CN2175431Y

CN2175431Y - 数控叠加式交流稳压器

Info

Publication number: CN2175431Y
Application number: CN 93242238
Authority: CN
Inventors: 郭洪志
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1993-10-16
Filing date: 1993-10-16
Publication date: 1994-08-24
Anticipated expiration: 2003-10-16

Abstract

本实用新型提供了一种数控叠加式交流稳压器，包括变压器组和控制电路两大部分构成，其特征在于变压器组由1至4个或n个变压器组成，且每个变压器的初级绕组均串接一个电子开关，并且由电子开关对变压器的初级电压进行控制。当电子开关接通时，次级绕组感生电压与输入电压U_L进行叠加。从而利用变压器的初级线圈的接通或关断，使次级感生电压升高或降低一个或几个单位电压值，同时利用各控制电路，反复对输出电压升压或降压控制来达到稳压的目的。

Description

本实用新型涉及交流稳压器，特别是一种数控叠加式交流稳压器。

现市面上流通有数百种交流稳压器，这些稳压器均能起到稳压作用，并也能达到各自的性能指标，给一般的电器产品带来有效的安全措施。然而这些稳压器中有不少存在着工作效率低，应变时间长，输出波形失真大等缺点。如专利号为91231433所公开的一种全功能家用交流稳压保护器，该保护器是利用电网电压和变压器电压叠加来调整输出电压，也就是说由电网电压控制电路与继电器驱动电路相接后控制变压器电路与输出口的通断来达到稳压的目的。由此可见该保护器虽具有稳压效果好，自身能量损耗小等特点，但也同样存在上述不足。

本实用新型的目的是提供一种利用变压器的初级线圈的接通或关断，使其次级感生电压升高或降低一个单位或几个单位的电压值。且工作效率高，应变时间短，波形失真小，体积小的数控叠加式交流稳压器。

本实用新型的目的是通过如下方案实现的：数控叠加式交流稳压器，包括变压器组、电子开关电路、取样电路（1）、积分比较逻辑电路（2）、过零检测电路（3）、升压／降压控制电路（4）、升压／降压调压控制电路（6）、二进制加减计数器（5）共同构成。该稳压器的变压器组由变压器T1至T4组成，每个变压器的初级绕组是并联连接，且在每个初级绕组上均串接有由双向可控硅、光电耦合器、三极管、整流器及电阻组成的电子开关电路，而变压器的次级绕组串联连接后一端接电源输入端，另一端经电感L1接电源输出端。所述的积分比较逻辑电路的积分器：由电位器RW1、电阻R403至R408、电容C401至C403、放大器IC401、二极管VD405、VD406组成。电位器RW1串联电阻R403与电阻R404一起组成取样调节电路，该电路的两端分别接在整流器输出端，调节电位器RW1可调节取样量的大小，同时也调节了输出电压Uo的大小，该电路的积分电阻是串联在IC401输出负端的电阻R405、R406，积分电容是并接在IC401输入负端与输出端的C403，所述的比较器由放大器IC402A和IC402B及电位器RW2、电阻R409、R410、电容C403、反相器IC206C、IC206D组成，其中IC402A和IC402B的正端分别接在放大器IC401的输出端，而IC402A、IC402B的负端则分别通过电容C403和电阻R410接地端，IC402A和IC402B的输出端分别与反相器IC206C、IC206D的输入端连接；IC206C和IC206D的输出端分别接入升压／降压控制电路的记忆电路IC201A和IC201B的CP脚。从而由IC201A和IC201B将来自不同状态的输入信号在复位脉冲未到达之前进行记忆。所述的过零检测电路：由电阻R301至R307、二极管VD301、VD302、放大器IC301A、IC301B及电容C301组成，其中由外围元件取样电阻、限流电阻、偏置电阻以及保护二极管保证该电路在交流过零时，使IC301A和IC301B输出为高电平，并且都产生过零脉冲，但IC301A产生脉冲较IC301B产生的脉冲宽，同时供给IC206B和IC205B产生复位脉冲和计数脉冲，对升压降压电路进行控制。所述的升压／降压控制电路，由IC201A、IC201B、IC202A、IC202B、IC203A、IC203B、IC205B、IC206A、IC206B组成，其中由IC206A、IC206B、IC205B组成该电路的时钟控制和复位脉冲电路，IC206A接在IC205B的复位端R脚，IC206B接在IC205B的时钟控制端CP脚，这里由IC201A和IC201B组成记忆电路，该电路的CP脚的控制信号取决于前一级的反相器IC206C和IC206D的输出信号状态，另外，由IC202A、IC202B、IC203A、IC203B组成升压／降压脉冲选通电路，该电路的输入端分别与IC201A、IC201B的Q、Q一端连接，输出端分别与IC203A、IC203B的b、C端连接，从而由该电路对输出电压的脉冲沿进行选通控制。

本实用新型的变压器是由1到n个变压器构成，同时串接在每个初级绕组上的电子开关也由1至n个构成。

本实用新型的优点在于：利用变压器的初级线圈的接通或关断，使其次组感生电压升高或降低一个单位或几个单位的电压值，同时利用各控制电路作用，通过反复对输出电压的升压或降压的控制，从而达稳压的目的。本实用新型同时具有工作效率高，体积小、应变时间快（t＝1／2f），波形失真小，且输出电压精度可根据变压器数量的合理组合满足不同的稳压范围要求。

