專利名稱：微電腦智能型交流穩(wěn)壓器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種交流穩(wěn)壓器。
交流穩(wěn)壓器經(jīng)幾十年的發(fā)展由單一的鐵磁式，發(fā)展到步進(jìn)式、程控式、數(shù)控式幾大類，但是現(xiàn)有的產(chǎn)品都不同程度地存在著諧波失真、抗干擾力差、穩(wěn)壓范圍不寬、精度差等等問(wèn)題，影響了它們的實(shí)際使用效果；而有些交流穩(wěn)壓器只有穩(wěn)壓功能，沒(méi)有調(diào)壓輸出功能，也不具備智能化的控制功能。
本實(shí)用新型的目的在于提供一種寬范圍、高精度、低失真并具備調(diào)壓功能的智能化交流穩(wěn)壓器。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下它是由單片機(jī)、程序存儲(chǔ)器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、模擬開關(guān)控制器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、輸入/輸出接口電路、采樣調(diào)控電路、 隔離電路以及主電源可控變壓器組成，其中單片機(jī)作為控制中心。分別聯(lián)接程序存儲(chǔ)器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、模擬開關(guān)控制器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、輸入/輸出接口電路，采樣調(diào)控電路聯(lián)接在輸入端和模擬開關(guān)控制器之間，主電源可控變壓器的電壓輸入端接有可調(diào)變壓器繞組群接在輸入端，該繞組群包括由多個(gè)可控硅聯(lián)接組合的若干個(gè)獨(dú)立的輸入變壓器繞組，隔離電路聯(lián)接在這些可控硅和輸入/輸出接口電路之間。采樣調(diào)控電路用于采集輸入輸出信號(hào)和調(diào)節(jié)輸出電壓。
在本實(shí)用新型中，可調(diào)變壓器繞組群中那些受單片機(jī)控制的可控硅作為組合開關(guān)，所對(duì)應(yīng)的主電源變壓器繞組匝數(shù)通過(guò)可控硅的開關(guān)組合而與穩(wěn)定的輸出電壓相對(duì)應(yīng)，主電源可控變壓器的輸出端作為電壓輸出端。本實(shí)用新型正是通過(guò)采用優(yōu)化設(shè)計(jì)的變壓器獨(dú)立繞組群的組合，以可控硅作為組合開關(guān)，又以單片機(jī)芯片控制可控硅的開關(guān)，從而實(shí)現(xiàn)交流輸出電壓的調(diào)整。
單片機(jī)可連接顯示器單元，該顯示器可采用四位液晶顯示器，用以顯示輸入電壓、輸出電壓、輸出電流、輸出功率、頻率及報(bào)警信號(hào)。單片機(jī)可聯(lián)接鍵盤及其接口電路，鍵盤用于人工預(yù)置工作參數(shù)或控制顯示器，如預(yù)置穩(wěn)壓工作時(shí)間或控制顯示多種信息。單片機(jī)還可與報(bào)警器相連，用以提示用戶輸入電壓已超出本實(shí)用新型的穩(wěn)壓工作范圍或電路出現(xiàn)故障。
以下結(jié)合附圖詳述本實(shí)用新型。


圖1是本實(shí)用新型的原理框圖；圖2是本實(shí)用新型的主電源可控變壓器、采樣調(diào)控電路和模擬開關(guān)控制器部分的電路圖；圖3是一路光電隔離電路的電路圖；圖4是本實(shí)用新型的除去圖2部分的其它部分電路圖。
圖1反映本實(shí)用新型的原理結(jié)構(gòu)，圖2、圖3和圖4則為本實(shí)用新型的一個(gè)具體實(shí)施例的電路結(jié)構(gòu)。圖2中，在輸入端Vi主電源變壓器B1與可控硅G1至G16組合構(gòu)成主電源可控變壓器，在輸入端還通過(guò)采樣變壓器B2聯(lián)接采樣調(diào)控電路，采樣調(diào)控電路中包括一個(gè)與模擬開關(guān)控制器IC2相連、用于調(diào)節(jié)輸出電壓的可調(diào)電位器W5，可實(shí)現(xiàn)無(wú)觸點(diǎn)調(diào)壓功能；Vo為電路輸出端，B2為采樣變壓器。