專利名稱：一種補償變壓器交流穩(wěn)壓節(jié)能裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及電路技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種補償變壓器交流穩(wěn)壓節(jié)能裝置。
背景技術(shù)：
補償變壓器式交流穩(wěn)壓節(jié)能裝置是在主回路中串聯(lián)一套變壓器線圈，變壓器線圈 所產(chǎn)生的電勢與主電源進行迭加，從而改變輸出電壓值。由于變壓器線圈不是直接用于供 電，而僅是起補償作用(約是總電源電壓的20% )，因此，變壓器的功率和體積也可縮小為 20%，可節(jié)省大量的銅線、鐵芯等材料。參見圖1，該圖為現(xiàn)有補償變壓器交流穩(wěn)壓節(jié)能裝置的電路圖。圖1中左邊是電源 輸入，右邊是接負載(燈)。由圖1可看出補償變壓器次級就串聯(lián)在負載與電源中間，補償 變壓器的電壓可以與電源電壓相互抵消(與電源極性相反)也就是使負載端降壓。如果補 償變壓器的電壓與電源極性相同也就是使負載端升壓。這樣，只要改變補償電壓大小就能改變負載端電壓。而補償電壓大小又受控于變 壓器初級所加的電壓，自耦變壓器就是提供補償變壓器初級電壓的電源，自耦變壓器的級 數(shù)越多，每級電壓值越小，補償電壓就能越精細的調(diào)節(jié)；自耦變壓器的電壓可變范圍越大， 負載端的可調(diào)節(jié)電壓值范圍也就越大?，F(xiàn)有補償變壓器是靠通斷可控硅來向補償變壓器初級送去哪個抽頭之間的電壓。 如圖1中D3可控硅導(dǎo)通，則加到初級的電壓是D3和DS(N)的電壓；在“二套線圈串聯(lián)主回 路的補償變壓器”中，如D5和D6可控硅導(dǎo)通，則加到初級的是升壓電壓(相對N相位已經(jīng) 改變)D5和D6的電壓。組合級數(shù)等參數(shù)比較，看下面性能比較表
性能 形式可得到 的電壓 檔數(shù)總變壓器 容量造價機械 觸 點可調(diào)電壓 范 圍每檔電壓 值及精度抽頭式補償變壓器50.8無5010V, 5% 綜上所述，現(xiàn)有補償變壓器交流穩(wěn)壓節(jié)能裝置無法實現(xiàn)高精度的調(diào)節(jié)，且電壓調(diào) 節(jié)檔數(shù)較少，無法滿足路燈等負載的電壓補償，因此如何克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷是本領(lǐng)域技 術(shù)人員需要解決的技術(shù)問題。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種補償變壓器交流穩(wěn)壓節(jié)能裝置，用于實現(xiàn)低成本、 寬范圍、高精度、平滑調(diào)節(jié)的電壓補償。[0010]為解決上述問題，本實用新型提供的技術(shù)方案如下一種補償變壓器交流穩(wěn)壓節(jié)能裝置，所述補償變壓器交流穩(wěn)壓節(jié)能裝置包括抽頭 變壓器和補償變壓器，所述補償變壓器的次級串聯(lián)在電源和負載之間；所述抽頭變壓器包括2K個抽頭，其中K個抽頭分別通過第二雙向可控硅與所述補 償變壓器的初級的輸入端相連，另外K個抽頭分別通過第一雙向可控硅與所述補償變壓器 的初級的輸出端相連；其中K為大于或者等于2的正整數(shù)；在第一雙向可控硅的輸出端與所述補償變壓器的初級的輸出端之間通過第一 T 降可控硅相連；在第一雙向可控硅的輸出端與所述補償變壓器的初級的輸入端之間通過第一 T 升可控硅相連；在第二雙向可控硅的輸出端與所述補償變壓器的初級的輸入端之間通過第二 T 降可控硅相連；在第二雙向可控硅的輸出端與所述補償變壓器的初級的輸出端之間通過第二 T 升可控硅相連。優(yōu)選地，所述K = 4;第一雙向可控硅包括D1、D2、D3、D4雙向可控硅；第二雙向可控硅包括D5、D6、D7、D8雙向可控硅。