CN2750355Y - 全自动节能交流稳压器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种全自动节能型交流稳压器，它解决了现有技术中电源稳压与能源浪费之间的矛盾。它主要由电源及整流电路、延时电路、电压识别控制电路、负载识别控制电路、调压控制电路、输出端组成，延时电路连接电压识别控制电路，电压识别控制电路连接负载识别控制电路，负载识别控制电路连接调压控制电路，调压控制电路连接输出端。它稳定性好、安全性能好、损耗小，即可适于民用电器、也可适于工业电器稳压。

Description

全自动节能交流稳压器

所属技术领域

本实用新型涉及一种稳压器，特别是一种全自动节能交流稳压器。

背景技术

目前，不少地区或单位，特别是有些农村地区，由于电力供应不足或线路降压等原因，一日内电压波动很大，尤其是炎热的夏季，在用电高峰期电压严重偏低，空调、冰箱等家电不能正常工作，且严重威胁着电器安全。因此，不少家庭在市电的入户端接入一台数千瓦稳压器进行稳压。这样做固然能使家电正常工作，然而，因稳压器长期接在电网中，其空载损耗和有负载时的自身损耗，日积月累，已成为对能源的一大浪费，通过对市售多种规格、牌号的稳压器实测，其空载损耗均在10～30W之间。

发明内容

为了克服上述现有技术存在的缺点，本实用新型的目的是提供一种稳定可靠，很好的解决电源稳压与能源浪费之间的矛盾的全自动节能交流稳压器。

本实用新型的主要技术方案是：该全自动节能交流稳压器，它包括电源及整流电路、延时电路、电压识别控制电路、负载识别控制电路、调压控制电路；其特征在于：

所述的电源及整流电路中，电源的两端子连接在变压器T1的输入端，变压器的两输出端子分别连接二极管D1、D2的阳极，两个二极管与变压器的接地端之间分别连接有电容C1、C2，二极管的阴极接电容的阳极，电容C2的阳极连接一电阻R1，电阻R1的另一端连接发光二极管LED1，LED1的另一端与延时电路连接，并同时接地；

所述的延时电路中，集成块IC1脚4、8短接，脚6、7短接，两节点之间连接有电阻R2，并联电阻R3，R3支路上串联开关S2，脚6、7节点连接电容C3的正极，C3的负极连接脚1并同时接地，脚1与脚2之间连接电容C4，C4一端接地，脚2与脚5之间连接一电阻R4，脚3连接电阻R5，R5的另一端连接三极管V1的基极，V1的发射极接脚1，并同时接地，三极管V1的集电极与脚4、8节点之间串联有电阻R6、发光二极管LED2，与其并联有继电器K1，二极管D3与继电器K1并联，且其阳极连接三极管V1的集电极，阴极接脚4、8节点；

所述的电压识别控制电路中，集成块IC2的脚3与整流电路中二极管D1的阴极连接，脚5与脚3之间连接电阻R7，脚3与脚4之间连接有一变阻器R9，R9的滑动端连接脚4，脚2上连接有电阻R11，且脚2与集成块IC3的脚13连接，脚4与集成块IC3的脚11连接，脚5连接变阻器R8，R8的另一端及滑动端连接稳压管D4的阴极，D4的阳极连接IC3的脚12，与R8及D4并联连接有电容C5，C5的负极连接IC3的脚12，IC3的脚10连接稳压管D4的阴极，脚11连接电容C6正极，C6负极连接脚12，与C6并联有电阻R10，IC3的脚13上连接电阻R12，R12另一端连接三极管V2的基极，V2的发射极连接脚12，其集电极连接三极管V3的基极，V3的发射极连接脚12，其集电极连接继电器K2，K2、R13、R11共接在二极管D3的阴极；

所述的负载识别控制电路中，二极管D5、D6的阳极短接后接于三极管V3的集电极上，D5的阴极接三极管V4的发射极，V4的基极连接稳压管D7的阴极，D7的阳极接D6的阴极，三极管V4的集电极连接一继电器K3，一个二极管D8，且两者并联后接于集成块IC4中的三极管的发射极，IC4中三极管的集电极接电容C7的正极，C7的负极接三极管的发射极，三极管的集电极与稳压管D7的阳极之间接电阻R14；

