CN2161948Y

CN2161948Y - 节能保护型低电压交流稳压器

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Publication number: CN2161948Y
Application number: CN 93238569
Authority: CN
Inventors: 李文新
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1993-04-24
Filing date: 1993-04-24
Publication date: 1994-04-13
Anticipated expiration: 2003-04-24

Abstract

一种节能保护型交流电子稳压器，它包括：降压变压器B₂，整流二极管VD₁，分别由升压、降压和保护，以及开路这些稳压控制单元控制的升压继电器 K₃，降压与保护继电器K₂和开路继电器K₁，由自耦变压器B₁和继电器K₁—K₃的触点构成的电压调整电路。该稳压器可在市电网电压不正常时自动控制继电器的触点切换相关电路，不仅可以使输出交流电压稳定，而且可在市电网电压正常或高于正常值时，甩开自耦变压器B₁或切断变流输出。具有线路简单，构思精巧，能耗小，成本低等优点。

Description

本实用新型涉及交流稳压器，尤其是一种适用于家庭使用的节能保护型低电压交流稳压器。

现有技术中，可以为家用电器提供较为稳定的交流工作电压的全自动交流稳压器有许多种，其中较为典型的是中国专利公报上公开的一种名称为“节能保护型宽电压交流稳压电源（分类号：G05F1／20；申请号：91226976.6）”。该电源主要包括：由自耦变压器、整流滤波电路、取样放大电路、继电器等构成的稳压节能电路，保护电路，工作状态显示电路。该电源利用取样电路对输入电压进行取样，自动驱动继电器切换自耦变压器的抽头，使输出电压满足家用电器的需求，具有可以实现较宽范围的交流稳压，可对负载进行过压保护，稳压精度较高，自耗电较少等优点。但不足之处在于该电源的结构过于复杂（共使用了六个继电器，七只三极管，一块集成电路，十多支二极管、两个变压器及大量电阻电容），成本较高。

本实用新型之目的，在于针对上述技术之不足而提供一种线路结构简单，可实现在市电网电压过高时自动切断市电网电源，在市电网电源低于正常电压时可对市电网电压进行稳压，其自耗较少，成本低的节能保护型低电压、交流稳压器。

一种节能保护型低电压交流稳压器，该稳压器包括：可与市电电网相连的输入插头CT，交流稳压输出插座CZ，自耦变压器B₁，保险丝BX，降压变压器B₂，调节所述自耦变压器B₁绕组的调节继电器，以及控制调节继电器线圈的稳压调节单元，其特征是：

所述的自耦变压器B₁至少包括四个首尾串连的绕组，这些绕组的端头分别为1、3、4、5、6、7，所述的端头1和所述的输入插头CT一端及所述输出插座CZ一端分别相连；

所述的降压变压器B₂付边连有一个整流二极管VD₁，该降压、变压器B₂原边A端通过所述保险丝BX和所述输入插头CT另一端相连，原边另一端B与所述自耦变压器B₁端头1相连；该降压变压器B₂付边的C端和整流二极管VD₁正端相连，另一端D和所述自耦变压器B₁端头1相连；

所述的稳压调节单元为3个；它们是升压控制单元，降压与保护控制单元和开路控制单元，这些单元分别包括一个由电阻R₁、电位器RP₁构成的电压取样电路，一个由三极管V₁、电阻R₂和三极管V₂构成的放大电路，以及一个电解电容C；这些单元中的电阻R₁一端为电压取样端（12、11、10），电阻R₁的另一端经由电位器RP₁的两个定触点和所述的三极管V₁射极，电解电容C的负极，以及自耦变压器B₁的端头1分别相连；电位器RP₁动触点和所述三极管V₁基极相连，V₁集电极通过电阻R₂和三极管V₂基极相连，V₂射极和所述二极管VD₁负极相连，V₂集电极和所述电容C正极相连；

所述的调节继电器为3个，它们分别是升压继电器K₃，降压与过压保护继电器K₂和开路继电器K₁；所述的升压继电器K₃、降压与过压保护继电器K₂和开路继电器K₁的线圈分别和所述升压控制单元，降压与保护控制单元和开路控制单元中的电解电容C并联；所述升压控制单元中的电压取样端（12）和继电器K₃的一对常开常闭触点的公共端相连，该对常开常闭触点的常开端和常闭端分别与所述自耦变压器B₁的端头5和4相连；所述降压与电压保护控制单元的电压取样端（11）和所述继电器K₂的一对常开常闭触点中的常闭端相连，该对常开常闭触点的公共端和所述输出插座CZ的另一端相连，其常开端和所述自耦变压器B₁的端头5相连；所述的开路控制单元的电压取样端（10）和继电器K₁的一对常开常闭触点（K_1－1）的公共端相连，该对触点的常闭端和升压控制单元的电压取样端（12）相连，其常开端和该继电器K₁的另一对常开常闭触点（K_1－2）中的常开端相连；所述继电器K₁的另一对常开常闭触点（K_1－2）中的常闭端和所述自耦变压器B₁的端头6相连，其公共端和所述降压与保护控制单元中的电压取样端（11）相连；

