CN204189593U - 匝数可调变压器 - Google Patents
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Abstract
匝数可调变压器，包括初级线圈、次级线圈，以及分别与初级线圈起点和终点连接的正相输入端和反向输入端，所述初级线圈分为连续连接的N段子初级线圈，各段子初级线圈匝数成等比例缩减，所述初级线圈起点和终点之间串联有N个第一开关，各段子初级线圈的起点分别通过一个第二开关连接第一开关的输入端；第二开关共有N个；还包括译码器，所述第一开关和第二开关的控制端与译码器的输出端连接，所述译码器控制第一开关和连接其输入端的第二开关的开关状态相反。本实用新型通过调节各个开关的状态，控制各个子初级线圈接入或不接入变压器，从而调节在次级线圈得到的交流电压幅值，调节方式方便可靠，精度可控，且减小了涡流损耗。
Description
技术领域
本实用新型属于电力电子领域，涉及交流变压器，特别是一种匝数可调变压器。
背景技术
变压器由铁芯（或磁芯）和线圈组成，线圈有两个或两个以上的绕组，其中接电源的绕组叫初级线圈（也叫初级线圈），其余的绕组叫次级线圈（或次级线圈）。大部分的变压器均有固定的铁芯，其上绕有一次与二次的线圈。 基于铁材的高导磁性，大部分磁通量局限在铁芯里，因此，两组线圈藉此可以获得相当高程度之磁耦合。在一些变压器中，线圈与铁芯二者间紧密地结合，其一次与二次电压的比值几乎与二者之线圈匝数比相同。因此，变压器之匝数比，一般可作为变压器升压或降压的参考指标。由于此项升压与降压的功能，使得变压器已成为现代化电力系统之一重要附属物，提升输电电压使得长途输送电力更为经济，至于降压变压器，它使得电力运用方面更加多元化，可以这样说，没有变压器，工业实无法达到发展的现状。
随着自动化技术的不断推进，自动化保护设备应用也越来越广，220V直流电源作为动作电源或备用保护电源，应用十分广泛。各种自动化设备所需要的交流电电压值或直流值不尽相同，需要不同的交流电压，但现有变压器通常不能做到输出电压一次到位，而通过多个变压器多次调压达到需要的电压值，多次调压不仅提高了变压器成本，而且增大了调压中的功率损耗。
实用新型内容
为克服现有技术所存在的技术缺陷，本实用新型公开了一种匝数可调变压器。
本实用新型所述匝数可调变压器，包括初级线圈、次级线圈，以及分别与初级线圈起点和终点连接的正相输入端和反向输入端，其特征在于，所述初级线圈分为连续连接的N段子初级线圈，各段子初级线圈匝数成等比例缩减，所述初级线圈起点和终点之间串联有N个第一开关，各段子初级线圈的起点分别通过一个第二开关连接第一开关的输入端；第二开关共有N个；
还包括译码器，所述第一开关和第二开关的控制端与译码器的输出端连接，所述译码器控制第一开关和连接其输入端的第二开关的开关状态相反；所述N为大于1的整数。
具体的，所述第一开关和/或第二开关为继电器。
具体的，所述第一开关和连接其输入端的第二开关的控制端相连，第一开关和第二开关为功率MOS器件或功率三极管，且第一开关和第二开关的开关极性相反。
具体的，相邻子初级线圈的匝数比为2：1。
具体的，所述N不小于8。
具体的，还包括与次级线圈连接的整流输出级，所述整流输出级将次级线圈得到的交流电转化为直流输出。
采用本实用新型所述匝数可调变压器，通过调节各个开关的状态，控制各个子初级线圈接入或不接入变压器，从而调节在次级线圈得到的交流电压幅值，调节方式方便可靠，精度可控，且减小了涡流损耗。
附图说明
图1为本实用新型所述匝数可调变压器的一种具体实施方式结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图，对本实用新型的具体实施方式作进一步的详细说明。
本实用新型所述匝数可调变压器，包括初级线圈、次级线圈，以及分别与初级线圈起点和终点连接的正相输入端INP和反向输入端INN，所述初级线圈分为连续连接的N段子初级线圈，各段子初级线圈匝数成等比例缩减，所述初级线圈起点和终点之间串联有N个第一开关K1，各段子初级线圈的起点分别通过一个第二开关K2连接第一开关的输入端；例如图1中，最上方子初级线圈的起点为A1，终点为A2，A1 为第一开关的输入端。所述第二开关共有N个；