所述的调压控制电路中，变压器T2的绕组A、B端为开关JK4的两个触点，JK4的1接开关JK5的一触点3，JK5的另一触点2接变压器T2CD绕组的D端，JK5的1点接JK2的触点3，JK2的触点2接T2的C端，变压器T2的E、F之间串接二极管D13、电容C8，电容C8并联电阻R16、变阻R17，R17并联电容C9，R16、R17、C9节点处接三极管V5的基极，R18、R19一端短接后接于V5的集电极，V5的发射极接于T2的F端，R19的另一端接三极管V6的基极，V6的集电极接一继电器K4，K4并联二极管D14，K4接F端，V6的发射极接电阻R20，串接变阻R21，R21两端并联电容C10，且其正极接三极管V7的基极，V7的集电极接继电器K5，K5并联二极管D15，D15的阴极、K5、R20、V6的发射极、R18、R16短接后接于C8的正极，V7的发射极、C10的负极、R21、K4、D14的阳极、V5的发射极、R17、C9的负极短接后接于C8的负极即T2的F端。

本实用新型的有益效果是：

1、市电电压在220V±10％的安全电压范围内，稳压器自动脱离电源，将市电直接供给负载，消除稳压器自身耗损。

2、市电超出安全电压范围时，自动进行升压或降压。

3、负载为零时，稳压器自动脱离电源，消除其空载损耗。

4、输入电压160V～270V，输出电压在220V±10％范围内。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1为本实用新型的方框图，

图2为本实用新型的电路图。

具体实施方式

全自动节能交流稳压器，它包括电源及整流电路、延时电路、电压识别控制电路、负载识别控制电路、调压控制电路；其特征在于：延时电路连接电压识别控制电路，电压识别控制电路连接负载识别控制电路，负载识别控制电路连接调压控制电路，调压控制电路连接输出端。

电源及整流电路中，电源的两端子连接在变压器T1的输入端，变压器的两输出端子分别连接二极管D1、D2的阳极，两个二极管与变压器的接地端之间分别连接有电容C1、C2，二极管的阴极接电容的阳极，电容C2的阳极连接一电阻R1，电阻R1的另一端连接发光二极管LED1，LED1的另一端与延时电路连接，并同时接地。

延时电路中，集成块IC1脚4、8短接，脚6、7短接，两节点之间连接有电阻R2，并联电阻R3，R3支路上串联开关S2，脚6、7节点连接电容C3的正极，C3的负极连接脚1并同时接地，脚1与脚2之间连接电容C4，C4一端接地，脚2与脚5之间连接一电阻R4，脚3连接电阻R5，R5的另一端连接三极管V1的基极，V1的发射极接脚1，并同时接地，三极管V1的集电极与脚4、8节点之间串联有电阻R6、发光二极管LED2，与其并联有继电器K1，二极管D3与继电器K1并联，且其阳极连接三极管V1的集电极，阴极接脚4、8节点。

电压识别控制电路中，集成块IC2的脚3与整流电路中二极管D1的阴极连接，脚5与脚3之间连接电阻R7，脚3与脚4之间连接有一变阻器R9，R9的滑动端连接脚4，脚2上连接有电阻R11，且脚2与集成块IC3的脚13连接，脚4与集成块IC3的脚11连接，脚5连接变阻器R8，R8的另一端及滑动端连接稳压管D4的阴极，D4的阳极连接IC3的脚12，与R8及D4并联连接有电容C5，C 5的负极连接IC3的脚12，IC3的脚10连接稳压管D4的阴极，脚11连接电容C6正极，C6负极连接脚12，与C6并联有电阻R10，IC3的脚13上连接电阻R12，R12另一端连接三极管V2的基极，V2的发射极连接脚12，其集电极连接三极管V3的基极，V3的发射极连接脚12，其集电极连接继电器K2，K2、R13、R11共接在二极管D3的阴极。

负载识别控制电路中，二极管D5、D6的阳极短接后接于三极管V3的集电极上，D5的阴极接三极管V4的发射极，V4的基极连接稳压管D7的阴极，D7的阳极接D6的阴极，三极管V4的集电极连接一继电器K3，一个二极管D8，且两者并联后接于集成块IC4中的三极管的发射极，IC4中三极管的集电极接电容C7的正极，C7的负极接三极管的发射极，三极管的集电极与稳压管D7的阳极之间接电阻R14；

调压控制电路中，变压器T2的绕组A、B端为开关JK4的两个触点，JK4的1接开关JK5的一触点3，JK5的另一触点2接变压器T2CD绕组的D端，JK5的1点接JK2的触点3，JK2的触点2接T2的C端，变压器T2的E、F之间串接二极管D13、电容C8，电容C8并联电阻R16、变阻R17，R17并联电容C9，R16、R17、C9节点处接三极管V5的基极，R18、R19一端短接后接于V5的集电极，V5的发射极接于T2的F端，R19的另一端接三极管V6的基极，V6的集电极接一继电器K4，K4并联二极管D14，K4接F端，V6的发射极接电阻R20，串接变阻R21，R21两端并联电容C10，且其正极接三极管V7的基极，V7的集电极继电器K5，K5并联二极管D15，D15的阴极、K5、R20、V6的发射极、R18、R16短接后接于C8的正极，V7的发射极、C10的负极、R21、K4、D14的阳极、V5的发射极、R17、C9的负极短接后接于C8的负极即T2的F端；

