專利名稱:交流斬波雙向調(diào)節(jié)補(bǔ)償電壓的交流穩(wěn)壓器的制造方法
【專利摘要】交流斬波雙向調(diào)節(jié)補(bǔ)償電壓的交流穩(wěn)壓器，它有單相和三相，它由濾波電容、濾波電感、補(bǔ)償變壓器、倒相變壓器、主控電子開關(guān)、續(xù)流電子開關(guān)及其控制電路組成，其特征在于：主控電子開關(guān)和續(xù)流電子開關(guān)都是由2個(gè)二極管和2個(gè)三極管組成，倒相變壓器繞組有中心抽頭，中心抽頭一端與補(bǔ)償變壓器初級(jí)繞組一端連接，調(diào)節(jié)補(bǔ)償電壓和補(bǔ)償電壓的極性轉(zhuǎn)換由主控雙向電子開關(guān)調(diào)節(jié)。它與智能型無觸點(diǎn)補(bǔ)償式交流穩(wěn)壓器相比，1塊雙IGBT模塊替代6-7個(gè)雙單向晶閘管模塊，成本大幅度降低，性能和性價(jià)遠(yuǎn)高于智能型無觸點(diǎn)補(bǔ)償式交流穩(wěn)壓器，它將必然替代智能型無觸點(diǎn)補(bǔ)償式交流穩(wěn)壓器?，F(xiàn)有生產(chǎn)智能型無觸點(diǎn)補(bǔ)償式交流穩(wěn)壓電源廠家很多，實(shí)施本發(fā)明有大經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
【專利說明】交流斬波雙向調(diào)節(jié)補(bǔ)償電壓的交流穩(wěn)壓器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本設(shè)計(jì)涉及斬控式交流調(diào)壓器，尤其是涉及到用交流斬波雙向調(diào)節(jié)補(bǔ)償電壓的交流穩(wěn)壓器。

【背景技術(shù)】
[0002]智能型無觸點(diǎn)補(bǔ)償式交流穩(wěn)壓器是為克服炭刷調(diào)壓穩(wěn)壓器存在有觸點(diǎn)和反應(yīng)速度慢等缺陷而推出的新產(chǎn)品，目前有很多單位在生產(chǎn)這類交流穩(wěn)壓器，這類交流穩(wěn)壓器，單相:用I個(gè)帶有7-9個(gè)引出頭的調(diào)壓變壓器和7-9塊晶閘管模塊零觸發(fā)調(diào)壓，輸出不連續(xù)的調(diào)節(jié)電壓供給補(bǔ)償變壓器的初級(jí)繞組電壓，其次級(jí)繞組串聯(lián)在穩(wěn)壓輸出電回路中獲得補(bǔ)償電壓達(dá)到輸出電壓的穩(wěn)定。三相:用3個(gè)單相星形連接輸出三相穩(wěn)壓電壓。這類交流穩(wěn)壓器其電路結(jié)構(gòu)決定它可以做到快速反應(yīng)和跳躍式的調(diào)壓，不可能做到連續(xù)無級(jí)調(diào)壓，達(dá)不到高穩(wěn)壓精度穩(wěn)壓指標(biāo)。同一發(fā)明人發(fā)明了多種用雙向電子開關(guān)倒相的交流斬波電路調(diào)節(jié)的無觸點(diǎn)連續(xù)無級(jí)調(diào)節(jié)補(bǔ)償電壓交流穩(wěn)壓電源，也存在著每一相都要增加2個(gè)或4個(gè)倒相雙向電子開關(guān)的缺陷，能否不用倒相雙向電子開關(guān)？不用倒相雙向電子開關(guān)實(shí)現(xiàn)連續(xù)無級(jí)調(diào)節(jié)補(bǔ)償電壓？同一發(fā)明人也發(fā)明了這種電路，但是必需將調(diào)節(jié)補(bǔ)償電壓的模塊是串接在穩(wěn)壓電源的輸出電回路中，也存在不足之處。補(bǔ)償式交流穩(wěn)壓電源只要求補(bǔ)償±20%的電壓，這種補(bǔ)償式交流穩(wěn)壓電源所用的調(diào)壓模塊的電流容量就要比用雙向電子開關(guān)倒相的補(bǔ)償式交流穩(wěn)壓電源中所用的調(diào)壓器件電流大5倍。