CN2490614Y - 线电压输入型交流稳压装置 - Google Patents
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本实用新型涉及一种线电压输入型交流稳压装置,它由调压变压器及其调控电路、整流稳压电路、采样电路、比较器C、D、断电延时电路、驱动及执行电路E、F、G组成。本实用新型的优点是彻底解决了由于电网零线断线所造成的交流稳压器及用电器所出现的故障,提高了负载能力,降低了成本。
Description
本实用新型涉及一种线电压输入型交流稳压装置。
目前，常用的交流稳压器都是采用相电压输入，经稳压后供给用电器。由于供电线路的零线经常出现断路故障，致使交流稳压器运行在零线断路状态下，而导致过压烧毁用电器。
本实用新型的目的是提供一种线电压输入型交流稳压装置。
本实用新型的目的是这样实现的：一种线电压输入型交流稳压装置，它由调压变压器及其调控电路、整流稳压电路、采样电路、比较器C、D、断电延时电路、驱动及执行电路E、F、G组成，调整变压器及其调控电路的输入端接交流380V，其输出为交流220V，调压变压器的次级AB分别接整流稳压电路和采样电路的输入端，整流稳压电路的输出端分别接比较器C和D的反向输入端，采样电路的输出端分别接比较器C和D的正向输入端，比较器C和D的输出分别经驱动及执行电路E、F接调压变压器及其调控电路；整流稳压电路的另一路输出接断电延时电路的输入端，断电延时电路的输出经驱动及执行电路G接调压变压器及其调控电路。
下面将结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述：
图1为本实用新型的原理框图。
图2为本实用新型的电路原理图。
图3为实施例1的调压变压器及其调控电路原理图。
图4为实施例2的调压变压器及其调控电路原理图。
图5为实施例3的调压变压器及其调控电路原理图。
由图1-3所示的实施例1可知，它由调压变压器及其调控电路、整流稳压电路、采样电路、比较器C、D、断电延时电路、驱动及执行电路E、F、G组成，调压变压器及其调控电路的输入端接交流380V，其输出为交流220V，调压变压器的次级AB分别接整流稳压电路和采样电路的输入端，整流稳压电路的输出端分别接比较器C和D的反向输入端作为其基准电压，采样电路的输出端分别接比较器C和D的正向输入端，比较器C和D的输出分别经驱动及执行电路E、F接调压变压器及其调控电路；整流稳压电路的另一路输出接断电延时电路的输入端，断电延时电路的输出经驱动及执行电路G接调压变压器及其调控电路。
整流稳压电路由整流桥D1-D4、稳压模块IC1、电阻R1-R3、电容C1、C2组成，整流桥D1-D4的输入端接调压变压器的次级AB，其输出端接IC1的输入端1、2脚，IC1的输出端接R2、R3组成的分压器，IC1的1、3脚分别接有滤波电容C1、C2，IC1的4脚经R1接地。
采样电路由整流桥D5-D8、电阻R9-R13、电容C3、C4组成，整流桥D5-D8的输入端接调压变压器的次级AB，R10与C3、R11与C4组成两级Г型滤波器，R12与R13串联组成分压电路与C4并联，R9并接在D5-D8的输出端。
比较器C由IC2-1及其外围元件电阻R4-R8、二极管D9组成，R12与R13的节点经R4接IC2-1的正向输入端，R2与R3的节点经R5接IC2-1的反向输入端，R6与D9串联后接在IC2-1的反向输入端与IC2-2的输出端之间，R7接在IC2-1的输出端与正向输入端之间，R8为IC2-1的输出电阻；驱动及执行电路E由晶体管BG1、继电器J1、续流二极管D10组成，BG1的基极经R8接IC2-1的输出端，T1与D10并联后接在BG1的集电极电路中，BG1的发射极接地。