在圖4中，與鍵盤接口IC1相連的按鍵K1至K8用于顯示和控制，K1為輸入輸出電壓顯示，K2為輸出電流顯示，K3為輸出功率顯示，K4為頻率顯示，K5為穩(wěn)壓調(diào)壓轉(zhuǎn)換，K6為報(bào)警消除，K7為自檢故障顯示，K8為擴(kuò)展用；喇叭FM作為報(bào)警器與單片機(jī)IC3相連，當(dāng)輸入電壓過(guò)低或過(guò)高、過(guò)流過(guò)載或本機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)，由IC3控制整個(gè)電路斷開，F(xiàn)M發(fā)聲報(bào)警提示；本實(shí)用新型還包括片選電路IC4，它分別與單片機(jī)IC3、顯示器、輸入/輸出接口電路IC9及模數(shù)轉(zhuǎn)換器IC8相連；程序存儲(chǔ)器IC6采用EPROM芯片，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器IC7采用RAM芯片，它們也與IC4相連，IC5為鎖存器；模數(shù)轉(zhuǎn)換器IC8是對(duì)輸入、輸出端的采樣信號(hào)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換并送單片機(jī)IC3處理以便于控制，采樣信號(hào)包括輸入電壓采樣、輸出電壓采樣、輸出電流采樣和調(diào)壓信號(hào)采樣。輸出端的電流互感器LH用于輸出電流采樣。
在本實(shí)用新型中，用于隔離高壓電路與低壓電路的隔離電路可采用光電隔離電路，如圖3所示，其輸入端Pn接IC9，輸出端接可控硅Gn觸頭(n＝1，2......，16)。
本實(shí)用新型工作時(shí)，先開機(jī)，用戶可通過(guò)鍵盤選擇是進(jìn)行穩(wěn)壓、調(diào)壓或顯示信息。在穩(wěn)壓工作狀態(tài)，單片機(jī)控制選擇IC2于穩(wěn)壓通道，當(dāng)電網(wǎng)電壓變化時(shí)，IC8通過(guò)采樣電路取出輸出電壓變化的模擬信號(hào)，送入單片機(jī)1C3進(jìn)行處理，單片機(jī)按程序存儲(chǔ)器IC6內(nèi)的控制程序選擇接口8255芯片IC9，由單片機(jī)分析在過(guò)零時(shí)送出控制信號(hào)，再經(jīng)光電隔離TIL117去觸發(fā)相應(yīng)的可控硅，使主電源變壓器得到一個(gè)接近220伏的繞組組合，以保證輸出電壓不變，實(shí)現(xiàn)交流穩(wěn)壓。在調(diào)壓工作狀態(tài)，單片機(jī)選通IC2于調(diào)壓通道，模數(shù)轉(zhuǎn)換器IC8對(duì)調(diào)壓電位器W5的電壓值采樣，并送入單片機(jī)IC3進(jìn)行處理，IC3按程序存儲(chǔ)器IC6內(nèi)的控制程序，給接口IC9發(fā)出控制信號(hào)，在經(jīng)光電隔離TIL117去觸發(fā)相應(yīng)的可控硅， 使輸出電壓達(dá)到相應(yīng)的電壓值。
本實(shí)用新型也可通過(guò)鍵盤預(yù)置輸出電壓值，由單片機(jī)控制可控硅的開關(guān)，使主電源變壓器輸出相應(yīng)的電壓值。
本實(shí)用新型由于采用了微電腦控制技術(shù)，通過(guò)對(duì)組合切換開關(guān)的可控硅的控制以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)壓和調(diào)壓，利用微電腦軟件優(yōu)勢(shì)實(shí)現(xiàn)過(guò)零觸發(fā)，以消除信號(hào)變頻失真；實(shí)行多功能快速的微機(jī)識(shí)別控制，發(fā)揮軟件優(yōu)勢(shì)，以簡(jiǎn)化硬件；本實(shí)用新型具有自檢功能，一旦出現(xiàn)故障或過(guò)流過(guò)壓都馬上報(bào)警，防止設(shè)備受損；在本實(shí)用新型中，無(wú)論任何負(fù)載都不妨礙可控硅作全周期導(dǎo)通，保證輸出電壓始終是完整的正弦波；本實(shí)用新型還可杜絕可控硅非約定的共同導(dǎo)通，不管是它正常工作時(shí)、還是輸入電壓發(fā)生意外的變故以及任意操作，都不會(huì)發(fā)生可控硅非約定的共同導(dǎo)通。
本實(shí)用新型的穩(wěn)壓范圍可寬達(dá)120～320伏，穩(wěn)壓精度可達(dá)到±1％，諧波失真低于0.1％，負(fù)載調(diào)整率低于1％，時(shí)間響應(yīng)小于10mg，效率大于98％，調(diào)壓范圍可達(dá)150-400伏，本實(shí)用新型的寬范圍、高精度和低失真都優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù)，功能完備實(shí)用，性能優(yōu)越可靠，具有廣闊的市場(chǎng)前景。
