CN204068718U - 一种交流稳压调压电源 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种交流稳压调压电源，其包括：控制电路、电动机和主电路，所述的主电路由补偿变压器TB和接触式调压器TT两个部件组成，所述补偿变压器TB的次级线圈的一端接电网电压，另一端接交流稳压调压电源的输出电压端，所述补偿变压器TB的初级线圈的一端接接触式调压器TT上的一侧碳刷，另一端接接触式调压器TT上的另一侧碳刷；所述的接触式调压器TT一端接交流稳压调压电源的输出电压端，另一端与电网N线相连。本实用新型提供的交流稳压调压电源的主电路结构十分简单，所提供的交流稳压调压电源具有运行损耗低，工作可靠性高、维护便易、体积小、成本低等优势，具有极强的实用价值，可广泛推广应用。

Description

一种交流稳压调压电源

技术领域

本实用新型涉及一种稳压调压电源，尤其涉及一种大功率交流稳压调压电源。

背景技术

在制冷产品和民用电器行业中，经常需要对产品进行能效检验，以满足国家日益高标准的节能减排要求。产品进行能效检验时，需要一种能在较大范围内调节输出电压值的大功率交流电源，给被检验的产品提供各种定值的交流电压，以测量其在不同工作电压下的各种损耗。同时，这种交流电源还需具备稳定输出电压的功能。这种产品就是“交流稳压调压电源”。

“交流稳压调压电源”的主要功能有两个，一是将电网输入的波动较大的交流电压，稳定在额定电压值附近(稳压精度一般为±2～3％)，输出给用电负载；另一个主要功能是，其输出电压值能在较大的范围内进行调节，这个调节的范围一般都相当大，有时会达到额定电压值的±40％以上；而且，调节后的输出电压，也要具备稳压功能。

目前市场上的“交流稳压调压电源”产品已有好几种，它们之间的主要区别在其主电路结构。从主电路结构上来说，“交流稳压调压电源”一般是由补偿变压器和调压变压器两大主要部件组成，采用的都是交流补偿调压技术。目前市场上常见的一种交流稳压调压电源的主电路结构(见图1所示)，是由补偿变压器TB、接触式调压器TT1构成稳压器电路，完成自动稳压的功能，后面附加一只接触式调压器TT2，来完成用户对稳压器输出电压进行调节功能。由于此种主电路中存在接触式调压器TT2这个部件，以及其在主电路中所处的位置，因此产生了以下一些问题：

①由于交流稳压调压电源的负载电流全部经过接触式调压器TT2输出，所以接触式调压器TT2的容量几乎与交流稳压调压电源的容量一样大，因此，其成本较高、体积较大；

②为保持输出连续，接触式调压器的碳刷必须跨接两匝线圈，必然存在匝间短路现象，为减少短路环流的影响，接触式调压器的匝间电压必须控制在1V以下，因此，接触式调压器的线圈匝数很多，造成其电抗较大。由于接触式调压器TT2的电抗较大，在交流稳压调压电源启动期间，很大的启动电流造成TT2上的压降很大，致使交流稳压调压电源此时的输出电压跌落相当厉害，有可能造成负载设备无法正常启动。

而主电路结构的不同，决定了“交流稳压调压电源”的运行损耗、工作可靠性、使用寿命和性能指标，因此，现有的“交流稳压调压电源”存在运行损耗较大、工作可靠性不高、体积较大、容易损坏等缺陷问题。

实用新型内容

针对现有技术存在的上述问题，本实用新型的目的是提供一种交流稳压调压电源，使其具有运行损耗低、工作可靠性高、体积较小、使用寿命长等优点，满足应用要求。

为实现上述实用新型目的，本实用新型采取的技术方案如下：

一种交流稳压调压电源，包括：控制电路、电动机和主电路，其特征在于：所述的主电路由补偿变压器TB和接触式调压器TT两个部件组成，所述补偿变压器TB的次级线圈的一端接电网电压，另一端接交流稳压调压电源的输出电压端，所述补偿变压器TB的初级线圈的一端接接触式调压器TT上的一侧碳刷，另一端接接触式调压器TT上的另一侧碳刷；所述的接触式调压器TT一端接交流稳压调压电源的输出电压端，另一端与电网N线相连。

