CN2054953U

CN2054953U - 交流安全电源

Info

Publication number: CN2054953U
Application number: CN 89214992
Authority: CN
Inventors: 甄广国
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1989-08-15
Filing date: 1989-08-15
Publication date: 1990-03-21

Abstract

一种交流安全电源，由控制电路与控制变压器组成，是利用采样电压的差别，去分别控制触发器的工作，进而控制不同的继电器工作，再由继电器去控制变压器的输入输出端的不同连接，达到在135V-400V电源电压变化范围内，保证输出电压范围不超出180-240V，并且有漏电、过流保护电路、线路简单、性能可靠。

Description

本实用新型是提高单相电源供电质量和保证用电设备安全的装置。

单相供电的用电器对电源电压有一定的范围要求。电源电压过高，将损坏用电设备，而相电压供电时最坏可能是线电压进入用户，这将导致用电设备永久性损坏；电源电压过低，用电设备将不能正常工作。以往的解决办法是加装稳压装置或保护装置，这都有一定的缺点。

稳压装置①自身功耗大，如100W的铁磁稳压器，自身就需300多毫安电流。②性能价格比低。③对电源输入电压有一定的范围要求，一般在电源电压标准值的＋10％到－20％之间，而这一允许范围恰恰又是一般用电设备的允许输入电压范围，超出这一范围，稳压电源将不能工作，失去稳压作用。

保护装置：①在超压、欠压时保护，切断电源。这时的状况是有电不能用，影响工作和生活，在电压经常偏高和偏低时尤其如此。②一些保护器本身缺点使保护器工作并不可靠，在过高超压时保护器本身就要损坏。③在电源电压处于保护值的临界值时，将频繁开关电源这不但影响工作和生活，更严重的是危及用电设备的安全和缩短寿命。

本实用新型的目的是，提供一种结构简单，具有较宽的电压调整性能，并具有多种保护功能的安全电源。

附图是本实用新型的电原理图。

本实用新型是由CT①与C1、C2组成的电源杂波滤除电路；CT②、D7、BG1、R3组成的漏电保护控制部分，KH、D6、R1、2、C4组成的过流保护控制部分，IC1、R5、BG2组成的集中控制部分；B1－②、D2－5、C3、DW组成的电源供给部分；B1－③、D1、C8组成的电压取样电路。IC2、C6、R6、D8、R7、BG3、J4组成的延时供电部分等七部分组成。

本实用新型的基本结构是，在交流电源输入后，经零序电流互感器CT并通过继电器J1～J4的多组触点与自耦变压器B2连接，电源经零序电流互感器输入后还与变压器B1初级连接，变压器B1的次级输出取样信号去控制施密特触发器IC_3～5的工作，由施密特触发器IC_3～5去控制继电器J_1～3的动作，使自耦变压器B₂的输入端和输出端随输入电压的变化而调整，达到稳定输出电压的目的。

交流电源端入输出端与继电器触点和自耦变压器的连接关系为，交流电源输入一端经零序电流互感器初级CT①一绕组、电抗器KH初级，J_4－2常开点，自耦变压器B₂g点接入负载；另一端经CT①另一绕组、J_4－1常开触点，接J_1－1、J_1－2与J_2－1共用点，J_1－1常开点另一端与J_2－2常闭点一端连接，J_2－1另一端与自耦变压器B₂d点、J_1－3常闭点连接；J_1－2常闭点另一端与自耦变压器e点、J_2－3常开点一端连接，J_2－3的另一端与J_2－2、J_1－3的另一端及J_3－1常闭点连接为C点；自耦变压器B₂的f点与J_3－2常开点一端连接，J_3－2与J_3－1共用点即H点接入负载另一端。

下面结合附图对本实用新型的原理及实施例加以详细介绍：

送电之初，IC₂触发端处于高电位，输出为低电位，BG₃截止，J₄不吸合，J_4－1、J_4－2触点处断开位置负荷侧无电。

待C₆充电到一定值后，IC₂触发端变为低电位，输出端翻转为高电位，BG₃饱合，J₄吸合，J_4－1、J_4－2触点接通，负荷侧有电。时基电路IC₁、IC₂可采用通用555时基电路。

自耦变压器B₂各绕组之间的匝数比为：de：ef：fg为10：6：24，施密特触发器IC₃调整到当电源输入为180V时翻转，施密特触发器IC₄调整到当电源电压为240V时翻转，施密特触发器IC₅调整到当电源电压为320V时翻转。调整触发器IC₃～IC₅各输入端的电阻R_8～9、R_10～11、R_12～13的阻值比，即可调整触发器的工作状态。

