CN204190624U - 交流斩波电路调节补偿电压的交流稳压器 - Google Patents
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Abstract
单相交流斩波电路调节补偿电压的交流稳压器，它由滤波电容、滤波电感、补偿变压器、自耦变压器、主控电子开关、续流电子开关、换相电子开并及其控制电路组成，自耦变压器T2升高输入交流斩波电路交流电压，主控电子开关是全控电子开关，续流电子开关是由2个单向晶闸管反并联组成，主控电子开关S1和续流电子开关S2组成交流斩波电路调节补偿电压大小，4个换相电子开关控制补偿电压相位，3个单相稳压器星形连接组成三相稳压器。本设计的斩波电路模块成本降低了30％。它与智能无触点补偿式交流稳压器相比：具有模块数量小、精度高、性价比高、连续无级调节补偿电压优点，它是智能型无触点补偿交流稳压器更新换代产品，有经济社会效益。
Description
[一]技术领域 本设计涉及斩控式交流调压稳压器，尤其是涉及到续流电子开关用2个单向晶闸管的交流斩波电路，调节补偿电压的连续无级无触点补偿式交流稳压器。
[二]背景技术 智能型无触点补偿式交流稳压器是为克服炭刷调压稳压器存在有触点和反应速度慢等缺陷而推出的新产品，目前有很多单位在生产这类交流稳压器，这类交流稳压器，单相：用1个带有7-9个引出头的调压变压器和7-9块晶闸管模块，晶闸管零触发转换抽头上的输出电压给1个补偿变压器的初级电压供电，补偿变压器次级绕组串联在电源电回路中获得稳压输出所需的补偿电压。三相：用3个单相星形连接输出三相稳压电压。这类交流稳压器其电路结构决定它可以做到快速反应和跳跃式的调压，不可能做到连续无级调压，达到高稳压精度稳压指标。如何做到连续无级调压稳压，而又不会超过智能型无触点补偿式交流稳压器的成本，是交流稳压电源界需要解决的大难题。
[三]发明内容 本设计的目的是要设计一种连续无级无触点补偿式交流稳器，其性能优于智能型无触点补偿式交流稳压器，其成本低于智能型无触点补偿式交流稳压器。
目前有多个单位试生产用教科书上斩控式交流调压电路调节补偿电压的交流稳压电源。由于教科书上这种斩波调压电路是：主控电子开关和续流电子开并都是用全控器件和二极管组成，由于大功率IGBT模块价格是晶闸管模块价格2-3倍，大功率斩波电路用的2块双向模块成本很高。因此，使用教科书上交流斩波电路补偿式交流稳压器的成本较高。同一发明人发明了比教科书上交流斩波调压电路更好的用2个单向晶闸管的交流斩波调压电路(发明专利：200710137582.8)，其所用2块斩波模块成本降低了25-30％，将它应用于连续无级无触点补偿式交流稳压器，不但其性能高于智能型无触点补偿式交流稳压器，而且其成本也低于智能型无触点补偿式交流稳压器，下面就是应用这种新的交流斩波电路设计的交流斩波电路调节补偿式交流稳压器。
本设计的单相交流斩波电路调节补偿电压的交流稳压器，它由滤波电容C、C1、滤波电感L、补偿变压器T1、自耦变压器T2、主控电子开关S1、续流电子开关S2、4个换相电子开关S3～S6及其控制电路组成，主控电子开关是全控电子开关，续流电子开关由2个单向晶闸管V3、V4反并联组成，其特征在于：自耦变压器输出的升高电压实施交流斩波调压，交流斩波电路的续流电子开关用2个单向晶闸管，补偿电压换相，用4个换相电子开关S3～S6，交流稳压器第1交流输入端(2)与补偿变压器T1次级绕组W2一端、自耦变压器T2中间绕组抽头端连接，主控电子开关S1一端(4)与自耦变压器T2绕组高压端、滤波电容C1一端连接，第1交流稳压输出端(3)与补偿变压器T1次级绕组W2另一端连接，第2交流输入端(1)与第2交流稳压输出端、自耦变压器T2绕组低压端、续流电子开关S2一端、滤波电容C一 端、换相电子开关S4一端、换相电子开关S6一端、滤波电容C1另一端连接，主控电子开关S1另一端(5)与续流电子开关S2另一端、滤波电感L一端连接，滤波电感L另一端(6)与滤波电容C另一端、换相电子开关S3一端、换相电子开关S5一端连接，换相电子开关S3另一端(7)与换相电子开关S4另一端、补偿变压器T1初级绕组W1一端连接，换相电子开关S5另一端(8)与换相电子开关S6另一端、补偿变压器T1初级绕组W1另一端连接。三相交流斩波电路调节补偿电压的交流稳压器，它由所述的3个单相交流斩波电路调节补偿电压的交流稳压器星形连接组成。
