專利名稱：智能變壓器裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種智能變壓器裝置。
現(xiàn)有技術(shù)已有的變壓器裝置，一般都是單純的電壓變換。存在的主要缺點(diǎn)是1、負(fù)載的電壓、電流不可控，輸出不穩(wěn)定。2、體積較大、安裝及維修不方便。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是要提供一種智能變壓器裝置，可實(shí)現(xiàn)電壓變換，而且可對(duì)負(fù)載的過壓、過流進(jìn)行調(diào)整，以保證輸出穩(wěn)定。
本實(shí)用新型是這樣構(gòu)成的，包括由絕緣材料包裹的成塊狀的工作電路，所述的工作電路包括功率變換電路、過流保護(hù)電路、過壓保護(hù)電路、光電耦合脈寬調(diào)制器電路、采樣比較放大電路和電壓輸出電路，功率變換電路是有高頻放大電路及高頻變壓器組成，高頻放大電路產(chǎn)生的高頻方波信號(hào)經(jīng)高頻變壓器的原邊感應(yīng)到副邊輸出，負(fù)載的信號(hào)又經(jīng)采樣比較放大電路產(chǎn)生比較信號(hào)，通過光電耦合脈寬調(diào)制器電路產(chǎn)生反饋信號(hào)到高頻放大電路對(duì)其進(jìn)行脈寬調(diào)制，當(dāng)輸出的信號(hào)過壓或負(fù)載引起過流時(shí)，又通過高頻變壓器耦合到原邊，該過壓或過流信號(hào)在過壓和過流保護(hù)電路的作用下對(duì)高頻放大電路產(chǎn)生的高頻方波信號(hào)進(jìn)行脈寬調(diào)制，抵消過壓和過流產(chǎn)生的影響，保持輸出的信號(hào)不變，上述工作電路的輸入、輸出及采樣的插接電極統(tǒng)一設(shè)置于塊狀絕絕緣體的一側(cè)表面上。
使用時(shí)，用戶只要通過本實(shí)用新型塊狀絕緣體一側(cè)面上的插接電極既可實(shí)現(xiàn)與外圍電路相應(yīng)接頭的方便連接。
較之已有的變壓器裝置而言，本實(shí)用新型的顯著優(yōu)點(diǎn)是電路具有多重保護(hù)，功能齊全，結(jié)構(gòu)緊湊，便于安裝，更換容易。


圖1是本實(shí)用新型的工作原理方框圖。
圖2是實(shí)施例電路圖。
圖3是應(yīng)用實(shí)例的電路圖。
圖4是實(shí)施例外型視圖。
圖4中，“1”為輸入電極，“2”為輸出電極，“3”為采樣電極。
下面結(jié)合實(shí)施例，說明本實(shí)用新型——智能變壓器裝置，它的工作原理為
一、功率變換電路(見附圖3智能變壓器裝置的實(shí)施例的電路圖)電路接通電源Vcc后，電源經(jīng)R2、N2對(duì)C3充電(Q1為場(chǎng)效應(yīng)管，G，S極間阻抗極大)，當(dāng)C3端電壓高于Q1的VGS時(shí)，Q開始導(dǎo)通。由于Q1的放大作用和變壓器的勵(lì)磁電感作用，N2繞組的感應(yīng)電壓經(jīng)R5，C3進(jìn)一步激勵(lì)Q1，電路形成正反饋，Q1從開始導(dǎo)通迅速進(jìn)入飽和狀態(tài)，變壓器N1繞組端電壓迅速地增為Vcc，Q1進(jìn)入飽和導(dǎo)通狀態(tài)后，正反饋結(jié)束，電路進(jìn)入脈沖平順工作過程。隨著高頻變壓器N1繞阻電流Ip，即Q1漏極電流Ip的逐漸增加，高頻變壓器儲(chǔ)存電能。同時(shí)隨著Ip的逐漸增加，Q1開始退出飽和區(qū)進(jìn)入放大區(qū)，引起Q1漏源極電壓增加，Q1開始退出飽和區(qū)進(jìn)入放大區(qū)，引起Q1漏源極電壓增加，于是繞阻N1兩端電壓減小，繞阻N2的兩端電壓亦相應(yīng)減小，電路又形成一個(gè)強(qiáng)烈的正反饋過程，其結(jié)果將使N1，N2的電壓極性發(fā)生顛倒，Q1很快截止，Q1由導(dǎo)通轉(zhuǎn)入截止后，電源經(jīng)R2、N2又對(duì)C3充電，電路又重復(fù)上述過程。
由于Q1管一會(huì)兒飽和導(dǎo)通，一會(huì)兒截止，因而在高頻變壓器的次極繞阻上得到一方波電壓，此方波電壓經(jīng)外圍電路上的二極管整流，電容濾波后在輸出端得到所需直流電壓。
二、光電耦合脈寬調(diào)制器電路(見附圖3智能變壓器裝置的實(shí)施例電路圖)該電路的穩(wěn)壓作用是通過閉環(huán)反饋控制回路來實(shí)現(xiàn)的。采樣電路從輸出電壓取得信號(hào)后，經(jīng)誤差放大器放大后輸給光電耦合脈寬調(diào)制器對(duì)Q1的G極進(jìn)行脈寬調(diào)制。