比较器D由IC2-2及其外围元件电阻R14-R17、二极管D11组成，R12与R13的节点经R14接IC2-2的正向输入端，R2与R3的节点接IC2-2的反向输入端，R17与R15串接在IC2-2的输出端与正向输入端之间，D11与R17并联，R14、R16分别为IC2-2的输入、输出电阻；驱动及执行电路F由晶体管BG2、继电器J2、续流二极管D12组成，BG2的基极经R16接IC2-2的输出端，J2与D12并联后接在BG2的集电极电路中，BG2的发射极接地。
断电延时电路由比较器IC2-3、IC2-4及其外围元件电阻R18-R26、电容C5-C7、二极管D13、D14组成；IC1的输出端3脚分别经R18、R20接IC2-3的正、反向输入端，D13与C5串联后接在IC1的3脚与地之间，D13与C5的节点接IC2-3的11脚，R19与C6并联后接在IC2-3的正向输入端与地之间，D14与C7串联后接在IC2-3的输出端14脚与地之间，R21与C7并联，D14与C7的节点接IC2-4的反向输入端，R23与R22串联后接在IC1的3脚与地之间，R23与R22的节点经R24接IC2-4的正向输入端，R25接在IC2-4的输出端与正向输入端之间，R26为IC2-4的输出电阻；驱动及执行电路G由晶体管BG3、继电器J3和续流二极管D15组成，BG3的基极经R26接IC2-4的输出端，D15与J3并联后接在BG3的集电极电路中，BG3的发射极接地。
调压变压器及其调控电路由调压变压器B1、继电器J1-J3的常开触点J1-1、J2-2、J3-1、常闭触点J1-2、J2-1组成，B1为自耦变压器，J2-1、J2-2分别接在B1的抽头3、4与输入端I之间，J1-1与J3-1串联后接在B1的抽头1与输出端O之间，J1-2接在B1的抽头2和J1-1与J3-1的节点之间；B1的抽头1、2分别为A、B端。
在图2中，IC1采用YDSIR512，IC2-1--IC2-4采用LM324。
实施例1的工作原理如下(参见图1-3)：
调压变压器B1的输入端IG接交流380V(即A、B、C三相中的任两相)，B1的输出端OG为交流220V(稳压后)。B1的抽头AB(即抽头1、2)接整流桥D1-D4和D5-D8的输入端。
整流稳压电路的输出经R2、R3分压后为IC2-1、IC2-2提供基准电压，其中R6、D9的作用是对IC2-1的基准电压起调整作用。
采样电路的输出经R12、R13分压后为IC2-1、IC2-2提供输入比较信号。其中R15、R17、D11的作用是组成IC2-2的不平衡反馈电路，以对调压电路上下限区间不一致性进行补偿。
IC2-1、IC2-2的基准电压及输入比较信号电压均不相同。当供电电压即B1的输入电压超过330V时，使输出电压超过给定值(～220±20V)时，输入比较信号大于IC2-1的基准电压，IC2-1的输出为高电平，BG1导通，J1吸合，J1-1将B1的输出端O接至B1的抽头1上，使输出电压稳定在给定值内。
如果B1的输入电压继续升高超过370V，此时输入比较信号超过IC2-2的基准电压，IC2-2的输出为高电平，BG2导通，J2吸合，J2-2将B1的输入端I接至B1的抽头4上，同时D9截止，使IC2-1的基准电压升高，IC2-1的输出为低电平，BG1截止，J1释放，J1-2将B1的输出端O点接至B1的抽头2上，降低了B1的变压比，使B1的输出电压下降到给定值内。
当B1的输入电压进一步升高至410V时，输入比较信号大于IC2-1新的基准电压，BG1再次导通，J1吸合，J1-1将B1的输出端O接至B1的抽头1上，使B1的输出保持在给定值以内。
如果B1的输入电压由410V下降到310V时，上述过程完全相反。
断电延时电路的D13、C5组成快升慢降供电电路，R18、C6组成上电充电电路，R19确定了充电最大值。供电时，IC2-3的反向输入端电位上升速度远大于其正向输入端的电位，故IC2-3输出低电平，IC2-4的反向输入端为低电平，IC2-4输出高电平，BG3导通，J3吸合，J3-1接通负载。如果在供电过程中由于某种原因造成断电，由于C5储存的电荷远大于C2，且放电速度远小于C2，当C2端电压下降到C6端电压以下时，IC2-3输出高电平并经D14向C7充电，使C7上的电压达到6V左右，此后C7经R21放电，C7上的电压由6V下降到1.4V需要3-4分钟，如果此期间重新供电，由于C7上的电压(即IC2-4的反向输入端电压)高于其正向输入端电压(R22端电位)，IC2-4输出低电平，BG3截止，J3释放，J3-1切断B1的交流输出。直至C7上的电压下降到1.4V以下，IC2-4输出高电平，BG3导通，J3吸合，实现断电后累计3分钟后再向负载供电目的。