本设计的单相交流斩波电路调节补偿电压的交流稳压器，其特征在于：自耦变压器T2输出交流电压(4)与交流斩波主控电子开关S1一端连接，它有1个交流输入端(2)、1个交流稳压输出端(3)和1个交流输入和交流稳压输出的公共端(1)、控制主控电子开关S1中的三极管的通断比，达到输出电压稳定的单相交流稳压器。主控电子开关S1是由2个二极管和2个三极管组成的双向全控电子开关。或者由4个二极管和1个三极管组成的双向全控电子开关。
本设计的三相交流斩波电路调节补偿电压的交流稳压器，其特征在于：它由3个相同的单相交流斩波电路调节补偿电压的交流稳压器连接成星形，有1个交流输入和交流稳压输出公共零线N，3个三相交流输入端A1、B1、C1和3个三相交流稳压输出端A2、B2、C2，能同时输出三相380V交流稳定电压和三个有公共零线N的单相220V交流稳定电压，用调节3个主控电子开关S1A、S1B、S1C中的三极管控制信号的斩控通断比调节补偿电压达到输出电压稳定的三相交流稳压器，升压自藕变压器的三个升压交流电压输出端与3个主控双向全控电子开关S1A、S1B、S1C一端连接。
[四]附图说明 附图1是本设计的单相交流斩波电路调节补偿电压的交流稳压器主电路。附图2是本设计的三相交流斩波电路调节补偿电压的交流稳压器主电路。
[五]具体实施方式 由附图1可知：先将输入2端(1、2)交流电压通过自耦变压器T2升压再供给交流斩波电路，这样能使交流斩波电路和倒相电子开关的电流容量减少，损耗减少。斩波电路由主控电子开关S1和续流电子开关S2组成，8个单向晶闸管V5～V12组成4个倒相双向电子开关S3～S6，并且它们兼做补偿变压器初级绕组W1短路开关，电路工作如下：
1、在输入2端(1、2)电压高于交流稳压输出2端(1、3)电压时，由主控电子开关S1和续流电子开关S2组成交流斩波调压电路，其输出斩波电压经电感L和电容C滤波后，在1、5两端变成与输入同频率的电压，通过2个倒相电子开关S3、S6供给补偿变压器T1初级绕组W1供电，其次级统组W2感应电压与输入电压相位相反，调节主控双向全控电子开关S1中的2个三极管V1、V2通断比达到交流输出2端电压稳压。
2、在输入2端(1、2)电压低于交流稳压输出2端(1、3)电压时，由主控电子开关S1 和续流电子开关S2组成交流斩波调压电路，其输出斩波电压经电感L和电容C滤波后，在1、5两端变成与输入同频率交流电压，通过另2个倒相电子开关S4、S5给补偿变压器T1初级绕组W1供电，其次级统组W2感应电压与输入电压相位相同，调节主控电子开关S1中的2个三极管V1、V2通断比达到交流输出2端电压稳压。
3、在输入2端(1、2)等于交流稳压输出2端(1、3)电压，或者不稳压时，关闭主控电子开关S1控制信号，打开4个换相电子开关S3～S6，补偿变压器初级绕组W1被4个换相电子开关S3～S6短路，次级绕组W2阻抗为零，输入2端电压直通输出2端。
由附图2可知：本设计的三相交流斩波电路调节补偿电压的交流稳压器主电路，是由附图1所示的3个单相交流斩波电路调节补偿电压的交流稳压器主电路星形连接而成的主电路，它有1个交流输入和交流稳压输出公共零线N，3个三相交流输入端A1、B1、C1和3个三相交流稳压输出端A2、B2、C2，能同时输出三相380V交流稳定电压和有公共零线N的三个单相220V交流稳定电压，用调节3个主控双向全控电子开关S1A、S2A、S1B中三极管通断比调节补偿电压大小，达到输出电压稳定的三相交流稳压器。三相每一相交流斩波电路都是经自耦变压器升压后的交流电压进行斩波。
应该特别指出的是本设计的单相和三相交流斩波电路调节补偿电压的交流稳压器中的4个和12个换相电子开关，除用附图上的2个单向晶闸管反并联组成1个换相电子开关之外，还可用1个双向晶闸管电子开关和固体开关替代附图中2个单向晶闸管反并联组成换相电子开关，采用何种倒相电子开关决定于它们的价格。
