專利名稱：電容式電子調(diào)流調(diào)壓穩(wěn)壓器的制作方法
一、基本概況本發(fā)明的名稱為電容式電子調(diào)流調(diào)壓穩(wěn)壓器(以下簡稱“容式穩(wěn)壓器”)，屬電子技術(shù)的直流電源設(shè)備類。當(dāng)前電器技術(shù)市場和有關(guān)文獻(xiàn)表明穩(wěn)壓器只有兩種類型，一是電流電壓額定的專用類穩(wěn)壓器。二是可調(diào)式穩(wěn)壓器，這一類穩(wěn)壓器又分為兩種類型A類為在變壓器次級線圈或抽頭實現(xiàn)調(diào)壓的調(diào)壓穩(wěn)壓器；B類為在電路上實現(xiàn)調(diào)壓的并聯(lián)電路調(diào)壓穩(wěn)壓器。但是目前尚未發(fā)現(xiàn)真正意義上的調(diào)流器。
本發(fā)明的目的在于提供給市場一種既可調(diào)流又可調(diào)壓的穩(wěn)壓裝置。要求它實用性強(qiáng)，且又簡潔可靠。就發(fā)明者本人所知，該穩(wěn)壓裝置在世界范圍內(nèi)的已公開通用穩(wěn)壓器市場沒有先例。二、容式穩(wěn)壓器簡介發(fā)明的容式穩(wěn)壓器有兩套，一套為小功率容式穩(wěn)壓器，另一套為大功率容式穩(wěn)壓器。兩套的電路設(shè)計有很大差別，所以分別予以介紹。
1、小功率容式穩(wěn)壓器本裝置基本上能滿足一般小功率電器的電能提供需要，如微型電機(jī)、收音機(jī)、充電器等等。
①其基本數(shù)據(jù)如下電源變壓器配制3——12V，100——600mA電流調(diào)制范圍 20——510mA電壓調(diào)制范圍 0——14V為保證裝置的可靠和使用方便，電源變壓器未裝入主機(jī)內(nèi)，作為了附屬設(shè)備。本裝置同時也適合于12V、600mA以下的各種交流變壓器。
②電路分析參見附圖①(電路原理圖)R1、C1、R2、C2組成調(diào)流系統(tǒng)。R1、R2為可調(diào)電阻，通過它們控制C1、C2的振蕩強(qiáng)度和電荷量，進(jìn)而控制全電路的電流強(qiáng)度。
C3、D1、D2、R3、LED1、C5、V1、R5、V2、R6組成調(diào)壓系統(tǒng)。C3和C1同步。D1、LED1提供給V1集電極獨(dú)立的電流。R5為可調(diào)電阻，用來調(diào)整V1基極電流。V2為補(bǔ)償管。R6為R5的旁路電阻。C5為調(diào)壓電路同主電路的聯(lián)接電容，用它實現(xiàn)調(diào)壓電路和主電路的電場一致。D2、R3為C3的陰極回路，其中R3為限流電阻。調(diào)壓主要通過R5對V1基極電流的控制使V1在C3有限電流的提供下靈活改變電流流量，從而實現(xiàn)R5——V1——V2通道的小電流耗損，又能有效控制電壓的調(diào)壓效果。注意的是，由于整流堆的升壓作用，電路最高壓值可達(dá)14伏。
D4、LED2、V3、V4、R7、R8、C6組成高(超)壓閃光燈警示電路。V3、V4基極與外隔離，其集電極和發(fā)射極間會在主路高電勢沖擊下形成脈沖電流，使LED2在10V以上閃爍發(fā)光。C6為V3、V4的諧振電容，能加強(qiáng)脈沖電流的強(qiáng)度。D4為保護(hù)管。
K1、R10、(A)、K2、CT2組成電流預(yù)調(diào)——中調(diào)電路。R10為(A)的負(fù)載電阻，K1決定預(yù)調(diào)——中調(diào)狀態(tài)，K2為外線路極性轉(zhuǎn)換開關(guān)。
③印刷電路模板見附圖②④裝置外型設(shè)計見附圖③(俯視圖)、附圖④(左視圖)。
⑤裝置面板布置說明(見附圖③)A——安培表B——伏特表C——安培表歸零調(diào)節(jié)鈕D——伏特表歸零調(diào)節(jié)鈕E——LED1(蘭)電源指示燈F——LED2(紅)高壓警示燈G——電流調(diào)制旋鈕①H——電流調(diào)制旋鈕②I——電壓調(diào)制旋鈕
J——電流(預(yù)調(diào)——中調(diào))選擇鍵K——極性(+——-)轉(zhuǎn)換鍵L——電源輸入插孔M——電流輸出插孔⑥裝置附件第一、12V、500mA交流變壓器一只，且需附帶輸入和輸出插頭及線纜。用戶也可據(jù)前面介紹選擇變壓器類型。
第二、帶多用插頭的輸出線一條。
⑦元件配制說明R1、R2、R5需使用高精度、耐高溫的優(yōu)質(zhì)可調(diào)電阻，尤其應(yīng)采用瓷介碳膜電位器。
D1、D2、D4型號為RG2·19·(小型)D3為穩(wěn)壓管，去穿電壓12VV1、V2、V3型號為D400V4型號可為C9014LED1、LED2為耐壓12V的發(fā)光二極管。