还包括译码器DK，所述第一开关和第二开关的控制端与译码器的输出端连接，所述译码器控制第一开关和连接其输入端的第二开关的开关状态相反；所述N为大于1的整数。
如图1所示给出了一种具体实施方式，初级线圈从上到下分为三个子初级线圈，即N=3，相邻各段子初级线圈的比例系数为2：1，则三段的匝数比为4：2：1，每个第一开关与一段子初级线圈并联，根据需要选择合适的第一开关闭合，可以短路掉所并联的初级子线圈，从而使控制初级线圈的实际有效匝数，实际应用中，虽然K1将并联的子初级线圈短路，但由于实际电阻的存在，仍然在K1上可能存在一定的压降，会在对应的子初级线圈产生涡流，从而抵消部分磁通量，因此为减小涡流损失，译码器控制第一开关和连接其输入端的第二开关的开关状态相反，当K1闭合时，对应的第二开关K2断开，从而彻底阻断涡流产生的可能性。
第一开关和/或第二开关为继电器，通过译码器控制各个继电器的开关，也可以如图1所示，采用功率管器件，例如PMOS、NMOS、PNP、NPN等，只要第一开关和第二开关的开关极性相反即可，例如第一开关和第二开关分别为PMOS和NMOS或PNP和NPN。
相邻子初级线圈的匝数比为2：1，可以实现1/2N的调节精度，方便计算，为满足通常的电压精度要求，N应不小于8，此时调节精度为1/256，对于220V的常用市电输入，调节精度小于1V，可以满足绝大多数条件下的应用。
还可以在次级线圈输出端VOUT连接整流输出级，例如全桥或半桥整流电路或其他交直流转换电路，将次级线圈得到的交流电转化为直流输出，方便后续电子设备直接使用直流电。
前文所述的为本实用新型的各个优选实施例，各个优选实施例中的优选实施方式如果不是明显自相矛盾或以某一优选实施方式为前提，各个优选实施方式都可以任意叠加组合使用，所述实施例以及实施例中的具体参数仅是为了清楚表述实用新型人的实用新型验证过程，并非用以限制本实用新型的专利保护范围，本实用新型的专利保护范围仍然以其权利要求书为准，凡是运用本实用新型的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本实用新型的保护范围内。
Claims (6)
1.匝数可调变压器，包括初级线圈、次级线圈，以及分别与初级线圈起点和终点连接的正相输入端和反向输入端，其特征在于，所述初级线圈分为连续连接的N段子初级线圈，各段子初级线圈匝数成等比例缩减，所述初级线圈起点和终点之间串联有N个第一开关，各段子初级线圈的起点分别通过一个第二开关连接第一开关的输入端；第二开关共有N个；
还包括译码器，所述第一开关和第二开关的控制端与译码器的输出端连接，所述译码器控制第一开关和连接其输入端的第二开关的开关状态相反；所述N为大于1的整数。
2. 如权利要求1所述的匝数可调变压器，其特征在于，所述第一开关和/或第二开关为继电器。
3. 如权利要求1所述的匝数可调变压器，其特征在于，所述第一开关和连接其输入端的第二开关的控制端相连，第一开关和第二开关为功率MOS器件或功率三极管，且第一开关和第二开关的开关极性相反。
4. 如权利要求1所述的匝数可调变压器，其特征在于，相邻子初级线圈的匝数比为2：1。
5. 如权利要求1所述的匝数可调变压器，其特征在于，所述N不小于8。
6. 如权利要求1所述的匝数可调变压器，其特征在于，还包括与次级线圈连接的整流输出级，所述整流输出级将次级线圈得到的交流电转化为直流输出。
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|---|---|---|---|---|
| CN105553280A (zh) * | 2016-02-03 | 2016-05-04 | 华为技术有限公司 | 电源变压器和电源控制方法 |
| CN105825748A (zh) * | 2016-04-30 | 2016-08-03 | 陈显盈 | 一种基于电磁打点计时器的振动图象演示仪 |
| CN107994007A (zh) * | 2017-11-29 | 2018-05-04 | 温州大学 | 一种电感值可调的片上集成变压器及其调节方法 |
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