能否使補(bǔ)償式交流穩(wěn)壓電源的調(diào)壓器件不串接在交流穩(wěn)壓輸出電回路中，又不使用倒相開關(guān)解決雙向補(bǔ)償電壓的問題就成為交流穩(wěn)壓電源界的大難題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本設(shè)計(jì)的目的第一個(gè)目的是不用雙向電子開關(guān)倒相，解決輸入交流電壓高于和低于交流穩(wěn)壓的補(bǔ)償電壓極性雙向變換問題，本發(fā)明的第二個(gè)目的是調(diào)節(jié)補(bǔ)償電壓的器件直接不串在交流穩(wěn)壓電源的輸出回路中，解決的方法是用有2個(gè)繞組或I個(gè)帶中間抽頭的繞組的自耦變壓器或升壓自藕變壓器倒相，通過本發(fā)明特有連接方法，實(shí)現(xiàn)交流斬波雙向調(diào)節(jié)補(bǔ)償電壓。
[0004]本設(shè)計(jì)的單相交流斬波雙向調(diào)節(jié)補(bǔ)償電壓的交流穩(wěn)壓器，由濾波電容C、Cl、濾波電感L、補(bǔ)償變壓器Tl、倒相變壓器T2、主控電子開關(guān)S1、續(xù)流電子開關(guān)S2及其控制電路組成，其特征在于:主控電子開關(guān)SI和續(xù)流電子開關(guān)S2都是由2個(gè)二極管和2個(gè)三極管組成，倒相變壓器T2繞組2個(gè)端頭(1、6)的交流電壓U61是斬波電路的輸入交流電壓，主控電子開關(guān)SI和續(xù)流電子開關(guān)S2斬波交流電壓U41，經(jīng)濾波電感L和濾波電容C濾波后電壓U51的電壓輸出端(5)與補(bǔ)償變壓器Tl初級(jí)繞組Wl —端連接，補(bǔ)償變壓器Tl初級(jí)繞組Wl另一端(O)與倒相變壓器T2繞組中心抽頭端連接。
[0005]本設(shè)計(jì)的單相交流斬波雙向調(diào)節(jié)補(bǔ)償電壓的交流穩(wěn)壓器，補(bǔ)償變壓器Tl初級(jí)繞組Wl —端(O)與倒相變壓器T2繞組中心抽頭端連接，補(bǔ)償變壓器Tl初級(jí)繞組Wl另一端[5]與濾波電感L一端、濾波電容C一端連接，単相交流斬波雙向調(diào)節(jié)補(bǔ)償電壓的交流穩(wěn)壓電源有I個(gè)交流輸入端(2)、I個(gè)交流穩(wěn)壓輸出端(3)、I個(gè)交流輸入和交流穩(wěn)壓輸出的公共端(I)、控制主控電子開關(guān)SI中的2個(gè)三極管V1、V2的通斷比，達(dá)到輸出電壓穩(wěn)定的單相交流穩(wěn)壓器。倒相變壓器T2是至少有2個(gè)繞組串聯(lián)的自耦變壓器或升壓自耦變壓器。
[0006]本設(shè)計(jì)的三相交流斬波雙向調(diào)節(jié)補(bǔ)償電壓的交流穩(wěn)壓器，3個(gè)上述單相交流斬波雙向調(diào)節(jié)補(bǔ)償電壓的交流穩(wěn)壓器連接成星形，有I個(gè)交流輸入和交流穩(wěn)壓輸出公共零線N，3個(gè)三相交流輸入端Al、B1、Cl和3個(gè)三相交流穩(wěn)壓輸出端A2、B2、C2，能同時(shí)輸出三相380V交流穩(wěn)定電壓和三個(gè)有公共零線(N)的單相220V交流穩(wěn)定電壓，用調(diào)節(jié)3個(gè)主控電子開關(guān)S1A、S1B、SlC中的三極管控制信號(hào)通斷比調(diào)節(jié)補(bǔ)償電壓大小，達(dá)到輸出電壓穩(wěn)定的三相交流電壓。

【附圖說明】