ZL型號為MICBR86(A)安培表，最大量程600mA(V)伏特表，最大量程18V⑧本裝置變換方案要使小功率容式穩(wěn)壓器實現(xiàn)更大功率輸出，可作如下改進(jìn)在R1、R2、R5前加瓷介功率電阻，型號為1W、5.6ΩJ、1N3°。在C1、C2后加防瞬時電流沖擊的(同偶)線圈L。當(dāng)然所有元件均需作相應(yīng)調(diào)整。此番改進(jìn)可使小功率容式穩(wěn)壓器適合于功率達(dá)12VA(12V、1000mA)以下的各型號交流變壓器。
2、大功率容式穩(wěn)壓器本裝置實為中小型穩(wěn)壓器，但對于小型電器來說，還是稱為大功率好。因為功率較大的緣故，元件配制、電路設(shè)計都相當(dāng)困難。所以它的效果盡管比小功率容式穩(wěn)壓器還差一些，但結(jié)構(gòu)卻復(fù)雜許多。它主要是為滿足電流、電壓需較大范圍內(nèi)變化的用戶而設(shè)計。
①其基本數(shù)據(jù)如下電源變壓器配制3——25V，100——1800mA電流調(diào)制范圍 10——1400mA電壓調(diào)制范圍 0——32V此穩(wěn)壓器的電源變壓器也被單獨(dú)分立，作為了附屬設(shè)備。本裝置也適用于25V、1800m A以下的各種型號交流變壓器。
②電路分析參見附圖⑤(電路原理圖)C1——C4、L1、D1—D10。R1—R10、V1、V2組成調(diào)流系統(tǒng)。整個單元電路以V1、V2為中心組成。V1、V2為在功率管，控制了主路電容C1、C2的振蕩強(qiáng)度和電荷量。L1為抑制瞬時電流線圈。主路正極電流經(jīng)D1、R7和D2R9分別進(jìn)入V1、V2集電極；而C3、C4的正極電流經(jīng)D7、R3、R4和D8、R5、R6分別進(jìn)入V1、V2的基極?？烧{(diào)電阻R4、R6(編號分別為①、②)分別控制V1、V2的基極電流，從而達(dá)到控制C1、C2的目的，以此實現(xiàn)全電路的電流強(qiáng)度的控制。D1——D10為C1——C4正、負(fù)回路整流管，R1、R2、R3、R5、R7、R9為限流和負(fù)載電阻，R8、R10為V1、V2旁路電阻。
K1、K2、D11、D12、LED1、LED2組成電流“調(diào)制——直通”控制電路。K1、K2開啟為調(diào)流狀態(tài)，閉合為直通狀態(tài)。D11、D12為防反向沖擊電流而設(shè)。R11為LED1LED2負(fù)載電阻；LED1為常開狀態(tài)，LED2只會在K1或K2閉合時開啟。注意的是K1、K2組成雙路三通電鍵，它們的編號為①、②，分別與調(diào)流系統(tǒng)可調(diào)電阻R4、R6對應(yīng)。
R13——R19、L2、V3、V4、LED3、D13、K3組成調(diào)壓系統(tǒng)。調(diào)壓電路以V4為中心，其集電極由R19控流。R13為V3基極限流電阻。經(jīng)過固定控流的V3發(fā)射極電流由可調(diào)電阻R16、R17雙級調(diào)流后進(jìn)入V4基極。所以，L2——V3——R16——R17——V4——D13組成了調(diào)壓電流通道。壓值的高低由R16、R17決定，R16為中低壓和微調(diào)調(diào)制電阻，R17為全程可調(diào)電壓調(diào)制電阻。R14、R15、R18為可調(diào)電阻R16、R17的旁路保護(hù)電阻，D13為穩(wěn)流管。K3為調(diào)壓電路啟閉電鍵。全電路因整流管升壓作用，使最高電壓由電源的25V升至34伏。
C5、R12為濾波電路。R12為C5的陰極諧振電阻。
K4、R20、R21、(A)、K5、CT2組成電流預(yù)調(diào)——中調(diào)電路。R20、R21為安培表(A)的預(yù)調(diào)并聯(lián)負(fù)載電阻。K4決定預(yù)調(diào)、中調(diào)狀態(tài)，且中調(diào)只會在CT2接通后起作用。K5為外電路極性轉(zhuǎn)換開關(guān)。
③印刷電路模板見附圖⑥④裝置外型設(shè)計見附圖⑦(俯視圖)、附圖⑧(左視圖)。
⑤裝置面板布置說明(見附圖⑦)A——電源輸入插孔B——安培表C——安培表歸零調(diào)節(jié)鈕D——LED1(蘭)電源指示燈E——LED2(紅)調(diào)流指示燈F——調(diào)流旋鈕②G——調(diào)流旋鈕①H——電流(調(diào)制——直通)選擇鍵(上)①，(下)②
