專利名稱：線電壓輸入型交流穩(wěn)壓裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種線電壓輸入型交流穩(wěn)壓裝置。
目前，常用的交流穩(wěn)壓器都是采用相電壓輸入，經(jīng)穩(wěn)壓后供給用電器。由于供電線路的零線經(jīng)常出現(xiàn)斷路故障，致使交流穩(wěn)壓器運(yùn)行在零線斷路狀態(tài)下，而導(dǎo)致過壓燒毀用電器。
本實(shí)用新型的目的是提供一種線電壓輸入型交流穩(wěn)壓裝置。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種線電壓輸入型交流穩(wěn)壓裝置，它由調(diào)壓變壓器及其調(diào)控電路、整流穩(wěn)壓電路、采樣電路、比較器C、D、斷電延時(shí)電路、驅(qū)動(dòng)及執(zhí)行電路E、F、G組成，調(diào)整變壓器及其調(diào)控電路的輸入端接交流380V，其輸出為交流220V，調(diào)壓變壓器的次級(jí)AB分別接整流穩(wěn)壓電路和采樣電路的輸入端，整流穩(wěn)壓電路的輸出端分別接比較器C和D的反向輸入端，采樣電路的輸出端分別接比較器C和D的正向輸入端，比較器C和D的輸出分別經(jīng)驅(qū)動(dòng)及執(zhí)行電路E、F接調(diào)壓變壓器及其調(diào)控電路；整流穩(wěn)壓電路的另一路輸出接斷電延時(shí)電路的輸入端，斷電延時(shí)電路的輸出經(jīng)驅(qū)動(dòng)及執(zhí)行電路G接調(diào)壓變壓器及其調(diào)控電路。
下面將結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述

圖1為本實(shí)用新型的原理框圖。
圖2為本實(shí)用新型的電路原理圖。
圖3為實(shí)施例1的調(diào)壓變壓器及其調(diào)控電路原理圖。
圖4為實(shí)施例2的調(diào)壓變壓器及其調(diào)控電路原理圖。
圖5為實(shí)施例3的調(diào)壓變壓器及其調(diào)控電路原理圖。
由圖1-3所示的實(shí)施例1可知，它由調(diào)壓變壓器及其調(diào)控電路、整流穩(wěn)壓電路、采樣電路、比較器C、D、斷電延時(shí)電路、驅(qū)動(dòng)及執(zhí)行電路E、F、G組成，調(diào)壓變壓器及其調(diào)控電路的輸入端接交流380V，其輸出為交流220V，調(diào)壓變壓器的次級(jí)AB分別接整流穩(wěn)壓電路和采樣電路的輸入端，整流穩(wěn)壓電路的輸出端分別接比較器C和D的反向輸入端作為其基準(zhǔn)電壓，采樣電路的輸出端分別接比較器C和D的正向輸入端，比較器C和D的輸出分別經(jīng)驅(qū)動(dòng)及執(zhí)行電路E、F接調(diào)壓變壓器及其調(diào)控電路；整流穩(wěn)壓電路的另一路輸出接斷電延時(shí)電路的輸入端，斷電延時(shí)電路的輸出經(jīng)驅(qū)動(dòng)及執(zhí)行電路G接調(diào)壓變壓器及其調(diào)控電路。
整流穩(wěn)壓電路由整流橋D1-D4、穩(wěn)壓模塊IC1、電阻R1-R3、電容C1、C2組成，整流橋D1-D4的輸入端接調(diào)壓變壓器的次級(jí)AB，其輸出端接IC1的輸入端1、2腳，IC1的輸出端接R2、R3組成的分壓器，IC1的1、3腳分別接有濾波電容C1、C2，IC1的4腳經(jīng)R1接地。
采樣電路由整流橋D5-D8、電阻R9-R13、電容C3、C4組成，整流橋D5-D8的輸入端接調(diào)壓變壓器的次級(jí)AB，R10與C3、R11與C4組成兩級(jí)Г型濾波器，R12與R13串聯(lián)組成分壓電路與C4并聯(lián)，R9并接在D5-D8的輸出端。
比較器C由IC2-1及其外圍元件電阻R4-R8、二極管D9組成，R12與R13的節(jié)點(diǎn)經(jīng)R4接IC2-1的正向輸入端，R2與R3的節(jié)點(diǎn)經(jīng)R5接IC2-1的反向輸入端，R6與D9串聯(lián)后接在IC2-1的反向輸入端與IC2-2的輸出端之間，R7接在IC2-1的輸出端與正向輸入端之間，R8為IC2-1的輸出電阻；驅(qū)動(dòng)及執(zhí)行電路E由晶體管BG1、繼電器J1、續(xù)流二極管D10組成，BG1的基極經(jīng)R8接IC2-1的輸出端，T1與D10并聯(lián)后接在BG1的集電極電路中，BG1的發(fā)射極接地。
