CN2466695Y

CN2466695Y - 大功率交流净化稳压电源

Info

Publication number: CN2466695Y
Application number: CN 01210346
Authority: CN
Inventors: 孙龙宝
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2001-01-22
Filing date: 2001-01-22
Publication date: 2001-12-19
Anticipated expiration: 2011-01-22

Abstract

本实用新型涉及一种大功率交流净化稳压电源,包括:主回路和控制回路,主回路由自耦变压器、铁心电感、双向可控硅管以及与上述器件并联的铁心电感L3、L2、电容C1和C2组成,其特点是:控制回路包括:采样电路;比较电路,其输入端与采样电路输出端连接;过零采集电路,其输入端与自耦变压器T1和铁心电感L1连接处A点连接;脉宽调制电路,它接收过零采集和比较电路的输出信号并将处理后的信号送至双向可控硅管的控制极。

Description

大功率交流净化稳压电源

本实用新型涉及一种稳压器，尤其涉及一种能净化稳压增大容量的大功率交流净化稳压电源。

随着工业的不断发展，对电网的要求也越来越高，但是，由于电网的质量难以适应用电设备的发展，为得到高质量的交流电源，市场上出现了不少稳压电源，但在实际使用中都有不同的缺陷。如，早期的“614系列磁饱和式稳压电源”，由于其损耗大、有噪声、笨重，因此难以被用户接受而被淘汰；又如，现在盛行的“有刷补偿式稳压电源”，其以价格低廉深得广大用户的喜爱，但是，由于其存在响应速度慢、碳刷易磨损、稳压精度低、机械传动有噪声、机器寿命短，因此还不尽人意；再如，目前通常使用的“交流净化稳压电源”，虽然比其他稳压电源优，但是其仍然存在波形失真大，负载能力小、效率低、用感性、容性、及非线性负载容易发生谐振，并且自身对电网有污染，容量做不大的缺陷；又如，“无触点补偿稳压电源”，其采用变压器组合补偿式、用固态继电器进行切换，目的使输出电压稳定，但是其输出电压精度还是较低，输出电压呈跃变式(有级)，并且控制技术较为复杂。

请参见图1所示，这是现有技术稳压器中净化稳压电源的控制电路部分，它包括：输出取样电路、锯齿波发生器、比较电路、触发器。控制电路部分的控制原理是：由取样电路取得模拟电压以及锯齿波发生器产生的锯齿波同时送给比较器进行比较，比较器输出方波驱动触发器改变可控硅的导通角，调节L1的电感量，使输出电压稳定。但是，由于它采用模拟比较控制的方法，可控硅导通角改变时对电路的冲击很大，导致电路产生谐振、噪声，并且限制容量，使之容量做不大。

本实用新型的目的在于提供一种改进的大功率交流净化稳压电源，它能克服现有技术稳压电源中可控硅导通角改变时对电路的冲击，使容量做大，并且具有响应时间快、精度高容量大的优点。

本实用新型的目的是这样实现的：

一种大功率交流净化稳压电源，包括：主回路和控制回路，该主回路由彼此串接的自耦变压器T1、铁心电感L1、双向可控硅管G以及与上述并联的且彼此串接的铁心电感L3、铁心电感L2、电容C1和C2组成，其特点是：所述的控制回路包括：一采样电路；一比较电路，其输入端与采样电路输出端连接；一过零采集电路，其输入端与自耦变压器T1和铁心电感L1连接处A点连接；一脉宽调制电路，它接收过零采集和比较电路的输出信号并将处理后的信号送至双向可控硅管G的控制极。

在上述的大功率交流净化稳压电源中，其中，所述的采样回路由三电阻R1、R2、R3，与电阻R2和R3连接的桥式整流电路，与桥式整流电路输出端连接的电容C7与C8组成。

在上述的大功率交流净化稳压电源中，其中，所述的比较电路由输入端电阻R8至R14、集成运算放大器电路、连接在集成运算放大器电路输出端的二极管D7至D12以及分别与二极管D7至D12连接的输出电阻R15至R20组成。

在上述的大功率交流净化稳压电源中，其中，所述的过零采集由四二极管D1、D2、D3、D4组成的整流电路，与整流电路连接的光电耦合器集成电路，与该光电耦合器集成电路连接的时基集成电路，以及在时基集成电路输出端设置的两二极管和一晶体管G1组成。

在上述的大功率交流净化稳压电源中，其中，所述的脉宽调制电路由单片机集成电路、连接在单片机集成电路输入端的晶体管G2和可改写存储器集成电路组成。

本实用新型大功率交流净化稳压电源由于采用了上述的技术方案，使之与现有技术相比，具有明显的优点和积极效果。本实用新型由于运用了单片机数字控制电路PWM脉宽调制使之响应时间更快、精度更高、容量更大，并且解决振荡现象，适用任意性质的负载。