所述的输出插座CZ的另一端和所述的继电器K₁的另一对常开常闭触点（K_1－2）的常开端之间，串连有一个过电压显示器，该显示器由串连的发光二极管VD₂和电阻R₈构成；

所述方案中，由自耦变压器B₁和三个调节继电器的触点构成一个对市电网输入的交流电压进行调节的电压调整电路，由三个稳压调节单元对输入的市电网电压进行电压取样并分别或相互配合，对三个调节继电器的线圈进行控制，在市电网低于家用电器的额定电压，高于家用电器的额定电压、或满足家用电器的额定电压的情况下，控制升压继电器K₃、降压与过压保护继电器K₂或开路继电器K₁，采用换接自耦变压器B₁的绕组，或切断市电网电压，或对自耦变压器B₁开路的措施，达到交流稳压输出，保护家用电器和节能的目的。

所述方案中的降压变压器B₂和整流二极管VD₁用于向所述稳压调节单元提供工作电压，电解电容C用于在二极管VD₁输出的半波电压为零时维持所述调节继电器线圈的吸合。

所述方案在市电网电压基本正常时，所述的开路继电器K₁可将所述的自耦变压器B₁从电压调整电路中甩开，此时市电网直接向输出插座供电，整个电路中只有降压变压器B₂和继电器K₁线圈耗电，其消耗能源极少。

所述方案中，降压与过压保护继电器K₂可以完成两个功能：一是当通过自耦变压器B₁升压后送至输出插座CZ的交流电压高于家用电器额定值时，继电器K₂可与继电器K₃配合，自动吸合而使送至输出插座CZ的电压降低；二是当市电网电压高于家用电器额定电压时，该继电器K₂可与开路继电器K₁配合，切断市电网对输出插座CT的通路，而在市电网恢复正常后，再自动接通电压输出，实现过压保护功能。

和现有技术相比，本实用新型具有如下优点：

（1）线路结构简单，构思精巧，一个元件（继电器）可实现多种功能。（2）成本低廉，适用于一般家庭使用。

由于本实用新型可以实现在市电网电源过高时自动切断电源，在市电网低于正常时可提供交流稳压，其自耗较少，满足实际需求，达到其发明目的。

本实用新型可结合实例和附图进一步说明：

图1为本实用新型线路结构图，也是实例1；

图2为本实用新型另一种线路结构图，也是实例2。

实施例1中（参见图1）：B₁一自耦变压器，它具有四个串连的绕组，其端头分别为1、3、4、5、6；其中当端头1至2之间的输入交流电压为100V时，其端头1和端头3、4、5和6之间的交流电压分别为～145V、～185V和～220V。B₂一降压变压器，它的输入为～220V，输出为～10V。R₁、R₂、R₇、R₈一电阻，阻值为1M、1.1K、100K、100K。C一电解电容，阻值为100μ／16V。V₁、V₂一三极管，型号为9011、9012。K₁、K₂、K₃一继电器，型号为JQX－4F和JZZ－22F。VD₂、VD₃－发光二极管。CT－输入插头。CZ－输出插座。BX－保险丝。V－交流电压表。

本例中，继电器K₁、K₂和K₃的吸合电压分别设定为～220V、～250V和～145V。

本例的工作过程：

（1）当输入电压为（90～125）V范围时，输出电压将由210V上升到245V，此时所有继电器全部不动作。

（2）当输入电压升到125V以上时，由于K_1－2公共端（即取样端11）上的电压超过250V，K₂吸合，其常开触点接通B₁的端头5，将输出电压降为210V左右。在这种状态下，即使输入电压继续升到140V，其输出电压也仅为230V左右。

（3）当输入电压上升到145V时，K₃吸合，其公共端接触B₁的端头4，此时由于B₁的端头6上的电压降至250V以下（实为220V），则K₂释放，其公共端又重新接触B₁的端头6，输出电压约为220V。在这种状态下，即使输入电压继续上升到170V时，输出电压也仅为245V以下，仍可继续使用。

（4）当输入电压上升到175V时，由于B₁的端头6上（即取样端11）的电压达到250V，K₂再次吸合，其公共端接触B₁的端头5，将输出电压再次降为210V左右。在这种状态下，即使输入电压继续上升到205V时，输出电压也仅为240V以下。

