專利名稱：正弦包絡(luò)高頻調(diào)制交流調(diào)壓裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于電力電子及傳動應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種正弦包絡(luò)高頻調(diào)制交流調(diào)壓裝置。
由傳統(tǒng)半控型電力電子器件實(shí)現(xiàn)的交流調(diào)壓調(diào)速技術(shù)，主要是采用可控硅移相控制方式對反并聯(lián)可控硅或雙向可控硅進(jìn)行觸發(fā)來獲取可變輸出電壓。其優(yōu)點(diǎn)是因采取交-交直接變換而使線路簡單、成本低廉，而缺點(diǎn)是隨控制角的增大，輸出電壓的降低，使功率因數(shù)低，對電網(wǎng)和負(fù)載的諧波影響較大。因此越來越多的用戶寧愿選用成本較高的SPWM變頻調(diào)速裝置用于風(fēng)機(jī)、水泵的節(jié)電運(yùn)行，以抑制前述存在的負(fù)作用。變頻調(diào)速裝置成本增加的原因是采用了交-直-交變換，使主電路多了一級，以及通用多功能控制器的造價。隨著全控型電力電子器件的增容和工作頻率極限的提高，采用高頻調(diào)制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了結(jié)構(gòu)簡單和交-交直接變換，在技術(shù)上是可以實(shí)現(xiàn)的。
本實(shí)用新型的目的在于提供一種對電網(wǎng)干擾小，成本低廉，用于調(diào)速節(jié)電的正弦包絡(luò)高頻調(diào)制交流調(diào)壓裝置。
本實(shí)用新型的交流調(diào)壓裝置，主要由扼流單元(1)、緩沖單元(6)、555型多諧振蕩器(7)、控制單元(8)、驅(qū)動單元(10)、保護(hù)單元(11)、反饋網(wǎng)絡(luò)(13)、全控型開關(guān)管和反并聯(lián)二極管、濾波器、低壓供電單元等組成。兩個開關(guān)管(2)和(3)采用反并聯(lián)接法，并將開關(guān)管(2)和(3)分別與反并聯(lián)二極管(5)和(4)組成電流正向通路和反向通路，兩個反并聯(lián)二極管(5)和(4)的支路中串聯(lián)了接地的公共檢測電阻(12)。而且將555型多諧振蕩器(7)的輸出端O直接與開關(guān)管(2)和(3)的門極相連，串聯(lián)點(diǎn)與低壓線路接公共地。采取這種連接方式與傳統(tǒng)的可控硅移相控制反并聯(lián)器件的連接和觸發(fā)方式相比，由兩套觸發(fā)系統(tǒng)減為一套觸發(fā)系統(tǒng)即可，且觸發(fā)系統(tǒng)不必與主電路隔離。
以下結(jié)合附圖
對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述附圖一為本實(shí)用新型交流調(diào)壓裝置的基本結(jié)構(gòu)圖。
附圖二為本實(shí)用新型大容量實(shí)施例的局部結(jié)構(gòu)圖。
其中1、扼流單元；2和3、開關(guān)管；4和5、反并聯(lián)二極管；6、緩沖單元；7、555型多諧振蕩器；8、控制單元；9、電位器；10、驅(qū)動單元；11、保護(hù)單元；12、檢測電阻；13、反饋網(wǎng)絡(luò)；14、低壓供電單元；15、濾波器；16、隔離器；17、隔離變換單元。
當(dāng)輸入正弦電壓為上正下負(fù)時，電流經(jīng)扼流單元(1)、開關(guān)管(2)、反并聯(lián)二極管(5)、濾波器(15)和負(fù)載返回電網(wǎng)。開關(guān)管(2)在電網(wǎng)正弦正半周內(nèi)以555型多諧振蕩器(7)設(shè)定的頻率往復(fù)通斷，在負(fù)載上得到適當(dāng)凈化的包絡(luò)正弦正半波的高頻調(diào)制電壓。當(dāng)電網(wǎng)正弦負(fù)半周加入輸入端時，開關(guān)管(2)不工作，開關(guān)(3)和反并聯(lián)二極管(4)工作，電流的流向正好反過來，在負(fù)載上得到適當(dāng)凈化的包絡(luò)為正弦的負(fù)半波高頻調(diào)制電壓。扼流單元(1)起抑制高頻干擾作用，555型多諧振蕩器(7)產(chǎn)生占空比可調(diào)的觸發(fā)脈沖序列；調(diào)節(jié)控制單元(8)的外接電位器(9)也就改變了555型多諧振蕩器(7)的輸出脈沖占空比。從而達(dá)到調(diào)整主電路輸出電壓的目的。其中電位器(9)的動點(diǎn)接555型多諧振蕩器(7)的高、低電平觸發(fā)端H、L。