比較器D由IC2-2及其外圍元件電阻R14-R17、二極管D11組成，R12與R13的節(jié)點(diǎn)經(jīng)R14接IC2-2的正向輸入端，R2與R3的節(jié)點(diǎn)接IC2-2的反向輸入端，R17與R15串接在IC2-2的輸出端與正向輸入端之間，D11與R17并聯(lián)，R14、R16分別為IC2-2的輸入、輸出電阻；驅(qū)動(dòng)及執(zhí)行電路F由晶體管BG2、繼電器J2、續(xù)流二極管D12組成，BG2的基極經(jīng)R16接IC2-2的輸出端，J2與D12并聯(lián)后接在BG2的集電極電路中，BG2的發(fā)射極接地。
斷電延時(shí)電路由比較器IC2-3、IC2-4及其外圍元件電阻R18-R26、電容C5-C7、二極管D13、D14組成；IC1的輸出端3腳分別經(jīng)R18、R20接IC2-3的正、反向輸入端，D13與C5串聯(lián)后接在IC1的3腳與地之間，D13與C5的節(jié)點(diǎn)接IC2-3的11腳，R19與C6并聯(lián)后接在IC2-3的正向輸入端與地之間，D14與C7串聯(lián)后接在IC2-3的輸出端14腳與地之間，R21與C7并聯(lián)，D14與C7的節(jié)點(diǎn)接IC2-4的反向輸入端，R23與R22串聯(lián)后接在IC1的3腳與地之間，R23與R22的節(jié)點(diǎn)經(jīng)R24接IC2-4的正向輸入端，R25接在IC2-4的輸出端與正向輸入端之間，R26為IC2-4的輸出電阻；驅(qū)動(dòng)及執(zhí)行電路G由晶體管BG3、繼電器J3和續(xù)流二極管D15組成，BG3的基極經(jīng)R26接IC2-4的輸出端，D15與J3并聯(lián)后接在BG3的集電極電路中，BG3的發(fā)射極接地。
調(diào)壓變壓器及其調(diào)控電路由調(diào)壓變壓器B1、繼電器J1-J3的常開觸點(diǎn)J1-1、J2-2、J3-1、常閉觸點(diǎn)J1-2、J2-1組成，B1為自耦變壓器，J2-1、J2-2分別接在B1的抽頭3、4與輸入端I之間，J1-1與J3-1串聯(lián)后接在B1的抽頭1與輸出端O之間，J1-2接在B1的抽頭2和J1-1與J3-1的節(jié)點(diǎn)之間；B1的抽頭1、2分別為A、B端。
在圖2中，IC1采用YDSIR512，IC2-1--IC2-4采用LM324。
實(shí)施例1的工作原理如下(參見圖1-3)調(diào)壓變壓器B1的輸入端IG接交流380V(即A、B、C三相中的任兩相)，B1的輸出端OG為交流220V(穩(wěn)壓后)。B1的抽頭AB(即抽頭1、2)接整流橋D1-D4和D5-D8的輸入端。
整流穩(wěn)壓電路的輸出經(jīng)R2、R3分壓后為IC2-1、IC2-2提供基準(zhǔn)電壓，其中R6、D9的作用是對(duì)IC2-1的基準(zhǔn)電壓起調(diào)整作用。
采樣電路的輸出經(jīng)R12、R13分壓后為IC2-1、IC2-2提供輸入比較信號(hào)。其中R15、R17、D11的作用是組成IC2-2的不平衡反饋電路，以對(duì)調(diào)壓電路上下限區(qū)間不一致性進(jìn)行補(bǔ)償。
IC2-1、IC2-2的基準(zhǔn)電壓及輸入比較信號(hào)電壓均不相同。當(dāng)供電電壓即B1的輸入電壓超過330V時(shí)，使輸出電壓超過給定值(～220±20V)時(shí)，輸入比較信號(hào)大于IC2-1的基準(zhǔn)電壓，IC2-1的輸出為高電平，BG1導(dǎo)通，J1吸合，J1-1將B1的輸出端O接至B1的抽頭1上，使輸出電壓穩(wěn)定在給定值內(nèi)。
如果B1的輸入電壓繼續(xù)升高超過370V，此時(shí)輸入比較信號(hào)超過IC2-2的基準(zhǔn)電壓，IC2-2的輸出為高電平，BG2導(dǎo)通，J2吸合，J2-2將B1的輸入端I接至B1的抽頭4上，同時(shí)D9截止，使IC2-1的基準(zhǔn)電壓升高，IC2-1的輸出為低電平，BG1截止，J1釋放，J1-2將B1的輸出端O點(diǎn)接至B1的抽頭2上，降低了B1的變壓比，使B1的輸出電壓下降到給定值內(nèi)。