实施例2与实施例1不同的是其调压变压器及其调控电路不同，调压变压器及其调控电路(见图4)由变压器B2、J1-1、J1-2、J2-1、J2-2、J3-1组成，J2-1、J2-2分别接在B2的初级抽头1、2与输入端I2之间，J1-1与J3-1串联后接在B2的次级抽头1与输出端O2之间，J1-2接在B2的次级抽头2和J1-1与J3-1的节点之间；B2的次级抽头1、2为A、B端。实施例2的工作原理同实施例1。
实施例3与实施例1不同的是其调压变压器及其调控电路不同，调压变压器及其调控电路(见图5)由变压器B3、B4、直流电机M、J1-1、J1-2、J2-1、J2-2、J3-1、J1、J2的常开触点J1-3、J2-4组成，B3为自耦调压器，B3的O端接B4的初级抽头1，B4初级的2端接B3的2端，输入端I3通过碳刷接在B3的1处，碳刷与电机M的输出轴联动，B4初级的O端为输入端I4，B4的初级2端经J3-1接输出端O3，B4的初级1端接输出端O4，B4的次级为A、B端；J1-2、M、J2-1依次串联后接在整流桥D1-D4的输出端CD之间；J1-1与J2-4串联后接在D1-D4的输出端C与电机M的负极接线端之间，J1-3、J2-2串联后接在D1-D4的输出端D与电机M的正极接线端之间。
实施例3的调压变压器及其调控电路的工作过程如下：
当输出电压低于给定值时，J1释放，整流桥D1-D4的输出端正极C点通过常闭触点J1-2加在直流电机M的正极接线端，整流桥D1-D4的输出端负极D点通过常闭触点J2-1加到M的负极接线端，电机M正向旋转并拖动碳刷向下移动，从而使输出电压升高，直到达到给定值，此时J1吸合，J1-2使M停止转动。
当输出电压超过给定值时，J1、J2均吸合，整流桥D1-D4的输出端正极C点通过常开触点J1-1、J2-4加在M的负极接线端，整流桥D1-D4的输出端负极D点通过常开触点J1-3、J2-2加在M的正极接线端，电机M反向旋转并拖动碳刷向上移动，从而降低输出电压，直至达到给定值，J2释放，电机M停止转动。
本实用新型的优点是彻底解决了由于电网零线断线所造成的交流稳压器及用电器所出现的故障，提高了负载能力，降低了成本。
Claims (9)
1、一种线电压输入型交流稳压装置，其特征在于它由调压变压器及其调控电路、整流稳压电路、采样电路、比较器C、D、断电延时电路、驱动及执行电路E、F、G组成，调压变压器及其调控电路的输入端接交流380V，其输出为交流220V，调压变压器的次级A B分别接整流稳压电路和采样电路的输入端，整流稳压电路的输出端分别接比较器C和D的反向输入端，采样电路的输出端分别接比较器C和D的正向输入端，比较器C和D的输出分别经驱动及执行电路E、F接调压变压器及其调控电路；整流稳压电路的另一路输出接断电延时电路的输入端，断电延时电路的输出经驱动及执行电路G接调压变压器及其调控电路。
2、根据权利要求1所述的装置，其特征在于整流稳压电路由整流桥D1-D4、稳压模块IC1、电阻R1-R3、电容C1、C2组成，整流桥D1-D4的输入端接调压变压器的次级A B，其输出端接IC1的输入端1、2脚，IC1的输出端接R2、R3组成的分压器，IC1的1、3脚分别接有滤波电容C1、C2，IC1的4脚经R1接地。
3、根据权利要求2所述的装置，其特征在于采样电路由整流桥D5-D8、电阻R9-R13、电容C3、C4组成，整流桥D5-D8的输入端接调压变压器的次级AB，R10与C3、R11与C4组成两级Г型滤波器，R12与R13串联组成分压电路与C4并联，R9并接在D5-D8的输出端。