當(dāng)本實(shí)用新型的裝置應(yīng)用于大容量的場合時，在驅(qū)動單元(10)和555型多諧振蕩器(7)之間設(shè)置隔離器(16)，并將檢測電阻(12)接于進(jìn)線端與扼流單元(1)之間，而檢測電阻(12)兩端的引線通過隔離變換單元(17)再接保護(hù)單元(11)。其中，隔離器(16)為光電隔離器通用電路結(jié)構(gòu)，隔離變換單元(17)為互感器型結(jié)構(gòu)。
為了保護(hù)該裝置電路安全運(yùn)行，設(shè)置了保護(hù)單元，將檢測電阻(12)上取來的過流信號進(jìn)行處理后，送至多諧振蕩器(7)的復(fù)位端R。過流時，多諧振蕩器(7)的O端輸出脈沖被封鎖，裝置停止工作。為獲得輸出電壓硬特性，設(shè)置反饋網(wǎng)絡(luò)(13)，將輸出端的電信號反饋至555型多諧振蕩器(7)的反饋端F。當(dāng)輸出電壓波動時，反饋端F的信號電壓隨之變化，從而改變脈沖電壓占空比，達(dá)到穩(wěn)定主電路輸出電壓的目的。低壓供電單元(14)為裝置中的低壓系統(tǒng)供電，而濾波器(15)能適當(dāng)凈化輸出電壓的高頻分量。
本實(shí)用新型由于采用了上述特殊的連接方式，可達(dá)到正弦供電、抑制干擾、提高功率因數(shù)、降低裝置制造成本的目的。該裝置可廣泛應(yīng)用于各種風(fēng)機(jī)、泵類的節(jié)電調(diào)速，也可用于小容量風(fēng)扇的無級調(diào)速，替代可控硅移相調(diào)壓裝置，具有一定的推廣價值。
權(quán)利要求1.一種正弦包絡(luò)高頻調(diào)制交流調(diào)壓裝置，包括扼流單元(1)、緩沖單元(6)、555型多諧振蕩器(7)、控制單元(8)、驅(qū)動單元(10)、保護(hù)單元(11)、反饋網(wǎng)絡(luò)(13)、全控型開關(guān)管和反并聯(lián)二極管。其特征在于兩個開關(guān)管(2)和(3)分別與反并聯(lián)二極管(5)和(4)組成電流正向通路和電流反向通路，兩個反并聯(lián)二極管(5)和(4)的支路中串聯(lián)了接地的公共檢測電阻(12)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述交流調(diào)壓裝置，其特征在于將多諧振蕩器(7)的輸出端O直接與開關(guān)管(2)和(3)的門極相連，串聯(lián)點(diǎn)與低壓線路接公共地。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述交流調(diào)壓裝置，其特征在于當(dāng)應(yīng)用于大容量的場合時，在驅(qū)動單元(10)和555型多諧振蕩器(7)之間設(shè)置隔離器(16)，并將檢測電阻(12)接于進(jìn)線端與扼流單元(1)之間，
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種輸出電壓包絡(luò)為正弦的高頻調(diào)制型交流裝置。主要由多諧振蕩器、驅(qū)動單元、內(nèi)含反并聯(lián)二極管的兩個反串聯(lián)的全控制開關(guān)器件、電源、濾波、檢測和保護(hù)等單元組成，廣泛實(shí)用于風(fēng)機(jī)、泵類的節(jié)電調(diào)壓調(diào)速、變極調(diào)壓、復(fù)合調(diào)速等。與傳統(tǒng)的可控硅移相控制式交流調(diào)壓裝置相比，諧波影響小、功率因數(shù)接近于1，具有一定的推廣使用價值。
文檔編號G05F1/12GK2270987SQ9524072
公開日1997年12月17日 申請日期1995年10月25日 優(yōu)先權(quán)日1995年10月25日
發(fā)明者周謙之, 王舉貴, 武衛(wèi)華, 朱品華 申請人:華東冶金學(xué)院