[0007]附圖1是本設(shè)計(jì)的單相交流斬波雙向調(diào)節(jié)補(bǔ)償電壓的交流穩(wěn)壓器主電路。附圖2是3個(gè)附圖1所示的單相交流斬波雙向調(diào)節(jié)補(bǔ)償電壓的交流穩(wěn)壓器組成的三相交流斬波雙向調(diào)節(jié)補(bǔ)償電壓交流穩(wěn)壓器主電路。

【具體實(shí)施方式】
[0008]附圖1所示的交流斬波調(diào)壓電路，在本設(shè)計(jì)之前是用5、1兩端或4、1兩端為交流電壓的輸出2端，因此，輸出2端電壓只能調(diào)節(jié)大小而都不能改變輸出電壓的相位。設(shè)計(jì)人將倒相變壓器T2繞組中心抽頭端(O)與斬波電壓經(jīng)過LC濾波后的I個(gè)濾波電感L和濾波電容C的連接端(4)做交流斬波電路的交流電壓輸出2端(0、5)，就發(fā)明了既能調(diào)壓又能改變輸出電壓相位的交流斬波電路，它就成為新發(fā)明的AC/AC變換基礎(chǔ)電路。附圖1可知:它由倒相變壓器T2的2個(gè)串聯(lián)繞組Wl、W2上的交流電壓U61，供給由主控電子開關(guān)SI和續(xù)流電子開關(guān)S2組成的交流斬波電路的輸入交流電壓，斬波電路輸出2端(4、1)電壓U41經(jīng)高頻LC濾器濾波后，在2端(5、1)獲得與輸入交流電壓同頻率同相位的可調(diào)交流電壓U51。當(dāng)電壓U51高于繞組W2上的電壓時(shí)，連接在交流輸出2端(0、4)補(bǔ)償變壓器初級(jí)繞組Wl上的交流電壓，4端為正O端為負(fù)。當(dāng)電壓U51等于W2上的電壓時(shí)，連接在交流輸出2端(0、4)補(bǔ)償變壓器初級(jí)繞組Wl上的交流電壓等于零。當(dāng)電壓U51低于繞組W2上的電壓時(shí)，連接在交流輸出2端(0、4)補(bǔ)償變壓器初級(jí)繞組Wl上的交流電壓反相，O端為正4端負(fù)。本設(shè)計(jì)不采用4、2端連接補(bǔ)償變壓器(Tl)初級(jí)繞組W1，而是采用0、4端連接補(bǔ)償變壓器Tl初級(jí)繞組Wl，就實(shí)現(xiàn)了本設(shè)計(jì)雙方向調(diào)節(jié)補(bǔ)償交流電壓的目的。
[0009]應(yīng)該特別指出:本設(shè)計(jì)中的倒相變壓器T2的2個(gè)繞組Wl和W2的匝數(shù)相同時(shí)，獲得的雙向補(bǔ)償電壓調(diào)節(jié)范圍也相同，匝數(shù)不相同時(shí)，獲得的雙向補(bǔ)償電壓調(diào)節(jié)范圍也不相同。附圖1倒相變壓器T2的上交流輸入端(2)可以連接在6端或O端或繞組W21個(gè)抽頭上，補(bǔ)償變壓器Tl初級(jí)和次級(jí)的變壓比就不相同，相同輸出額定容量的交流穩(wěn)壓器，采用雙向電子開關(guān)的額定電壓和電流也不相同，倒相變壓器不論如何變化都是本設(shè)計(jì)的專利保護(hù)范圍。
[0010]附圖2是3個(gè)附圖1所示的單相交流斬波雙向調(diào)節(jié)補(bǔ)償電壓的交流穩(wěn)壓器星形連接成三相交流斬波雙向調(diào)節(jié)補(bǔ)償電壓交流穩(wěn)壓器主電路。
[0011]本設(shè)計(jì)的三相交流斬波雙向調(diào)節(jié)補(bǔ)償電壓的交流穩(wěn)壓器，它有I個(gè)交流輸入和交流穩(wěn)壓輸出公共零線N，3個(gè)三相交流輸入端A1、B1、C1和3個(gè)三相交流穩(wěn)壓輸出端A2、B2、C2，能同時(shí)輸出三相380V交流穩(wěn)定電壓和有公共零線N的三個(gè)單相220V交流交流穩(wěn)定電壓，用調(diào)節(jié)3個(gè)主控電子開關(guān)S1A、S1B、S1C中的全控器件的斬控通斷比調(diào)節(jié)補(bǔ)償電壓大小，達(dá)到輸出電壓穩(wěn)定的三相交流電壓。三相交流穩(wěn)壓器的變壓器T1、T2可以是3個(gè)單相變壓器，也可以是I個(gè)初級(jí)繞組和次級(jí)繞組星形連接的三相變壓器。