（5）当输入电压上升到210V时，K₁吸合，该继电器中两个常开触点同时吸合，由于电压取样端11处的电压也因K₁的动作变为210V左右，则K₂又释放，此时输出电压和输入电压完全相等，为210V左右。而且仅有继电器K₁吸合，K₂、K₃全部释放。

在这种状态下，输入电压继续上升到245V时，所有的三个继电器也全部不动，照常输出245V的电压。

（6）当输入电压超过250V时，K₂第三次吸合动作，其常开端闭合，而切断输出侧电路（注：此时B₁早已脱离电网的输入端），输出插座上（CZ处）无电压，实现了过压断电保护的功能。这时指示器VD₂亮。当电网电压恢复正常范围时，K₂又释放，接通稳压输出。

本例的交流输入电压为90V～250V，输出为～220V±10％。

实施例2说明如下（参见图2）。

和实施例1不同的是，本例的自藕变压器B₁的端头1和3之间多了一个抽头2；增加了一个升压控制单元及一个升压继电器K₄。继电器K₄的一对常开常闭触点的常开、常闭端分别与自藉变压器的端头3和2相连，其公共端分别与所述继电器K₃的常闭端及控制继电器K₄的升压控制单元中的电压取样端13相连。

本例中，继电器K₁、K₂、K₃和K₄的吸合电压分别为～205V、～250V、～145V和～100V。

本例是专门为市电网电压较低的地区设置，其工作过程和实例1雷同。

本例的输入电压范围为～70V－～250V，输出为交流220V±10％。

Claims

1、一种节能保护型低电压交流稳压器，该稳压器包括：可与市电电网相连的输入插头CT，交流稳压输出插座CZ，自耦变压器B₁，保险丝BX，降压变压器B₂，调节所述自耦变压器B₁绕组的调节继电器，以及控制调节继电器线圈的稳压调节单元，其特征是：

所述的自耦变压器B₁至少包括四个串连的绕组，这些绕组的端头分别为1、3、4、5、6，所述的端头1和所述的输入插头CT一端及所述输出插座CZ一端相连；

所述的降压变压器B₂付边连有一个整流二极管VD₁，该降压变压器B₂原边A端通过所述保险丝BX和所述输入插座CT另一端相连，原边另一端B与所述自耦变压器B₁端头1相连；该降压变压器B₂付边C端和整流二极管VD₁正端相连，另一端D和所述自耦变压器B₁端头1相连；

所述的稳压调节单元为3个，它们是升压控制单元、降压与保护控制单元和开路控制单元，这些单元分别包括一个由电阻R₁、电位器RP₁构成的电压取样电路，由三极管V₁、电阻R₂和三极管V₂构成的放大电路，以及一个电解电容C；这些单元的电阻R₁一端为电压取样端(12、11、10)；电阻R₁的另一端经由电位器RP₁的两个定触点和所述的三极管V₁射极、电解电容C的负极，以及自耦变压器B₁的端头1分别相连，电位器RP₁动触点和所述三极管V₁基极相连，V₁集电极通过电阻R₂和三极管V₂基极相连，V₂射极和所述二极管VD₁负极相连，V₂集电极和所述电容C正极相连；所述的调节继电器为3个，它们分别是升压、继电器K₃、降压与保护继电器K₂和开路继电器K₁；所述的升压继电器K₃、降压保护继电器K₂和开路继电器K₁的线圈分别和所述升压控制单元，降压与保护控制单元和开路控制单元中的电解电容C并联；所述升压控制单元中的电压取样端(12)和继电器K₃的一对常开常闭触点的公共端相连，该对常开常闭触点的常开端和常闭端分别与所述自耦变压器B₁的端头4和5相连；所述降压与保护控制单元的电压取样端(11)和所述继电器K₂的一对常开常闭触点中的常闭端相连，该对常开常闭触点的公共端和所述输出插座CZ的另一端相连，其常开端和所述自耦变压器B₁的端头5相连，所述的开路控制单元的电压取样端(10)和继电器K₁的一对常开常闭触点(K_1-1)的公共端相连，该对触点的常闭端和升压控制单元的电压取样端(12)相连；所述继电器K₁的另一对常开常闭触点(k_1-2)中的常闭端和所述自耦变压器B₁的端头6相连；其公共端和所述降压与保护控制单元中的电压取样端(11)相连。

2、按权利要求1所述的节能保护型低电压交流稳压器，其特征在于所述的继电器K₁的另一对常开常闭触点（K_1－2）的常开端和所述输出插座CZ的另一端之间，串连有一个过电压显示器，它由串连的发光二极管VD₂和电阻R₈构成。