本设计的特征是斩波调节电路是同一发明人发明的用2个单向晶闸管反并连接做续流电子开关的交流斩波调压电路，这样续流电子开关模块成本就降低了50-60％；换相电路是4个换相电子开关组成，换相电子开关兼做补偿变压器初级绕组短路开关，交流斩波电的输入电压是经自耦变压器升压后的交流电压。它与智能无触点补偿式交流稳压器相比：具有模块数量小、成本低、精度高、性价比高、连续无级调节补偿电压的优点，实现真正的连续无级调节补偿电压，是智能型无触点补偿交流稳压器特别是500千伏安以上的稳压器更新换代产品，有很大经济效益和社会效益。
Claims (6)
1.单相交流斩波电路调节补偿电压的交流稳压器，它由滤波电容C、C1、滤波电感L、补偿变压器T1、自耦变压器T2、主控电子开关S1、续流电子开关S2、4个换相电子开关S3～S6及其控制电路组成，主控电子开关是全控电子开关，续流电子开关由2个单向晶闸管V3、V4反并联组成，其特征在于：自耦变压器输出的升高电压实施交流斩波调压，交流斩波电路的续流电子开关用2个单向晶闸管，补偿电压换相，用4个换相电子开关S3～S6，交流稳压器第1交流输入端(2)与补偿变压器T1次级绕组W2一端、自耦变压器T2中间绕组抽头端连接，主控电子开关S1一端(4)与自耦变压器T2绕组高压端、滤波电容C1一端连接，第1交流稳压输出端(3)与补偿变压器T1次级绕组W2另一端连接，第2交流输入端(1)与第2交流稳压输出端、自耦变压器T2绕组低压端、续流电子开关S2一端、滤波电容C一端、换相电子开关S4一端、换相电子开关S6一端、滤波电容C1另一端连接，主控电子开关S1另一端(5)与续流电子开关S2另一端、滤波电感L一端连接，滤波电感L另一端(6)与滤波电容C另一端、换相电子开关S3一端、换相电子开关S5一端连接，换相电子开关S3另一端(7)与换相电子开关S4另一端、补偿变压器T1初级绕组W1一端连接，换相电子开关S5另一端(8)与换相电子开关S6另一端、补偿变压器T1初级绕组W1另一端连接。
2.根据权利要求1所述的单相交流斩波电路调节补偿电压的交流稳压器，其特征在于：自耦变压器T2输出交流电压(4)与交流斩波主控电子开关S1一端连接，交单相交流稳压器有1个交流输入端(2)、1个交流稳压输出端(3)和1个交流输入和交流稳压输出的公共端(1)、控制主控电子开关S1中的三极管的通断比，达到输出电压稳定的单相交流稳压器。
3.根据权利要求2所述的单相交流斩波电路调节补偿电压的交流稳压器，其特征在于：所述的主控电子开关S1是由2个二极管和2个三极管组成的双向全控电子开关。
4.根据权利要求2所述的单相交流斩波电路调节补偿电压的交流稳压器，其特征在于：所述的主控电子开关S1是由4个二极管和1个三极管组成的双向全控电子开关。
5.三相交流斩波电路调节补偿电压的交流稳压器，其特征在于：3个权利要求1所述的单相交流斩波电路调节补偿电压的交流稳压器星形连接。
6.根据权利要求5所述的三相交流斩波电路调节补偿电压的交流稳压器，其特征在于：有1个交流输入和交流稳压输出公共零线N，3个三相交流输入端A1、B1、C1和3个三相交流稳压输出端A2、B2、C2，能同时输出三相380V交流稳定电压和三个有公共零线的单相220V交流稳定电压，用调节3个主控电子开关S1A、S1B、S1C中的三极管信号通断比调节补偿电压达到输出电压稳定的三相交流稳压器，自耦变压器的三个升压交流电压输出端与3个主控电子开关S1A、S1B、S1C一端连接。
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|---|---|---|---|---|
| CN115173425A (zh) * | 2022-08-08 | 2022-10-11 | 贝尔德(昆山)能源科技有限公司 | 基于交流斩波的稳压电源 |
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