權(quán)利要求1.一種微電腦智能型交流穩(wěn)壓器，其特征在于它是由單片機(jī)、程序存儲(chǔ)器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、模擬開關(guān)控制器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、輸入/輸出接口電路、采樣調(diào)控電路、隔離電路以及主電源可控變壓器組成，其中單片機(jī)作為控制中心，分別聯(lián)接程序存儲(chǔ)器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、模擬開關(guān)控制器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、輸入/輸出接口電路，采樣調(diào)控電路聯(lián)接在輸入端和模擬開關(guān)控制器之間，主電源可控變壓器的電壓輸入端接有可調(diào)變壓器繞組群接在輸入端，該繞組群包括由多個(gè)可控硅聯(lián)接組合的若干個(gè)獨(dú)立的輸入變壓器繞組，隔離電路聯(lián)接在這些可控硅和輸入/輸出接口電路之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微電腦智能型交流穩(wěn)壓器，其特征在于可調(diào)變壓器繞組群中那些受單片機(jī)控制的可控硅作為組合開關(guān)，所對(duì)應(yīng)的主電源變壓器繞組匝數(shù)通過(guò)可控硅的開關(guān)組合而與穩(wěn)定的輸出電壓相對(duì)應(yīng)，主電源可控變壓器的輸出端作為電壓輸出端。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微電腦智能型交流穩(wěn)壓器，其特征在于單片機(jī)與顯示器單元相連，該顯示器可采用四位液晶顯示器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微電腦智能型交流穩(wěn)壓器，其特征在于單片機(jī)與用于人工預(yù)置工作參數(shù)或控制顯示器的鍵盤及其接口電路相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微電腦智能型交流穩(wěn)壓器，其特征在于單片機(jī)與報(bào)警器相連。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的微電腦智能型交流穩(wěn)壓器，其特征在于還包括片選電路，它分別與單片機(jī)、顯示器、輸入/輸出接口電路及模數(shù)轉(zhuǎn)換器相連。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微電腦智能型交流穩(wěn)壓器，其特征在于采樣調(diào)控電路中包括一個(gè)與模擬開關(guān)控制器相連、用于調(diào)節(jié)輸出電壓的可調(diào)電位器。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微電腦智能型交流穩(wěn)壓器，其特征在于用于隔離高壓電路與低壓電路的隔離電路可采用光電隔離電路。
專利摘要一種交流穩(wěn)壓器,它包括單片機(jī)、程序存儲(chǔ)器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、模擬開關(guān)控制器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、輸入/輸出接口電路以及主電源可控變壓器組成,其中單片機(jī)作為控制中心分別聯(lián)接其它電路,模數(shù)轉(zhuǎn)換器又與采樣調(diào)控電路相連,在輸入端的主電源可控變壓器接有可調(diào)變壓器繞組群,該繞組群包括由多個(gè)可控硅聯(lián)接組合的若干個(gè)獨(dú)立的輸入變壓器繞組,可控硅受單片機(jī)控制。本實(shí)用新型穩(wěn)壓范圍寬、精度高、失真小并具備調(diào)壓功能和智能化控制功能。
文檔編號(hào)G05F3/02GK2293086SQ97207909
公開日1998年9月30日 申請(qǐng)日期1997年1月27日 優(yōu)先權(quán)日1997年1月27日
發(fā)明者蔣玉林 申請(qǐng)人:蔣玉林