作为一种优选方案，所述的控制电路包括采样电路、比较器、基准电压和驱动电路，采样电路的输入端接交流稳压调压电源的输出电压端，采样电路的输出端接比较器的一个输入端，基准电压接比较器的另一个输入端；比较器的输出端接驱动电路的输入端；驱动电路的正转输出端接电动机的正转端子，驱动电路的反转输出端接电动机的反转端子。

作为一种优选方案，所述的接触式调压器TT为自耦变压器。

作为一种优选方案，在所述的交流稳压调压电源的面板上设置有基准电压调节旋钮。

由于交流稳压调压电源的输入电压Uin和输出电压Uout的相互关系为：

Uout＝Uin±△U……..(公式1)

式中：Uin为交流稳压调压电源的输入电压；

Uout为交流稳压调压电源的输出电压；

△U为交流稳压调压电源的补偿电压。

如前所述，交流稳压调压电源需要实现自动稳压和调节输出电压2个主要功能。

1)本实用新型提供的交流稳压调压电源实现的自动稳压的工作原理如下：

当输入电压Uin改变或负载变化而引起输出电压Uout变化时，采样电路从Uout获取采样电压Vs，通过比较器与基准电压Vref进行比较，给出控制信号，控制驱动电路动作，使接触式调压器TT上的电动机转动，驱动碳刷在接触式调压器TT表面滑动，调节接触式调压器TT的输出电压，从而引起与其相连接的补偿变压器TB的初级线圈电压改变，于是串联在Uin与Uout之间的补偿变压器TB的次级线圈电压△U(也称之为补偿电压)也随之改变，从而实现了输出电压Uout稳定的目的。

2)本实用新型提供的交流稳压调压电源实现的调节输出电压的工作原理如下：

当用户要对交流稳压调压电源的输出电压Uout进行调节时，可人为改变基准电压Vref，比较器将获取的新基准电压Vref与采样电压Vs进行比较，就会发出控制信号，驱动接触式调压器TT上的碳刷滑动，去改变补偿变压器TB上的补偿电压△U，从而实现输出电压的调节。

与现有技术相比，本实用新型提供的交流稳压调压电源的主电路仅由补偿变压器TB和接触式调压器TT两个部件构成，就实现了稳定输出电压的功能和调节改变输出电压的功能，不仅结构十分简单，而且使所提供的交流稳压调压电源具有运行损耗低，工作可靠性高、维护便易、体积小、成本低等优势，具有极强的实用价值，可广泛推广应用。

附图说明

图1是现有的交流稳压调压电源的主电路结构示意图；

图2是本实用新型提供的一种交流稳压调压电源的主电路结构示意图；

图3是本实用新型提供的一种交流稳压调压电源的电路原理示意图。

具体实施方式

下面结合附图及其实施例对本实用新型进一步详细地说明：

如图1所示：现有的交流稳压调压电源的主电路，是由补偿变压器TB、接触式调压器TT1构成稳压器电路，完成自动稳压的功能；后面附加一只接触式调压器TT2，来完成用户对稳压器输出电压进行调节的功能。

如图2和图3所示：本实用新型提供的一种交流稳压调压电源，包括控制电路、电动机和主电路，所述的主电路是由补偿变压器TB和接触式调压器TT两个部件组成，所述补偿变压器TB的次级线圈的一端接电网电压(亦是所述的交流稳压调压电源的输入端)，另一端接交流稳压调压电源的输出电压端，所述补偿变压器TB的初级线圈的一端接接触式调压器TT上的一侧碳刷，另一端接接触式调压器TT上的另一侧碳刷；所述的接触式调压器TT一端接交流稳压调压电源的输出电压端，另一端与电网N线相连；所述的控制电路包括采样电路、比较器、基准电压和驱动电路，采样电路的输入端接交流稳压调压电源的输出电压端，采样电路的输出端接比较器的一个输入端，基准电压接比较器的另一个输入端；比较器的输出端接驱动电路的输入端；驱动电路的正转输出端接电动机的正转端子，驱动电路的反转输出端接电动机的反转端子。

作为优选方案，所述的接触式调压器TT为自耦变压器；在所述的交流稳压调压电源的面板上设置有基准电压调节旋钮。

本实用新型提供的交流稳压调压电源的应用举例如下：

将图3所示的交流稳压调压电源，接入到一个额定电压为220V的单相交流电网中，假设图3中的补偿变压器TB的变压比为220V：80V。

1)该交流稳压调压电源的“稳压”功能是这样实现的：

当输入电压Uin由220V下降为200V时，输出电压Uout也随之下降，此时的采样电压Vs与基准电压Vref比较后，控制驱动电路动作，电动机M启动，带动接触式调压器TT上的左碳刷往线圈上端滑动，右碳刷往线圈下端滑动，当左碳刷与右碳刷之间的线圈电压等于55V时，由于两个碳刷分别与补偿变压器TB的初级线圈两端相连接，则此时补偿变压器TB的初级线圈电压也是55V。