優(yōu)選地，所述第一、第二 T降可控硅同時導(dǎo)通；當(dāng)所述第一、第二 T降可控硅同時導(dǎo) 通時，所述第一、第二 T升可控硅處于非導(dǎo)通狀態(tài)；所述第一、第二 T升可控硅同時導(dǎo)通；當(dāng)所述第一、第二 T升可控硅同時導(dǎo)通時，所 述第一、第二 T降可控硅處于非導(dǎo)通狀態(tài)。優(yōu)選地，所述補償變壓器的變比為0. 2。優(yōu)選地，第二雙向可控硅的四個雙向可控硅與第一雙向可控硅的四個雙向可控 硅，在同一時刻只能分別導(dǎo)通二個雙向可控硅。優(yōu)選地，當(dāng)D5、D6、D7、D8雙向可控硅中一個雙向可控硅導(dǎo)通時，依次導(dǎo)通Dl、D2、 D3、D4雙向可控硅中的四個雙向可控硅，相鄰兩個補償?shù)碾妷褐档臋n位差為2. 6V或2. SV0優(yōu)選地，所述補償變壓器具有32種補償電壓的組合方式。優(yōu)選地，所述補償變壓器的電壓調(diào)節(jié)范圍為+44V至-44V。優(yōu)選地，所述補償變壓器的輸出精度為士 1. 2%。本實用新型所述補償變壓器交流穩(wěn)壓節(jié)能裝置包括抽頭變壓器和補償變壓器，所 述補償變壓器的次級串聯(lián)在電源和負載之間。由于所述抽頭變壓器包括2K個抽頭，其中K 個抽頭分別通過第二雙向可控硅與所述補償變壓器的初級的輸入端相連，另外K個抽頭分 別通過第一雙向可控硅與所述補償變壓器的初級的輸出端相連；且K為大于或者等于2的 正整數(shù)。而且在第一雙向可控硅的輸出端與所述補償變壓器的初級的輸出端之間通過第一 T降可控硅相連；在第一雙向可控硅的輸出端與所述補償變壓器的初級的輸入端之間通過 第一 T升可控硅相連；在第二雙向可控硅的輸出端與所述補償變壓器的初級的輸入端之間 通過第二 T降可控硅相連；在第二雙向可控硅的輸出端與所述補償變壓器的初級的輸出端 之間通過第二 T升可控硅相連。當(dāng)兩個T升可控硅導(dǎo)通時，補償變壓器的線圈電勢與電源 電勢相位一致，總輸出回路為兩個電勢相加；當(dāng)兩個T降可控硅導(dǎo)通時補償線圈電勢與電
4源電勢相位相反，總輸出回路為二個電勢相減。本實用新型所述補償變壓器交流穩(wěn)壓節(jié)能 裝置的每個第一雙向可控硅均可以與每個第二雙向可控硅同時導(dǎo)通，可以實現(xiàn)K*K種補償 方式。即Κ2種組合方式及相對應(yīng)的輸出電壓。本實用新型實施例所述補償變壓器交流穩(wěn)壓節(jié)能裝置可以根據(jù)用戶實際調(diào)節(jié)需 要，實現(xiàn)低成本、寬范圍、高精度、平滑調(diào)節(jié)的電壓補償。

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例 或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅 是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前 提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1是現(xiàn)有補償變壓器交流穩(wěn)壓節(jié)能裝置的電路圖；圖2是本實用新型實施例所述補償變壓器交流穩(wěn)壓節(jié)能裝置的電路圖；圖3是本實用新型實施例所述補償變壓器交流穩(wěn)壓節(jié)能裝置各檔位補償電壓值 示意圖；圖4是本實用新型實施例所述補償變壓器交流穩(wěn)壓節(jié)能裝置各檔位電壓差示意 圖。
具體實施方式
本實用新型提供一種補償變壓器交流穩(wěn)壓節(jié)能裝置，用于實現(xiàn)低成本、寬范圍、高 精度、平滑調(diào)節(jié)的電壓補償。為了更清楚地說明本實用新型的補償變壓器交流穩(wěn)壓節(jié)能裝置工作原理和工作 過程，