當(dāng)B1的輸入電壓進(jìn)一步升高至410V時(shí)，輸入比較信號(hào)大于IC2-1新的基準(zhǔn)電壓，BG1再次導(dǎo)通，J1吸合，J1-1將B1的輸出端O接至B1的抽頭1上，使B1的輸出保持在給定值以內(nèi)。
如果B1的輸入電壓由410V下降到310V時(shí)，上述過程完全相反。
斷電延時(shí)電路的D13、C5組成快升慢降供電電路，R18、C6組成上電充電電路，R19確定了充電最大值。供電時(shí)，IC2-3的反向輸入端電位上升速度遠(yuǎn)大于其正向輸入端的電位，故IC2-3輸出低電平，IC2-4的反向輸入端為低電平，IC2-4輸出高電平，BG3導(dǎo)通，J3吸合，J3-1接通負(fù)載。如果在供電過程中由于某種原因造成斷電，由于C5儲(chǔ)存的電荷遠(yuǎn)大于C2，且放電速度遠(yuǎn)小于C2，當(dāng)C2端電壓下降到C6端電壓以下時(shí)，IC2-3輸出高電平并經(jīng)D14向C7充電，使C7上的電壓達(dá)到6V左右，此后C7經(jīng)R21放電，C7上的電壓由6V下降到1.4V需要3-4分鐘，如果此期間重新供電，由于C7上的電壓(即IC2-4的反向輸入端電壓)高于其正向輸入端電壓(R22端電位)，IC2-4輸出低電平，BG3截止，J3釋放，J3-1切斷B1的交流輸出。直至C7上的電壓下降到1.4V以下，IC2-4輸出高電平，BG3導(dǎo)通，J3吸合，實(shí)現(xiàn)斷電后累計(jì)3分鐘后再向負(fù)載供電目的。
實(shí)施例2與實(shí)施例1不同的是其調(diào)壓變壓器及其調(diào)控電路不同，調(diào)壓變壓器及其調(diào)控電路(見圖4)由變壓器B2、J1-1、J1-2、J2-1、J2-2、J3-1組成，J2-1、J2-2分別接在B2的初級(jí)抽頭1、2與輸入端I2之間，J1-1與J3-1串聯(lián)后接在B2的次級(jí)抽頭1與輸出端O2之間，J1-2接在B2的次級(jí)抽頭2和J1-1與J3-1的節(jié)點(diǎn)之間；B2的次級(jí)抽頭1、2為A、B端。實(shí)施例2的工作原理同實(shí)施例1。
實(shí)施例3與實(shí)施例1不同的是其調(diào)壓變壓器及其調(diào)控電路不同，調(diào)壓變壓器及其調(diào)控電路(見圖5)由變壓器B3、B4、直流電機(jī)M、J1-1、J1-2、J2-1、J2-2、J3-1、J1、J2的常開觸點(diǎn)J1-3、J2-4組成，B3為自耦調(diào)壓器，B3的O端接B4的初級(jí)抽頭1，B4初級(jí)的2端接B3的2端，輸入端I3通過碳刷接在B3的1處，碳刷與電機(jī)M的輸出軸聯(lián)動(dòng)，B4初級(jí)的O端為輸入端I4，B4的初級(jí)2端經(jīng)J3-1接輸出端O3，B4的初級(jí)1端接輸出端O4，B4的次級(jí)為A、B端；J1-2、M、J2-1依次串聯(lián)后接在整流橋D1-D4的輸出端CD之間；J1-1與J2-4串聯(lián)后接在D1-D4的輸出端C與電機(jī)M的負(fù)極接線端之間，J1-3、J2-2串聯(lián)后接在D1-D4的輸出端D與電機(jī)M的正極接線端之間。
實(shí)施例3的調(diào)壓變壓器及其調(diào)控電路的工作過程如下當(dāng)輸出電壓低于給定值時(shí)，J1釋放，整流橋D1-D4的輸出端正極C點(diǎn)通過常閉觸點(diǎn)J1-2加在直流電機(jī)M的正極接線端，整流橋D1-D4的輸出端負(fù)極D點(diǎn)通過常閉觸點(diǎn)J2-1加到M的負(fù)極接線端，電機(jī)M正向旋轉(zhuǎn)并拖動(dòng)碳刷向下移動(dòng)，從而使輸出電壓升高，直到達(dá)到給定值，此時(shí)J1吸合，J1-2使M停止轉(zhuǎn)動(dòng)。