根据TB的变压比，以及图3中TB线圈上标示的同名端“●”，此时TB的次级线圈电压△U就应该等于55V÷(220V÷80V)＝20V。根据前述的公式1，此时输出电压Uout＝Uin±△U＝200V+20V＝220V。

由于此时输出电压Uout已经等于220V，此时的采样电压Vs与基准电压Vref比较后，控制电路停止动作，两个碳刷停止滑动，从而实现了当输入电压Uin改变时，输出电压Uout能稳定在额定值的目的。

2)该交流稳压调压电源的“调压”功能是这样实现的：

假定基准电压Vref与交流稳压调压电源的输出电压Uout之间的比例关系为：

基准电压Vref(V)	9.1	9.5	10.0	10.5	10.9
						输出电压Uout(V)	200	210	220	230	240

由于交流稳压调压电源出厂时，其输出电压一般设定为额定值220V，因此，此时的基准电压值是设定为10.0V的。

当用户要对该交流稳压调压电源的输出电压进行调节时，比如，要求该交流稳压调压电源输出240V的电压，这时就可通过调节基准电压Vref(可在所述的交流稳压调压电源的面板上设置基准电压调节旋钮，以方便操作)，将其调整为10.9V。比较器将获取的新基准电压Vref与采样电压Vs进行比较，就会发出控制信号，驱动接触式调压器TT上的碳刷滑动，去改变补偿变压器TB上的补偿电压△U，从而使该交流稳压调压电源的输出电压Uout达到用户要求的数值。

实际调节基准电压时，并不需要测量其是否为10.9V，只要边调节面板上的基准电压调节旋钮，边观察面板上的输出电压表即可。因基准电压调节旋钮一动作，输出电压表就会有反映，当旋钮调节到一定位置，输出电压表上指示为240V了，就说明此时的基准电压Vref已经调到10.9V了。

相对于现有的交流稳压调压电源，本实用新型提供的交流稳压调压电源的主电路十分简单，仅由补偿变压器TB和接触式调压器TT两个部件构成，其中的接触式调压器TT只是负责改变补偿电压△U的方向和大小，只需负担交流稳压调压电源的输入电压与输出电压的差额部分，其容量只需交流稳压调压电源的几分之一就够了，使得所提供的交流稳压调压电源运行损耗大大降低，产品的工作可靠性、维护的便易性、产品体积等方面都有较大的改善，具有显著的工业应用价值。

最后有必要在此说明的是：上述内容只用于对本实用新型的技术方案作进一步详细说明，不能理解为对本实用新型保护范围的限制，本领域的技术人员根据本实用新型的上述内容作出的一些非本质的改进和调整均属于本实用新型的保护范围。

Claims (4)

1.一种交流稳压调压电源，包括：控制电路、电动机和主电路，其特征在于：所述的主电路由补偿变压器TB和接触式调压器TT两个部件组成，所述补偿变压器TB的次级线圈的一端接电网电压，另一端接交流稳压调压电源的输出电压端，所述补偿变压器TB的初级线圈的一端接接触式调压器TT上的一侧碳刷，另一端接接触式调压器TT上的另一侧碳刷；所述的接触式调压器TT一端接交流稳压调压电源的输出电压端，另一端与电网N线相连。

2.如权利要求1所述的交流稳压调压电源，其特征在于：所述的控制电路包括采样电路、比较器、基准电压和驱动电路，采样电路的输入端接交流稳压调压电源的输出电压端，采样电路的输出端接比较器的一个输入端，基准电压接比较器的另一个输入端；比较器的输出端接驱动电路的输入端；驱动电路的正转输出端接电动机的正转端子，驱动电路的反转输出端接电动机的反转端子。

3.如权利要求1所述的交流稳压调压电源，其特征在于：所述的接触式调压器TT为自耦变压器。

4.如权利要求1-3中任意一项所述的交流稳压调压电源，其特征在于：在所述的交流稳压调压电源的面板上设置有基准电压调节旋钮。