以下結(jié)合附圖具體說明。參見圖2，該圖是本實用新型實施例所述補償變壓器交流穩(wěn)壓節(jié)能裝置的電路圖。本實用新型實施例所述補償變壓器交流穩(wěn)壓節(jié)能裝置，包括抽頭變壓器和補償變 壓器，所述補償變壓器的次級串聯(lián)在電源和負載之間。抽頭變壓器連接在電源和零線(圖2所示的N端)之間。所述抽頭變壓器包括2Κ個抽頭，其中K個抽頭分別通過第二雙向可控硅與所述補 償變壓器的初級的輸入端相連，另外K個抽頭分別通過第一雙向可控硅與所述補償變壓器 的初級的輸出端相連；其中K為大于或者等于2的正整數(shù)。圖2所示的抽頭變壓器包括8 個抽頭，即K = 4。第一雙向可控硅包括D1、D2、D3、D4雙向可控硅；第二雙向可控硅包括D5、D6、D7、
D8雙向可控硅。在第一雙向可控硅Dl、D2、D3、D4的輸出端與所述補償變壓器的初級的輸出端之 間通過第一 T降可控硅相連；在第一雙向可控硅Dl、D2、D3、D4的輸出端與所述補償變壓器的初級的輸入端之 間通過第一 T升可控硅相連；在第二雙向可控硅D5、D6、D7、D8的輸出端與所述補償變壓器的初級的輸入端之 間通過第二 T降可控硅相連；[0045]在第二雙向可控硅D5、D6、D7、D8的輸出端與所述補償變壓器的初級的輸出端之 間通過第二T升可控硅相連。本實用新型所述補償變壓器交流穩(wěn)壓節(jié)能裝置包括抽頭變壓器和補償變壓器，所 述補償變壓器的次級串聯(lián)在電源和負載之間。由于所述抽頭變壓器包括2K個抽頭，其中K 個抽頭分別通過第二雙向可控硅與所述補償變壓器的初級的輸入端相連，另外K個抽頭分 別通過第一雙向可控硅與所述補償變壓器的初級的輸出端相連；且K為大于或者等于2的 正整數(shù)。而且在第一雙向可控硅的輸出端與所述補償變壓器的初級的輸出端之間通過第一 T降可控硅相連；在第一雙向可控硅的輸出端與所述補償變壓器的初級的輸入端之間通過 第一 T升可控硅相連；在第二雙向可控硅的輸出端與所述補償變壓器的初級的輸入端之間 通過第二 T降可控硅相連；在第二雙向可控硅的輸出端與所述補償變壓器的初級的輸出端 之間通過第二 T升可控硅相連。當(dāng)兩個T升可控硅導(dǎo)通時，補償變壓器的線圈電勢與電源 電勢相位一致，總輸出回路為兩個電勢相加；當(dāng)兩個T降可控硅導(dǎo)通時補償線圈電勢與電 源電勢相位相反，總輸出回路為二個電勢相減。本實用新型所述補償變壓器交流穩(wěn)壓節(jié)能 裝置的每個第一雙向可控硅均可以與每個第二雙向可控硅同時導(dǎo)通，可以實現(xiàn)K*K種補償 方式。即K2種組合方式及相對應(yīng)的輸出電壓。本實用新型實施例所述補償變壓器交流穩(wěn)壓節(jié)能裝置可以根據(jù)用戶實際調(diào)節(jié)需 要，選擇不同抽頭數(shù)的抽頭變壓器，K可以為2、3或者其它大于或者等于2的正整數(shù)，從而 實現(xiàn)低成本、寬范圍、高精度、平滑調(diào)節(jié)的電壓補償。本實用新型實施例所述補償變壓器交流穩(wěn)壓節(jié)能裝置可以用于路燈節(jié)能裝置上， 可以使該路燈節(jié)能裝置成為目前同類產(chǎn)品中成本最低(本實用新型實施例所述補償變壓 器交流穩(wěn)壓節(jié)能裝置成本是同類產(chǎn)品的75% )，范圍最寬(一般產(chǎn)品為60V，當(dāng)K = 4時， 本實用新型實施例所述補償變壓器交流穩(wěn)壓節(jié)能裝置的調(diào)節(jié)范圍為88V)，精度最高(一般 為士2% -3%，當(dāng)K = 4時，本實用新型實施例所述補償變壓器交流穩(wěn)壓節(jié)能裝置的精度為 士 1. 2% )，每檔電壓最低(一般產(chǎn)品為5V，當(dāng)K = 4時，本實用新型實施例所述補償變壓器 交流穩(wěn)壓節(jié)能裝置的每檔電壓最低為2. 8V或2. 6V)，因此調(diào)節(jié)的平滑度也就更好。由于當(dāng)K = 4時，本實用新型實施例所述補償變壓器交流穩(wěn)壓節(jié)能裝置的每檔電 壓最低為2. 8V或2. 6V，即所有輸出電壓的相鄰級差僅2. 6V及2. 8V 二種，這就可以滿足氣 體放電燈在3V以內(nèi)范圍中變化時，不會熄燈。本實用新型實施例所述補償變壓器交流穩(wěn)壓 節(jié)能裝置可以保證了氣體放電燈的可靠變化電壓(而同類型產(chǎn)品為輸出電壓的相鄰級差 為5V以上)。當(dāng)K = 4時，結(jié)合圖2所示的具體補償變壓器交流穩(wěn)壓節(jié)能裝置電路圖，得到表1 所示的士 16種，即32種組合方式及相對應(yīng)的輸出電壓。表1.各抽頭對應(yīng)可控硅導(dǎo)通時補償電壓值組合電壓值及檔位壓差