當(dāng)輸出電壓超過給定值時(shí)，J1、J2均吸合，整流橋D1-D4的輸出端正極C點(diǎn)通過常開觸點(diǎn)J1-1、J2-4加在M的負(fù)極接線端，整流橋D1-D4的輸出端負(fù)極D點(diǎn)通過常開觸點(diǎn)J1-3、J2-2加在M的正極接線端，電機(jī)M反向旋轉(zhuǎn)并拖動(dòng)碳刷向上移動(dòng)，從而降低輸出電壓，直至達(dá)到給定值，J2釋放，電機(jī)M停止轉(zhuǎn)動(dòng)。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是徹底解決了由于電網(wǎng)零線斷線所造成的交流穩(wěn)壓器及用電器所出現(xiàn)的故障，提高了負(fù)載能力，降低了成本。
權(quán)利要求1.一種線電壓輸入型交流穩(wěn)壓裝置，其特征在于它由調(diào)壓變壓器及其調(diào)控電路、整流穩(wěn)壓電路、采樣電路、比較器C、D、斷電延時(shí)電路、驅(qū)動(dòng)及執(zhí)行電路E、F、G組成，調(diào)壓變壓器及其調(diào)控電路的輸入端接交流380V，其輸出為交流220V，調(diào)壓變壓器的次級(jí)A B分別接整流穩(wěn)壓電路和采樣電路的輸入端，整流穩(wěn)壓電路的輸出端分別接比較器C和D的反向輸入端，采樣電路的輸出端分別接比較器C和D的正向輸入端，比較器C和D的輸出分別經(jīng)驅(qū)動(dòng)及執(zhí)行電路E、F接調(diào)壓變壓器及其調(diào)控電路；整流穩(wěn)壓電路的另一路輸出接斷電延時(shí)電路的輸入端，斷電延時(shí)電路的輸出經(jīng)驅(qū)動(dòng)及執(zhí)行電路G接調(diào)壓變壓器及其調(diào)控電路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于整流穩(wěn)壓電路由整流橋D1-D4、穩(wěn)壓模塊IC1、電阻R1-R3、電容C1、C2組成，整流橋D1-D4的輸入端接調(diào)壓變壓器的次級(jí)A B，其輸出端接IC1的輸入端1、2腳，IC1的輸出端接R2、R3組成的分壓器，IC1的1、3腳分別接有濾波電容C1、C2，IC1的4腳經(jīng)R1接地。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于采樣電路由整流橋D5-D8、電阻R9-R13、電容C3、C4組成，整流橋D5-D8的輸入端接調(diào)壓變壓器的次級(jí)AB，R10與C3、R11與C4組成兩級(jí)Г型濾波器，R12與R13串聯(lián)組成分壓電路與C4并聯(lián)，R9并接在D5-D8的輸出端。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于比較器C由IC2-1及其外圍元件電阻R4-R8、二極管D9組成，R12與R13的節(jié)點(diǎn)經(jīng)R4接IC2-1的正向輸入端，R2與R3的節(jié)點(diǎn)經(jīng)R5接IC2-1的反向輸入端，R6與D9串聯(lián)后接在IC2-1的反向輸入端與IC2-2的輸出端之間，R7接在IC2-1的輸出端與正向輸入端之間，R8為IC2-1的輸出電阻；驅(qū)動(dòng)及執(zhí)行電路E由晶體管BG1、繼電器J1、續(xù)流二極管D10組成，BG1的基極經(jīng)R8接IC2-1的輸出端，J1與D10并聯(lián)后接在BG1的集電極電路中，BG1的發(fā)射極接地。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于比較器D由IC2-2及其外圍元件電阻R14-R17、二極管D11組成，R12與R13的節(jié)點(diǎn)經(jīng)R14接IC2-2的正向輸入端，R2與R3的節(jié)點(diǎn)接IC2-2的反向輸入端，R17與R15串接在IC2-2的輸出端與正向輸入端之間，D11與R17并聯(lián)，R14、R16分別為IC2-2的輸入、輸出電阻；驅(qū)動(dòng)及執(zhí)行電路F由晶體管BG2、繼電器J2、續(xù)流二極管D12組成，BG2的基極經(jīng)R16接IC2-2的輸出端，J2與D12并聯(lián)后接在BG2的集電極電路中，BG2的發(fā)射極接地。