通过以下对本实用新型大功率交流净化稳压电源的一实施例结合其附图的描述，可以进一步理解本实用新型的目的、具体结构特征和优点。其中，附图为：

图1是现有技术净化稳压电源的电原理图；

图2是依据本实用新型提出的大功率交流净化稳压电源的电原理图；

图3是图2中输出采样电路的电原理图；

图4是图2中过零采集电路的电原理图；

图5是图2中比较电路的电原理图；

图6是图2中脉宽调制电路的电原理图。

如图2所示，这是本实用新型大功率交流净化稳压电源的电原理图。本实用新型主回路1与现有技术大致相同，该主回路1由彼此串接的自耦变压器T1、铁心电感L1、双向可控硅管G，与上述并联的且彼此串接的铁心电感L3、铁心电感L2、电容C1和C2组成，在自耦变压器T1中间抽头B点接输入电源(Ui)，铁心电感L1及双向可控硅S与自耦变压器T1的连接处A点设置为过零采样处；该控制回路2包括：一采样电路21，它连接在Uo—N的输出端；一比较电路22，其输入端与采样电路21输出端连接；一过零采集23，其输入端与自耦变压器T1和铁心电感L1连接处A点连接；一比较电路22其输入端与采样电路21输出端连接；一脉宽调制电路24，它接收过零采集23和比较电路22的输出信号并将处理后的信号送至双向可控硅管G处。本实用新型的控制原理是：由采样电路21取得模拟电压经比较电路22比较将结果送给由单片机控制的PWM脉宽调制电路24，过零采集电路22采集的过零信号后也送给单片机PWM脉宽调制电路24，单片机PWM脉宽调制电路24处理后，输出给定宽度的脉冲信号(PWM)控制可控硅管G的导通角，调节铁心电感L1的电感量，使输出电压稳定。

请参见图3所示，这是本实用新型中输出采样电路的电原理图。采样回路21由三采样电阻R1、R2、R3、与采样电阻R2和R3连接的由四二极管组成的桥式整流电路，与桥式整流器输出端连接的电容C7与C8组成；其工作情况是，采样电阻R1、R2、R3跨接在主回路输出两端，采样后的电压经整流后，再由滤波电容C7和C8滤波后送至比较电路22。

请参见图5所示，这是本实用新型中比较电路的电原理图。比较电路22由型号为LM324的两集成运算放大器电路、连接在LM324集成运算放大器电路输入端的电阻R8至R14、连接在LM324集成运算放大器电路输出端的二极管D7至D12以及分别与二极管D7至D12连接的输出电阻R15至R20组成；其工作情况是，LM324集成运算放大器电路的另一输入端接收由输出采样电路送出的采样信号经比较后送至脉宽调制电路24。

请参见图4所示，这是本实用新型中过零采集电路的电原理图。过零采集23由四二极管D1、D2、D3、D4组成的整流电路，与整流电路连接的是型号为4N25的光电耦合器集成电路，与该4N25的光电耦合器集成电路连接的型号为NE555时基集成电路，以及在NE555时基集成电路输出端设置的两二极管和一晶体管G1组成；其工作情况是，整流电路的输入端与主回路中A点连接，采集主回路中的过零信号，经型号为4N25光电耦合器集成电路和NE555时基集成电路处理后，在NE555时基集成电路的7脚送出0和1的脉冲送至脉宽调制电路24。

请参见图6所示，这是本实用新型中脉宽调制电路的电原理图。脉宽调制电路24由型号为PIC558BS的单片机集成电路和连接在单片机集成电路输入端的晶体管G2和型号为93LC66可改写存储器集成电路组成；其工作情况是，单片机集成电路接收比较电路22和过零采集电路23送出的信号，经其处理后输出精密的PWM脉冲信号控制主回路中的可控硅管G的导通角，用以调节铁心电感L1的电感量，使输出电压稳定。

综上所述，本实用新型大功率交流净化稳压电源解决目前“净化电源”谐振，容量做不大的缺点，同时将“响应时间及稳压精度提高一个等级。该实用新型利用了“单片机PWM脉宽调制技术”软硬件的结合，解决了目前“净化稳压电源”谐振、容量做不大等难题；提高了“响应时间及稳压精度”是一种较为理想的稳压电源。

Claims

1.一种大功率交流净化稳压电源，包括：主回路1和控制回路2，该主回路1由彼此串接的自耦变压器T1、铁心电感L1、双向可控硅管G以及与上述并联的且彼此串接的铁心电感L3、铁心电感L2、电容C1和C2组成，其特征在于：

所述的控制回路2包括：

一采样电路21；

一比较电路22，其输入端与采样电路21输出端连接；

一过零采集电路23，其输入端与自耦变压器T1和铁心电感L1连接处A点连接；

一脉宽调制电路24，它接收过零采集23和比较电路22的输出信号并将处理后的信号送至双向可控硅管G的控制极。

2.如权利要求1所述的大功率交流净化稳压电源，其特征在于：所述的采样回路21由三电阻R1、R2、R3，与电阻R2和R3连接的桥式整流电路，与桥式整流电路输出端连接的电容C7与C8组成。

3.如权利要求1所述的一种大功率交流净化稳压电源，其特征在于：所述的比较电路22由输入端电阻R8至R14、集成运算放大器电路、连接在集成运算放大器电路输出端的二极管D7至D12以及分别与二极管D7至D12连接的输出电阻R15至R20组成。

4.如权利要求1所述的一种大功率交流净化稳压电源，其特征在于：所述的过零采集23由四二极管D1、D2、D3、D4组成的整流电路，与整流电路连接的光电耦合器集成电路，与该光电耦合器集成电路连接的时基集成电路，以及在时基集成电路输出端设置的两二极管和一晶体管G1组成。

5.如权利要求1所述的一种大功率交流净化稳压电源，其特征在于：所述的脉宽调制电路24由单片机集成电路、连接在单片机集成电路输入端的晶体管G2和可改写存储器集成电路组成。