4、根据权利要求3所述的装置，其特征在于比较器C由IC2-1及其外围元件电阻R4-R8、二极管D9组成，R12与R13的节点经R4接IC2-1的正向输入端，R2与R3的节点经R5接IC2-1的反向输入端，R6与D9串联后接在IC2-1的反向输入端与IC2-2的输出端之间，R7接在IC2-1的输出端与正向输入端之间，R8为IC2-1的输出电阻；驱动及执行电路E由晶体管BG1、继电器J1、续流二极管D10组成，BG1的基极经R8接IC2-1的输出端，J1与D10并联后接在BG1的集电极电路中，BG1的发射极接地。
5、根据权利要求4所述的装置，其特征在于比较器D由IC2-2及其外围元件电阻R14-R17、二极管D11组成，R12与R13的节点经R14接IC2-2的正向输入端，R2与R3的节点接IC2-2的反向输入端，R17与R15串接在IC2-2的输出端与正向输入端之间，D11与R17并联，R14、R16分别为IC2-2的输入、输出电阻；驱动及执行电路F由晶体管BG2、继电器J2、续流二极管D12组成，BG2的基极经R16接IC2-2的输出端，J2与D12并联后接在BG2的集电极电路中，BG2的发射极接地。
6、根据权利要求5所述的装置，其特征在于断电延时电路由比较器IC2-3、IC2-4及其外围元件电阻R18-R26、电容C5-C7、二极管D13、D14组成；IC1的输出端3脚分别经R18、R20接IC2-3的正、反向输入端，D13与C5串联后接在IC1的3脚与地之间，D13与C5的节点接IC2-3的11脚，R19与C6并联后接在IC2-3的正向输入端与地之间，D14与C7串联后接在IC2-3的输出端14脚与地之间，R21与C7并联，D14与C7的节点接IC2-4的反向输入端，R23与R22串联后接在IC1的3脚与地之间，R23与R22的节点经R24接IC2-4的正向输入端，R25接在IC2-4的输出端与正向输入端之间，R26为IC2-4的输出电阻；驱动及执行电路G由晶体管BG3、继电器J3和续流二极管D15组成，BG3的基极经R26接IC2-4的输出端，D15与J3并联后接在BG3的集电极电路中，BG3的发射极接地。
7、根据权利要求1或6所述的装置，其特征在于调压变压器及其调控电路由调压变压器B1、继电器J1-J3的常开触点J1-1、J2-2、J3-1、常闭触点J1-2、J2-1组成，B1为自耦变压器，J2-1、J2-2分别接在B1的抽头3、4与输入端I之间，J1-1与J3-1串联后接在B1的抽头1与输出端O之间，J1-2接在B1的抽头2和J1-1与J3-1的节点之间；B1的抽头1、2分别为A、B端。
8、根据权利要求1或6所述的装置，其特征在于调压变压器及其调控电路由变压器B2、J1-1、J1-2、J2-1、J2-2、J3-1组成，J2-1、J2-2分别接在B2的初级抽头1、2与输入端I2之间，J1-1与J3-1串联后接在B2的次级抽头1与输出端O2之间，J1-2接在B2的次级抽头2和J1-1与J3-1的节点之间；B2的次级抽头1、2为A、B端。
9、根据权利要求1或6所述的装置，其特征在于调压变压器及其调控电路由变压器B3、B4、直流电机M、J1-1、J1-2、J2-1、J2-2、J3-1、J1、J2的常开触点J1-3、J2-4组成，B3为自耦调压器，B3的O端接B4的初级抽头1，B4初级的2端接B3的2端，输入端I3通过碳刷接在B3的1处，碳刷与电机M的输出轴联动，B4初级的O端为输入端I4，B4的初级2端经J3-1接输出端O3，B4的初级1端接输出端O4，B4的次级为A、B端；J1-2、M、J2-1依次串联后接在整流桥D1-D4的输出端CD之间；J1-1与J2-4串联后接在D1-D4的输出端C与电机M的负极接线端之间，J1-3、J2-2串联后接在D1-D4的输出端D与电机M的正极接线端之间。
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