下面结合附图对本实用新型加以说明：

图1为本实用新型的电路结构图；

图2为本实用新型的电路框图。

如图1、2所示：该稳压器由变压器组、电子开关电路、取样电路（1）、积分比较逻辑电路（2）、过零检测电路（3）、升压／降压控制电路（4）、升压／降压调压控制电路（6）、二进制加减计数器（5）等组成。

实施例：图1、2中U4＝8U1，U3＝4U1，U2＝2U1，即按二进制编码方式将变压器T1至T4组合，变压器初级由电子开关K1、K2、K3、K4控制，当电子开关接通时，次级绕组感生电压与输入电压U2叠加，当电子开关断开时，其次组绕组无感生电压。其中U1、U2、U3、U4分别代表T1、T2、T3、T4的次组输出电压。当K5、K6接通时，则K7、K8关断，此时“＊”与“·”同相，则作升压调压。若K7、K8接通，则K5、K6关断，此时“＊”与“·”反相，则作降压调压。图中的控制电路从取样电路取得输出电压变化状态，并对其进行分析和处理后，在每当输入交流电过零时对电子开关K1、K2、K3、K4进行控制，使输出交流电压提高或降低一个U1值，如此反复直到达到标准的输出电压值为止。

例如：当输出电压低于定义的标准电压值时，则在升压调压时（此时K5、K6接通，K7、K8关断状态），控制电路在交流电压过零点时，通过对K1、K2、K3、K4的接通或关断，使现时的U4＋U3＋U2＋U1比原来的U4＋U3＋U2＋U1升多一个U1值，从而使输出电压也升高了一个U1值，如此反复直到输出电压达到标准值为止。在降压调压时K7、K8接通，K5、K6关断，控制电路在交流电过零点时，通过对K1、K2、K3、K4的接通或关断，使现时的U4＋U3＋U2＋U1比原来的U4＋U3＋U2＋U1降低一个U1值，从而使输出电压也升高了一个U1值。如此反复直到输出电压达到标准值。

当输出电压高于标准值时，则与上述类似地升压调压时，使U4＋U3＋U2＋U1比原来的U4＋U3＋U2＋U1降低一个U1值，反复控制至输出电压达到标准值。在降压调压时，使U4＋U3＋U2＋U1比原来的U4＋U3＋U2＋U1升高一个U1值，直至输出电压达到标准值为止。

由此可见，当U1值选择大时，稳压范围大，但精度低，当U1值选择小时，稳压范围小，但精度高。因此适当选择变压器的组合数量和U1值，可使交流稳压器满足所需的要求。

Claims

1、一种数控叠加式交流稳压器，由变压器组、电子开关电路、取样电路(1)、积分比较逻辑电路(2)、过零检测电路(3)、升压/降压控制电路(4)、升压/降压调压控制电路(6)、二进制加减计数器(5)共同组成，其特征在于：

(1)所述的变压器组由变压器T1至T4组成，每个变压器的初级绕组是并联连接，且在每个初级绕组上均串接有由双向可控硅、光电耦合器、三极管、整流器及电阻组成的电子开关电路，而变压器的次级绕组串联连接后一端接电源输入端，另一端经电感L1接电源输出端；

(2)所述的积分比较逻辑电路的积分器：由电位器RW1、电阻R403至R408、电容C401至C403、放大器IC401、二极管VD405、VD406组成，电位器RW1串联电阻R403与电阻R404一起组成取样调节电路，该电路的两端分别接在整流器输出端，调节电位器RW1可调节取样量的大小，同时也调节了输出电压U₀的大小，积分电阻是串联在IC401输出负端的电阻R405、R406，积分电容是并接在IC401输入负端与输出端的C403，所述的比较器由放大器IC402A和IC402B及电位器RW2、电阻R409、R410、电容C403、反相器IC206C、IC206D组成，其中IC402A和IC402B的正端分别接在放大器IC401的输出端，而IC402A、IC02B的负端则分别通过电容C403和电阻R410接地端，IC402A和IC420B的输出端分别与反相器IC206C、IC206D的输入端连接；IC206C和IC206D的输出端分别接入升压/降压控制电路的记忆电路IC201A和IC201B的CP脚，从而由IC201A和IC201B将来自不同状态的输入信号在复位脉冲未到达之前进行记忆；

(3)所述的过零检测电路：由电阻R301至R307、二极管VD301、VD302、放大器IC301A、IC301B及电容C301组成，其中由外围元件取样电阻、限流电阻、偏置电阻以及保护二极管保证该电路在交流过零时，使IC301A和IC301B输出为高电平，并且都产生过零脉冲，但IC301A产生脉冲较IC301B产生的脉冲宽，同时供给IC206B和IC205B产生复位脉冲和计数脉冲，对升压降压电路进行控制；

(4)升压/降压控制电路，由IC201A、IC201B、IC202A、IC202B、IC203A、IC203B、IC205B、IC206A、IC206B组成，其中由IC206A、IC206B、IC205B组成该电路的时钟控制和复位脉冲电路，IC206A接在IC205B的复位端R脚，IC206B接在IC205B的时钟控制端CP脚，其中由IC201A和IC201B组成记忆电路，该电路的CP脚的控制信号取决于前一端反相器IC206C和IC206D的输出信号状态，另外，由IC202A、IC202B、IC203A、IC203B组成升压/降压脉冲选通电路，该电路的输入端分别与IC201A、IC201B的Q、Q一端连接，输出端分别与IC203A、IC203B的b、c端连接，从而由该电路对输出电压的脉冲沿进行选通控制。

2、根据权利要求1所述的数控叠加式交流稳压器，其特征在于：所述的变压器组由1到n个变压器构成，同时串接在每个初级绕组上的电子开关也由1至n个构成。