CN2146025Y - 数控式继电器换挡交流稳压器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种数控式继电器换挡交流 稳压器，它采用输出取样，在窗口比较器和具有特定 逻辑功能的控制与门的控制下，使计数器按一定的编 码关系进行可逆计数，由计数器内各触发器控制继电 器触点转换，切换自耦变压器抽头，实现输出电压的 稳定。

Description

本实用新型公开了一种改进型的继电器换档交流稳压器，特别是一种数控式的继电器换档交流稳压器。

继电器换档交流稳压器，其主电路由多抽头自耦变压器和继电器转换触点组成。为了保证产品对稳压范围和稳压精度的指标要求，自耦变压器要有5个或更多的抽头，因此要设置4个或更多的继电器，用以实现对这些抽头的切换。

现有的这类产品都采用模拟控制电路，每个继电器都有一套独立的取样、比较电路，并用两只电位器选择该继电器吸合和释放工作点。这种控制方式采用的可调元件多，调试难度大，可靠性差，而且，这种模拟控制方式采用输入取样。当负载变化时，由于稳压器内阻所导致的输出电压变化，稳压器无法进行补偿，使得产品输出电压偏差大，精度差。

本实用新型的目的是为继电器档交流稳压器提供一种数字程序控制电路，以克服现有产品的上述缺点。

本实用新型的目的是用如下方法实现的：由4个或更多的JK触发器组成一个特殊编码的双向可逆的计数器，每个JK触发器的Q端控制一个继电器；用两只运算放大器组成一个窗口比较器，两只运放分别在稳压器输出电压高于其上限或低于其下限时输出高电平，再用这两个运放输出的高电平去控制计数器作顺向或逆向的计数，计数器数码的变化，将改变继电器的工作状况，切换自耦变压器抽头，稳定输出电压。

下面将结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。

图1是本实用新型一种实施例主电路图；

图2是上述实施例采用的计数器编码表；

图3是上述实施例控制电路图。

在图1所示的主电路中，T是自耦变压器，它有5个抽头B₁－B₅，由四组继电器转换触点J_1C－J_4C进行切换，T上还绕有以A、A为输出端子的低压绕组，由它向控制电路供电。电阻R₀和电容C₀互相串联后跨接在主电路输入火线和输出火线上，具有减少电弧、保护触点的作用，而且在触点转换过程中产生续流作用，改善输出电压的连续性。与J_2C、J_3C、J_4C的接法不同，J_1C将常开触点接在自耦变压器电压较高的抽头上，这种接法使稳压器避开了四只继电器同时吸合的现象，减轻了控制电路中直流稳压电源的负荷。

对于图1所示的实施例主电路，继电器J₁－J₄分别受控于图3控制电路中IC₁－IC₄等四个JK触发器的Q端，据此，可以推导出图2所示的计数编码表。编码表中列有b₁－b₅等5个数码，正好对应于自耦变压器的5个抽头B₁－B₅的选通状态。通过逻辑设计，使计数器在取样电压的控制下，按编码表进行任意可逆计数，则是图3所示控制电路的任务。

图3中，S、O为取样端，输出交流电压经R₁和R₂分压、经D₅～D₈整流，C₃滤波，在R₃上得到数值为4－8伏的平滑的直流取样电压，并输入由运算放大器IC₆和IC₇构成的窗口比较器，调节W₁使得稳压器输出电压超过上限时，IC₆的输出端K翻转为高电平，调节W₂使稳压器输出电压低于其下限时IC₇的输出端J翻转为高电平。很明显，J端的高电平使计数器按编码表由上向下即沿b₁－b₅的方向计数，而J端的高电平使计数器按b₅－b₁的方向逆向计数。根据图2中编码表，本实用新型设计了由R₁₂－R₁₉和D₁₃－D₂₆组成的八个控制与门，它们分别接在各JK触发器的控制端。其逻辑表达式如下：

j₁＝K Q₂j₂＝J Q₁j₃＝JQ₂j₄＝JQ₃

k₁＝J k₂＝K Q₃k₃＝K Q₄k₄＝K

图3中由IC₅、R₃、R₄、R₅、R₆及C₄构成一脉冲发生器，并将脉冲输入各个触发器的CP端，因为JK触发器只在CP脉冲上升沿期间翻转，所以计数过程是在CP脉冲的作用下逐个进行的。R₇、C₅组成计数器置零电路，使稳压器开机时计数器被置零，输出电压与输入电压相等，避免了稳压器开机输出过冲。

Claims (9)

1、一种数控式继电器换挡交流稳压器，包括由多抽头自耦变压器[T]、继电器转换触点[J_1C]-[J_4C]、续流元件[Co]、[Ro]构成的主电路和由计数器、窗口比较器、计数脉冲发生器、取样电路、继电器推动电路等构成的控制电路，其特征在于：由计数器内各触发器的输出端[Q₁]-[Q₄]的输出电平，经三极管[BG₁]-[BG₄]推动，控制继电器触点的转换。

2、根据权利要求1所述的交流稳压器，其特征在于：计数器是由JK触发器［IC₁］－［IC₄］所构成，并按图2所示编码表计数的可逆计数器。

3、根据权利要求1所述的交流稳压器，其特征在于：由运算放大器［IC₆］、［IC₇］组成的窗口比较器，在稳压器的输出电压高于或低于它的上、下限时，［IC₆］、［IC₇］的输出端［K］、［J］分别输出高电平，［K］端的高电平控制可逆计数器沿［b₅］－［b₁］方向逆向计数，［J］端的高电平控制计数器沿［b₁］－［b₅］方向顺向计数。

4、根据权利要求1、3所述的交流稳压器，其特征在于：计数器还包括由电阻［R₁₂］－［R₁₉］和二极管［D₁₃］－［D₂₆］分别组成的八个控制与门，它们分别控制着JK触发器的八个控制端，［j₁］［j₂］［j₃］［j₄］［k₁］［k₂］［k₃］［k₄］。其逻辑功能为：

j₁＝K Q₂j₂＝J Q₁j₃＝JQ₂j₄＝JQ₃

K₁＝J k₂＝K Q₃k₃＝K Q₄k₄＝K

5、根据权利要求1所述的交流稳压器，其特征在于：计数脉冲发生器由运算放大器［I_C5］电阻［R₃］～［R₆］及电容［C₄］构成，计数脉冲输入所有JK触发器的［CP］端。

6、根据权利要求2所述的交流稳压器，其特征在于：计数器内各触发器置零端受电阻［R₇］、电容［C₅］的控制，开机时计数器被置零。

7、根据权利要求1、3所述的交流稳压器，其特征在于：取样电压取自稳压器的输出端［S［、［O］。通过［R₁］和［R₂］分压，［D₅］－［D₈］整流，C₃滤波，把平滑的直流取样电压输入窗口比较器。

8、根据权利要求1所述的交流稳压器，其特征在于继电器转换触点［J_1C］将常开触点接在自耦变压器电压较高的抽头上，［J_2C］、［J_3C］、[J_4C］的常开触点接在电压较低的抽头上。

9、根据权利要求1所述的交流稳压器，其特征在于：续流元件电阻［R₀］和电容［C₀］相串联，并跨接在稳压器输入火线和输出火线上。

Images