输出电路中，JK3与负载识别控制电路中集成块IC4的二极管的阴极短接后接电源开关S1上。

调试方法：

1、在市电输入端接一无级调压器，将电压调在200V，调整电阻R9，使集成块IC3的脚13刚好输出低电平，再将电压回升到202V，IC3的脚13刚好输出高电平。然后将电压调至242V，调整电阻R8，使集成块IC2的脚2刚好输出低电平，即继电器K2刚好吸合，再将电压降至240V时K2应释放，再次校准后，用速干漆将电阻R8、R9封固。

2、将输入电压调至＞200V或＜242V，在输出端接上负载，继电器K3应释放，JK3断开，否则应检查集成块IC4和相关控制电路。

3、在输出端接入电压表，将图中打“X”处切断，输入电压直接加至变压器T2的C、F端，电压调至240V，自下而上调整变阻R21，使继电器K5刚好吸合，再将电压降至210V左右，K5应释放，将输入电压调至170V，自上而下调整变阻R17，使继电器K4刚好释放，JK4的1、A接通，再将电压回升至190V左右时，K4应可靠吸合，再次校准后，将电阻R21、R17用漆封固，将电路复原。最后，在输入端输入160V电压，输出端应有210V，输入202V～240V，输出电压应同输入相等，输入270V，输出应为240V，至此调整结束。

工作状态时，市电经变压器T1降压，二极管D1、D2整流，电容C1、C2滤波，得到两个不稳定直流电压，作为延时、识别控制电路电源，发光二极管LED1作为电源指示灯。集成块IC1及外围元件构成延时供电控制电路，刚通电瞬间，由于电容C4两端电压低于1/3电源电压，IC1的脚3输出高电平，三极管V1饱和，继电器K1得电吸合，JK1触点断开，切断负载电源，同时发光二极管LED2发光，显示电路处于延时状态。当电容C3两端电压被充至2/3电源电压时，集成块IC1状态翻转，其脚3变为低电平，三极管V1截止，继电器K1释放，JK1触点闭合，负载得电，延时时间约4分钟，如不需要延时供电，可将开关S2闭合。

IC2、IC3及外围元件构成电压识别控制电路。当市电电压升高时，变压器T1次级电压也成比例升高，当集成块IC2的脚5电压升高到设定保护值时，IC2状态翻转，其脚2由高电平变为低电平，三极管V2由导通变为截止，三极管V3饱和，继电器K2得电吸合，JK2触点1、2接通，市电加至变压器T2的C点；同理，当市电电压降低到保护值时，集成块IC3翻转，其脚13由高电平变为低电平，继电器K2同样吸合。当市电处于220V±10％的安全电压范围时，集成块IC2、IC3均输出高电平，三极管V2饱和，三极管V3、V4截止，继电器K2、K3释放，JK2触点1、3接通，JK3断开，市电直接供给负载。

负载识别控制电路由二极管D9、D10、D11、D12、集成块IC4、继电器K3等元件构成，当输出端有负载时，电流流经二极管D9、D10、D11、D12，在H、G两点间产生约1.4V交变电压，经电阻R15使集成块IC4内发光二极管导通，内部光敏三极管亦导通，此时若三极管V3处于导通状态(市电电压低于或高于安全电压时)，二极管D6截止，二极管D7击穿导通，三极管V4饱和，继电器K3得电吸合，JK3闭合，变压器T2电源回路被接通，处于调压状态；如果输出端无负载，H、G两端则无电压降，集成块IC4内光敏管截止，三极管V4截止，继电器K3释放，JK3断开，切断变压器T2的电源回路，消除了T2的空载损耗；市电处于安全电压范围内时，如前所述，三极管V3必然截止，二极管D6正极电压等于电源电压，纵然识别电路集成块IC4内光敏管导通，因为二极管D6负极电压被钳位在仅低于电源电压0.7V，所以二极管D7不会被击穿导通，三极管V4因无基极电流而截止，JK3必然处于断开状态，因而断开变压器T2的电源回路，消除了变压器T2的自身损耗。识别电路对负载的可靠识别能力≥0.5W。