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于斷電延時(shí)電路由比較器IC2-3、IC2-4及其外圍元件電阻R18-R26、電容C5-C7、二極管D13、D14組成；IC1的輸出端3腳分別經(jīng)R18、R20接IC2-3的正、反向輸入端，D13與C5串聯(lián)后接在IC1的3腳與地之間，D13與C5的節(jié)點(diǎn)接IC2-3的11腳，R19與C6并聯(lián)后接在IC2-3的正向輸入端與地之間，D14與C7串聯(lián)后接在IC2-3的輸出端14腳與地之間，R21與C7并聯(lián)，D14與C7的節(jié)點(diǎn)接IC2-4的反向輸入端，R23與R22串聯(lián)后接在IC1的3腳與地之間，R23與R22的節(jié)點(diǎn)經(jīng)R24接IC2-4的正向輸入端，R25接在IC2-4的輸出端與正向輸入端之間，R26為IC2-4的輸出電阻；驅(qū)動(dòng)及執(zhí)行電路G由晶體管BG3、繼電器J3和續(xù)流二極管D15組成，BG3的基極經(jīng)R26接IC2-4的輸出端，D15與J3并聯(lián)后接在BG3的集電極電路中，BG3的發(fā)射極接地。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的裝置，其特征在于調(diào)壓變壓器及其調(diào)控電路由調(diào)壓變壓器B1、繼電器J1-J3的常開觸點(diǎn)J1-1、J2-2、J3-1、常閉觸點(diǎn)J1-2、J2-1組成，B1為自耦變壓器，J2-1、J2-2分別接在B1的抽頭3、4與輸入端I之間，J1-1與J3-1串聯(lián)后接在B1的抽頭1與輸出端O之間，J1-2接在B1的抽頭2和J1-1與J3-1的節(jié)點(diǎn)之間；B1的抽頭1、2分別為A、B端。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的裝置，其特征在于調(diào)壓變壓器及其調(diào)控電路由變壓器B2、J1-1、J1-2、J2-1、J2-2、J3-1組成，J2-1、J2-2分別接在B2的初級(jí)抽頭1、2與輸入端I2之間，J1-1與J3-1串聯(lián)后接在B2的次級(jí)抽頭1與輸出端O2之間，J1-2接在B2的次級(jí)抽頭2和J1-1與J3-1的節(jié)點(diǎn)之間；B2的次級(jí)抽頭1、2為A、B端。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的裝置，其特征在于調(diào)壓變壓器及其調(diào)控電路由變壓器B3、B4、直流電機(jī)M、J1-1、J1-2、J2-1、J2-2、J3-1、J1、J2的常開觸點(diǎn)J1-3、J2-4組成，B3為自耦調(diào)壓器，B3的O端接B4的初級(jí)抽頭1，B4初級(jí)的2端接B3的2端，輸入端I3通過碳刷接在B3的1處，碳刷與電機(jī)M的輸出軸聯(lián)動(dòng)，B4初級(jí)的O端為輸入端I4，B4的初級(jí)2端經(jīng)J3-1接輸出端O3，B4的初級(jí)1端接輸出端O4，B4的次級(jí)為A、B端；J1-2、M、J2-1依次串聯(lián)后接在整流橋D1-D4的輸出端CD之間；J1-1與J2-4串聯(lián)后接在D1-D4的輸出端C與電機(jī)M的負(fù)極接線端之間，J1-3、J2-2串聯(lián)后接在D1-D4的輸出端D與電機(jī)M的正極接線端之間。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種線電壓輸入型交流穩(wěn)壓裝置,它由調(diào)壓變壓器及其調(diào)控電路、整流穩(wěn)壓電路、采樣電路、比較器C、D、斷電延時(shí)電路、驅(qū)動(dòng)及執(zhí)行電路E、F、G組成。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是徹底解決了由于電網(wǎng)零線斷線所造成的交流穩(wěn)壓器及用電器所出現(xiàn)的故障,提高了負(fù)載能力,降低了成本。
文檔編號(hào)G05F1/10GK2490614SQ0123095
公開日2002年5月8日 申請(qǐng)日期2001年7月2日 優(yōu)先權(quán)日2001年7月2日
發(fā)明者崔景偉 申請(qǐng)人:崔景偉