在电源为180V－240V时由变压器次级B₁③、D₁、C₈组成的取样电路经A点输出取样电压，这时IC₃输出高位晶体管BG₄导通J₁工作，自耦变压器B₂未投入、电流通路为a－b－c，负荷侧电压为180V－240V；

在电源为240V－320V时，触发器IC₄输出高位BG₅导通，J₂吸合。变压器B₂投入，电流通路为a－d－e－c，变压器B₂呈降压状态，由于变压器B₂绕组之比dg：cg＝（10＋6＋24）：（6＋24）＝4：3，所以电源在240V－320V时，负荷侧电压为180V－240V；

当电源为320V－400V时，触发器IC₅输出端为高位BG₆导通，J₃吸合，电流通路为a－d－e－f－H，由于变压器B₂绕组之比dg：fg＝（10＋6＋24）：24＝40：24＝10：6，所以负荷端电压为192V－240V；

当电源为180V－135V时，触发器IC₃输出端为低位，J₁释放，变压器B₂呈升压方式投入。其绕组之比cg：dg＝（6＋24）：（10＋6＋24）＝3：4，负荷侧电压为180－240V；

当电源电压低于135V时，由于欠压J₄自然释放，负荷侧无电。

这样，当电源电压从135V－400V时，负荷侧电压始终为180V－240V范围内。完全适合绝大部分单相用电设备对电源电压的要求。

漏电保护部分工作原理是：当负荷侧漏电零序互感器初级CT①电源不平衡，到一定值后，其次级CT②输出与二极管D₇和晶体管BG₁连接，并使晶体管BG₁导通，时基电路IC₁强复端处于低电位，输出端亦为低电位，经偏置电阻R₅使BG₂导通，电容C₆放电，使触发器IC₂翻转。J₄释放，切断电源。过流保护是由电抗器KH取出信号经二极管D₆、电阻R₁、R₂、C₄组成的滤波电路，加到触发器触发端，使IIC₁触发端电位从低到高，输出从高到低，使BG₂导通，IC₂翻转，BG₃截止J₄释放，切断电源。

如果要求输出电压更接近电源电压之标称值，可再增加一级调控部分。具体做法是：加入两级施密特触发器，动作电压分别是210V、230V，加入一级调控变压器，变压比为1：10即可使输出端电压范围控制在230V－200V。

本交流安全电源，能完全包容三相四线制供电的单相电源可能出现的电源电压最低值到最高值（135V－400V），将其自动调控在绝大多数单相供电的用电设备允许的电源电压范围内（180V－240V），或精密仪器，设备允许的电源电压范围内（200－230V），且具有过流与漏电保护及延迟供电功能，自身耗电极少。

Claims

1、一种交流安全电源，由电源变压器、时基电路、用于控制继电器J₁、J₂、J₃的三级施密特开关电路、继电器J₁、J₂、J₃等和分档自耦变压器组成，其特征在于：

交流电源一端经零序电流互感器初级CT①一条线、电抗器KH初级、继电器J₄一组常开点、分档自耦变压器g点接入负荷；

交流电源另一条线经CT①另一条线、J_4-1触点接J_1-1、J_1-2与J_2-1共用点。J_1-1另一端与J_2-2一端连接。J_2-1另一端与分档自耦调压器d点、J_1-3一端连接；J_1-2一组常闭点与分档自耦调压器e点、J_2-3一端连接，J_2-2、J_2-3、J_1-3另一端与J_3-1常闭点联结为C点；分档自耦调压器f点与常开点J_3-2一端连接，J_3-1、J_3-2共用点即H点接入负荷另一端。

2、根据权利要求1所述的交流安全电源，其特征在于三级施密特电路分别在电源为180V、240V、320V时动作。

3、根据权利要求1或2所述的交流安全电源，其特征在于自耦变压器各绕组的匝数比de：ef：fg为10：6：24。

4、根据权利要求1所述交流安全电源在延时供电时的特征是：充电电容C₆正端与开关三极管BG₂（PNP型）发射极联结后接入正电源，负端与充电电阻R₆开关三极管BG₂集电极并接入时基电路IC₂触发端，时基电路IC₂输出端经NPN三极管BG₃控制继电器J₄。

5、根据权利要求1所述交流安全电源特征在于：过流取样用电抗变换器KH次级一端接电源地点C，另一端与整流管D₆连接，D₆另一端经调整电阻R₁与接地电阻R₂之上端接入时基电路IC₁触发端。

6、根据权利要求1所述的交流安全电源，其特征在于：漏电保护之取样零序电流互感器CT②一端接电源负端；另一端整流后接入控制三极管BG₁基极，三极管BG₁（NPN）射极接电源负端，BG₁集电极连接电阻R₃一端，并接入时基电路强复端，电阻R₃另一端接电源正端。