當(dāng)無論由輸入電壓變化還是輸出負(fù)載變化引起輸出電壓變化時(shí)，如輸出電壓升高時(shí)，經(jīng)采樣誤差放大器電路時(shí)信號(hào)放大后輸給IC1的輸入端，使流過光耦的發(fā)光二極管電流變大，發(fā)光二極管發(fā)出的光強(qiáng)增強(qiáng)，從而使光耦的光敏三極管的等效導(dǎo)通電阻變小，經(jīng)與R6、C3、R5、N2組成的串聯(lián)電路對(duì)Q1的G極的分壓值也相應(yīng)減小，即Q1管G極對(duì)地電位變化，G管為電壓控制元件，由此引起立方波的占空比q＝Ton/T變小，從而使輸出電壓回降到原先的設(shè)定的穩(wěn)壓值上，反之，如輸出電壓降低，通過這一反饋控制回路的閉環(huán)反饋控制作用，使方波的占空比q增大，從而達(dá)到穩(wěn)定輸出電壓的目的。
三、過壓保護(hù)回路(見附圖3智能變壓器裝置的實(shí)施例電路圖)由于變壓器的耦合作用，電容C2的端電壓(極性如圖)隨輸出電壓的變化而變化，正常工作時(shí)，不足使穩(wěn)壓管V2擊穿但當(dāng)輸出電壓超出設(shè)定的過壓保護(hù)值時(shí)，C2兩端的電壓亦變大通過V2把G極電壓拉下，使Q1的導(dǎo)通時(shí)間變窄，隨之輸出電壓也變降低，實(shí)現(xiàn)過壓保護(hù)。
四、過流保護(hù)回路(見附圖3智能變壓器裝置的實(shí)施例電路圖)過流保護(hù)回路中，過流保值的大小取決于R3，當(dāng)Q1受激勵(lì)導(dǎo)通后，流過串聯(lián)回路中的變壓器繞阻N1，Q1及R3的電流Ip隨著導(dǎo)通時(shí)間呈線性變化，即R3兩端的電壓，呈線性變化。正常時(shí)R3(阻值較小)兩端的電壓(小于0.7V)，不足使Q2導(dǎo)通，因此過流保護(hù)回路不影響主電路的正常工作，但當(dāng)Ip超過設(shè)定值出現(xiàn)過流現(xiàn)象時(shí)，R3上的壓降大于0.7V，使Q2進(jìn)入導(dǎo)通狀態(tài)，將Q1的G極電壓拉下，隨之迅速截止。完成過流保護(hù)過程。
五、采樣比較放大電路(見附圖3智能變壓器裝置的實(shí)施例電路圖)該回路主要是由精密分路穩(wěn)壓器IC2和分壓電阻R8和R9組成。輸出電壓經(jīng)R8、R9分壓后送至IC2基準(zhǔn)端(基準(zhǔn)電壓為2.5伏)，通過比較運(yùn)算改變IC2的輸出阻抗，使流過光耦(IC1)的發(fā)光二極管的電流發(fā)生變化，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)脈寬進(jìn)行調(diào)制的目的。
本實(shí)用新型構(gòu)思新穎、體積小、工作穩(wěn)定、絕緣性能好，具有較大的推廣應(yīng)用價(jià)值。
權(quán)利要求1.一種智能變壓器裝置，其特征在于包括由絕緣材料包裹的成塊狀的工作電路，所述的工作電路包括功率變換電路、過流保護(hù)電路、過壓保護(hù)電路、光電耦合脈寬調(diào)制器電路、采樣比較放大電路和電壓輸出電路，功率變換電路是有高頻放大電路及高頻變壓器組成，高頻放大電路產(chǎn)生的高頻方波信號(hào)經(jīng)高頻變壓器的原邊感應(yīng)到副邊輸出，負(fù)載的信號(hào)又經(jīng)采樣比較放大電路產(chǎn)生比較信號(hào)，通過光電耦合脈寬調(diào)制器電路產(chǎn)生反饋信號(hào)到高頻放大電路對(duì)其進(jìn)行脈寬調(diào)制，當(dāng)輸出的信號(hào)過壓或負(fù)載引起過流時(shí)，又通過高頻變壓器耦合到原邊，該過壓或過流信號(hào)在過壓和過流保護(hù)電路的作用下對(duì)高頻放大電路產(chǎn)生的高頻方波信號(hào)進(jìn)行脈寬調(diào)制，抵消過壓和過流產(chǎn)生的影響，保持輸出的信號(hào)不變，上述工作電路的輸入、輸出及采樣的插接電極統(tǒng)一設(shè)置于塊狀絕緣體的一側(cè)表面上。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種智能變壓器裝置，其特征在于包括由絕緣材料包裹的成塊狀的工作電路，所述的工作電路包括功率變換電路、過流保護(hù)電路、過壓保護(hù)電路、光電耦合脈寬調(diào)制器電路、采樣比較放大電路和電壓輸出電路，功率變換電路是有高頻放大電路及高頻變壓器組成，上述工作電路的輸入、輸出及采樣的插接電極統(tǒng)一設(shè)置于塊狀絕緣體的一側(cè)表面上。該產(chǎn)品體積小、工作穩(wěn)定、絕緣性能好，具有較大的推廣應(yīng)用價(jià)值。
文檔編號(hào)G05F1/12GK2569437SQ0227887
公開日2003年8月27日 申請(qǐng)日期2002年8月19日 優(yōu)先權(quán)日2002年8月19日
發(fā)明者江解清 申請(qǐng)人:江解清