序號組合補償值檔位差1D5-D42. 80
權(quán)利要求一種補償變壓器交流穩(wěn)壓節(jié)能裝置，其特征在于，所述補償變壓器交流穩(wěn)壓節(jié)能裝置包括抽頭變壓器和補償變壓器，所述補償變壓器的次級串聯(lián)在電源和負載之間；所述抽頭變壓器包括2K個抽頭，其中K個抽頭分別通過第二雙向可控硅與所述補償變壓器的初級的輸入端相連，另外K個抽頭分別通過第一雙向可控硅與所述補償變壓器的初級的輸出端相連；其中K為大于或者等于2的正整數(shù)；在第一雙向可控硅的輸出端與所述補償變壓器的初級的輸出端之間通過第一T降可控硅相連；在第一雙向可控硅的輸出端與所述補償變壓器的初級的輸入端之間通過第一T升可控硅相連；在第二雙向可控硅的輸出端與所述補償變壓器的初級的輸入端之間通過第二T降可控硅相連；在第二雙向可控硅的輸出端與所述補償變壓器的初級的輸出端之間通過第二T升可控硅相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的補償變壓器交流穩(wěn)壓節(jié)能裝置，其特征在于，所述K= 4 ；第一雙向可控硅包括D1、D2、D3、D4雙向可控硅；第二雙向可控硅包括D5、D6、D7、D8雙向可控硅。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的補償變壓器交流穩(wěn)壓節(jié)能裝置，其特征在于，所述補償變壓 器的變比為0.2。1
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的補償變壓器交流穩(wěn)壓節(jié)能裝置，其特征在于，相鄰兩個補償 的電壓值的檔位差為2. 6V或2. 8V。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的補償變壓器交流穩(wěn)壓節(jié)能裝置，其特征在于，所述補償變壓 器具有32種補償電壓的組合方式。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的補償變壓器交流穩(wěn)壓節(jié)能裝置，其特征在于，所述補償變壓 器的電壓調(diào)節(jié)范圍為+44V至-44V。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的補償變壓器交流穩(wěn)壓節(jié)能裝置，其特征在于，所述補償變壓 器的輸出精度為士 1.2%。
專利摘要一種補償變壓器交流穩(wěn)壓節(jié)能裝置包括抽頭變壓器和補償變壓器，補償變壓器次級串聯(lián)在電源和負載之間；抽頭變壓器包括2K個抽頭，K個抽頭分別通過第二雙向可控硅與補償變壓器初級的輸入相連，另外K個抽頭分別通過第一雙向可控硅與補償變壓器初級的輸出相連；在第一雙向可控硅的輸出與補償變壓器初級的輸出通過第一T降可控硅相連；在第一雙向可控硅的輸出與補償變壓器初級的輸入通過第一T升可控硅相連；在第二雙向可控硅的輸出與補償變壓器初級的輸入通過第二T降可控硅相連；在第二雙向可控硅的輸出與補償變壓器初級的輸出通過第二T升可控硅相連。本實用新型補償變壓器交流穩(wěn)壓節(jié)能裝置，實現(xiàn)低成本、寬范圍、高精度的電壓補償。
文檔編號G05F1/14GK201732310SQ20102018123
公開日2011年2月2日 申請日期2010年4月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月29日
發(fā)明者李峰, 石定良 申請人:北京中科富思信息技術(shù)有限公司