三极管V5、V6、V7及变压器T2构成调压控制电路。如前所述，如市电低于或高于安全电压时，而且输出端有负载，变压器T2线圈得电，EF绕组两端电压经二极管D13整流，电容C8滤波，得到一不稳定12V直流电压。假如市电低于安全电压，三极管V7截止，继电器K5释放，JK5触点1、3接通，经BC绕组升压后的电压供给负载。当市电降低到170V时，继电器K4释放，JK4触点1、A接通，经AC绕组升压后的电压供给负载，如市电回升到高于继电器K4的吸合电压时，K4吸合；JK4触点1、B接通，经BC绕组升压后的电压供给负载。如市电高于安全电压时，三极管V7导通，继电器K5吸合，JK5触点1、2接通，经CD绕组降压后的电压供给负载。

通过上述分析可见，在无负载时，消除了变压器T2的空载损耗；市电处于安全电压范围内时，消除了变压器T2的自身损耗，而且这时继电器K1、K2、K3、K4、K5均处于释放状态，不消耗电能，整个电路耗电甚微，达到了节电目的。

Claims (1)

1、全自动节能交流稳压器，它包括电源及整流电路、延时电路、电压识别控制电路、负载识别控制电路、调压控制电路；其特征在于：

所述的电源及整流电路中，电源的两端子连接在变压器T1的输入端，变压器的两输出端子分别连接二极管D1、D2的阳极，两个二极管与变压器的接地端之间分别连接有电容C1、C2，二极管的阴极接电容的阳极，电容C2的阳极连接一电阻R1，电阻R1的另一端连接发光二极管LED1，LED1的另一端与延时电路连接，并同时接地；

所述的延时电路中，集成块IC1脚4、8短接，脚6、7短接，两节点之间连接有电阻R2，并联电阻R3，R3支路上串联开关S2，脚6、7节点连接电容C3的正极，C3的负极连接脚1并同时接地，脚1与脚2之间连接电容C4，C4一端接地，脚2与脚5之间连接一电阻R4，脚3连接电阻R5，R5的另一端连接三极管V1的基极，V1的发射极接脚1，并同时接地，三极管V1的集电极与脚4、8节点之间串联有电阻R6、发光二极管LED2，与其并联有继电器K1，二极管D3与继电器K1并联，且其阳极连接三极管V1的集电极，阴极接脚4、8节点；

所述的电压识别控制电路中，集成块IC2的脚3与整流电路中二极管D1的阴极连接，脚5与脚3之间连接电阻R7，脚3与脚4之间连接有一变阻器R9，R9的滑动端连接脚4，脚2上连接有电阻R11，且脚2与集成块IC3的脚13连接，脚4与集成块IC3的脚11连接，脚5连接变阻器R8，R8的另一端及滑动端连接稳压管D4的阴极，D4的阳极连接IC3的脚12，与R8及D4并联连接有电容C5，C5的负极连接IC3的脚12，IC3的脚10连接稳压管D4的阴极，脚11连接电容C6正极，C6负极连接脚12，与C6并联有电阻R10，IC3的脚13上连接电阻R12，R12另一端连接三极管V2的基极，V2的发射极连接脚12，其集电极连接三极管V3的基极，V3的发射极连接脚12，其集电极连接继电器K2，K2、R13、R11共接在二极管D3的阴极；

所述的负载识别控制电路中，二极管D5、D6的阳极短接后接于三极管V3的集电极上，D5的阴极接三极管V4的发射极，V4的基极连接稳压管D7的阴极，D7的阳极接D6的阴极，三极管V4的集电极连接一继电器K3，一个二极管D8，且两者并联后接于集成块IC4中的三极管的发射极，IC4中三极管的集电极接电容C7的正极，C7的负极接三极管的发射极，三极管的集电极与稳压管D7的阳极之间接电阻R14；

所述的调压控制电路中，变压器T2的绕组A、B端为开关JK4的两个触点，JK4的1接开关JK5的一触点3，JK5的另一触点2接变压器T2CD绕组的D端，JK5的1点接JK2的触点3，JK2的触点2接T2的C端，变压器T2的E、F之间串接二极管D13、电容C8，电容C8并联电阻R16、变阻R17，R17并联电容C9，R16、R17、C9节点处接三极管V5的基极，R18、R19一端短接后接于V5的集电极，V5的发射极接于T2的F端，R19的另一端接三极管V6的基极，V6的集电极接一继电器K4，K4并联二极管D14，K4接F端，V6的发射极接电阻R20，串接变阻R21，R21两端并联电容C10，且其正极接三极管V7的基极，V7的集电极继电器K5，K5并联二极管D15，D15的阴极、K5、R20、V6的发射极、R18、R16短接后接于C8的正极，V7的发射极、C10的负极、R21、K4、D14的阳极、V5的发射极、R17、C9的负极短接后接于C8的负极即T2的F端。

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