[0012]本設(shè)計(jì)具有電路簡單可靠、成本低、功率因數(shù)高、諧波少、連續(xù)無級(jí)、無觸點(diǎn)、精度高等優(yōu)點(diǎn)，是智能無觸點(diǎn)交流穩(wěn)壓器更新?lián)Q代產(chǎn)品，有較大經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
【權(quán)利要求】
1.單相交流斬波雙向調(diào)節(jié)補(bǔ)償電壓的交流穩(wěn)壓器，由濾波電容C、C1、濾波電感L、補(bǔ)償變壓器Tl、倒相變壓器T2、主控電子開關(guān)S1、續(xù)流電子開關(guān)S2及其控制電路組成，其特征在于:主控電子開關(guān)SI和續(xù)流電子開關(guān)S2都由2個(gè)二極管和2個(gè)三極管組成，倒相變壓器T2繞組2個(gè)端頭(1、6)的交流電壓U61是斬波電路的輸入交流電壓，主控電子開關(guān)SI和續(xù)流電子開關(guān)S2斬波輸出交流電壓U41，經(jīng)濾波電感L和濾波電容C濾波后電壓U51的電壓輸出端(5)與補(bǔ)償變壓器Tl初級(jí)繞組Wl —端連接，補(bǔ)償變壓器Tl初級(jí)繞組Wl另一端(O)與倒相變壓器T2繞組中心抽頭端連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單相交流斬波雙向調(diào)節(jié)補(bǔ)償電壓的交流穩(wěn)壓器，其特征在于:補(bǔ)償變壓器Tl初級(jí)繞組Wl —端(O)與倒相變壓器T2繞組中心抽頭端連接，補(bǔ)償變壓器Tl初級(jí)繞組Wl另一端(5)與濾波電感L 一端、濾波電容C 一端連接，單相交流斬波雙向調(diào)節(jié)補(bǔ)償電壓的交流穩(wěn)壓器有I個(gè)交流輸入端(2)、1個(gè)交流穩(wěn)壓輸出端(3)、1個(gè)交流輸入和交流穩(wěn)壓輸出的公共端(I)，控制主控電子開關(guān)SI中的2個(gè)三極管V1、V2的通斷比，達(dá)到輸出電壓穩(wěn)定的單相交流穩(wěn)壓電壓。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單相交流斬波雙向調(diào)節(jié)補(bǔ)償電壓的交流穩(wěn)壓器，其特征在于:倒相變壓器T2是至少有2個(gè)繞組串聯(lián)的自耦變壓器或升壓自耦變壓器。4.三相交流斬波雙向調(diào)節(jié)補(bǔ)償電壓的交流穩(wěn)壓器，其特征在于:3個(gè)權(quán)利要求1所述的單相交流斬波雙向調(diào)節(jié)補(bǔ)償電壓的交流穩(wěn)壓器連接成星形，有I個(gè)交流輸入和交流穩(wěn)壓輸出公共零線N，3個(gè)三相交流輸入端Al、B1、Cl和3個(gè)三相交流穩(wěn)壓輸出端A2、B2、C2，能同時(shí)輸出三相380V交流穩(wěn)定電壓和三個(gè)有公共零線N的單相220V交流穩(wěn)定電壓，用調(diào)節(jié)3個(gè)主控電子開關(guān)S1A、S1B、SlC中的三極管控制信號(hào)通斷比調(diào)節(jié)補(bǔ)償電壓大小，達(dá)到輸出電壓穩(wěn)定的三相交流穩(wěn)壓器。
【文檔編號(hào)】H02M5-257GK204290738SQ201420513542
【發(fā)明者】龔秋聲 [申請(qǐng)人]龔秋聲