抽头被分为多段，一组线圈中的每段线圈包括的线圈匝数相同。

5.根据权利要求4所述的自耦式无触点交流稳压器，其特征在于，所述自耦变压器的一次侧的一组线圈中的每段线圈至少包括一匝线圈。

6.根据权利要求5所述的自耦式无触点交流稳压器，其特征在于，所述自耦变压器的一次侧线圈分为两组。

7.根据权利要求6所述的自耦式无触点交流稳压器，其特征在于，其中一组的每段线圈匝数是另一组的每段线圈匝数的三倍。

8.根据权利要求1所述的自耦式无触点交流稳压器，其特征在于，所述可控开关单元采用可控硅。

9.根据权利要求8所述的自耦式无触点交流稳压器，其特征在于，所述电压检测单元采用采样变压器。

10.根据权利要求1-9任一项所述的自耦式无触点交流稳压器，其特征在于，还包括与所述自耦变压器一次侧相连的转换开关，所述转换开关的两个转换端分别连接在所述可控开关单元上和所述自耦变压器输出端的火线上。

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