I——電流(預(yù)調(diào)——中調(diào))選擇鍵J——伏特表K——伏特表歸零調(diào)節(jié)鈕L——LED3(紅)調(diào)壓指示燈M——全程調(diào)壓旋鈕N——中低壓旋鈕O——調(diào)壓開關(guān)鍵P——極性(+—-)轉(zhuǎn)換鍵Q——電流輸出插孔⑥裝置配件第一、25V、1.8A電源變壓器一只，且需附帶線纜和插頭，用戶也可據(jù)前面介紹選擇其他型號變壓器。
第二、帶多用插頭的輸出線一條。
⑦元件配制說明R4、R6、R16、R17需使用高精度、耐高溫的優(yōu)質(zhì)可調(diào)電阻，尤其是應(yīng)采用瓷介碳膜電位器。
D的型號一律為IN5408V的型號一律為3DD15D，需加散熱片。如要保證穩(wěn)壓器的優(yōu)質(zhì)，可用同類高質(zhì)大功率管替代。
凡標(biāo)示為1W5.6Ω的功率電阻均為瓷介耐高溫功率電阻，型號1W、5.6ΩJ、1N3°，但R7、R9最好改為2W、15Ω的同類功率電阻；R20、R21也可作相同處理。
LED1、LED2、LED3為耐壓12V的發(fā)光二極管。
L1、L2為限流線圈。L1是雙路(同偶)線圈，二者可根據(jù)需要決定其匝數(shù)和線徑大小。一般要求L1單路100匝左右，φ0.4——0.3mm；L2需繞制于10Ω、2W電阻上，不少于20匝，φ0.4——0.3mm。
(A)安培表，最大量程1.8安。
(V)伏特表，最大量程40V三、主要檢測數(shù)據(jù)和調(diào)制方法1、主要檢測數(shù)據(jù)小功率容式穩(wěn)壓器采用變壓電源12V、280mA。
大功率容式穩(wěn)壓器采用變壓電源25V、1800mA。
故檢測數(shù)據(jù)只具備以上電源的參考價值。
①小功率容式穩(wěn)壓器調(diào)流、調(diào)壓數(shù)據(jù)調(diào)流20--240mA注調(diào)流用可調(diào)電阻阻值實用值為100Ω，電流強(qiáng)度的最低控制數(shù)也由該阻值數(shù)得出(以前列出數(shù)據(jù)與之相同)。
調(diào)壓(見下表)
注小功率容式穩(wěn)壓器調(diào)壓電路的電流損耗在3V時為13mA，隨所調(diào)壓值升高逐步減至14V的2mA。
②大功率容式穩(wěn)壓器調(diào)流10--1400mA調(diào)壓(見下表)
注大功率穩(wěn)壓器的調(diào)壓系統(tǒng)只可把壓值調(diào)到15V，該壓值以下需用調(diào)流降壓實現(xiàn)。故15V以下的電流強(qiáng)度會小許多。調(diào)壓電路的電流耗損以15V為最大，可達(dá)350mA，15V以上逐步減至32V的0.5mA。而15V以下電流耗損也會呈減少趨勢。
③以上二表注釋部分的調(diào)壓電路電流損失只適合純調(diào)壓時的電流損失計算。外接用電器后，這種損失會十分微小。
④以上二表的數(shù)據(jù)均為標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)調(diào)數(shù)，其電流值可以說是該壓值內(nèi)的最大電流值。因此(尤其是大功率容式穩(wěn)壓器)統(tǒng)調(diào)只可調(diào)出小于該壓值的最大電流值內(nèi)的任一電流值。壓值的調(diào)控不受限制。
2、調(diào)制方法①調(diào)流兩種容式穩(wěn)壓器均采用雙通道電流控制，每一可調(diào)電阻除控制本通道電流外，也控制另一通道電流，所以雙通道可控電流是相輔相存的。正確的調(diào)流法是如果欲得到由大到小的電流，需先把兩通道可調(diào)電阻調(diào)至最高流量位，再選擇其中一個通道逐漸調(diào)低。如果欲得到由小到大的電流，先調(diào)兩通道至最低量位，再調(diào)其中一個通道；假如調(diào)至最高量位仍不滿意，再逐漸調(diào)高另一通道。
容式穩(wěn)壓器設(shè)置了電流調(diào)制選擇鍵，有“預(yù)調(diào)”、“中調(diào)”二個鍵位。所謂“預(yù)調(diào)”指在未接通用電器之前進(jìn)行電流調(diào)制應(yīng)打的鍵位。所謂“中調(diào)”指調(diào)壓和運(yùn)作期間調(diào)流應(yīng)打的鍵位，既包括未接通用電器的預(yù)先調(diào)壓，又包括接通用電器后，對用電器運(yùn)作過程的電壓和電流進(jìn)行的調(diào)制。
大功率容式穩(wěn)壓器還設(shè)置了兩個電流(直通——調(diào)制)選擇鍵。這二個鍵的作用是當(dāng)電鍵都置于“直通”狀態(tài)時，電路中有最大電流強(qiáng)度，且LED2開啟，此時調(diào)流不起作用，而調(diào)壓仍有效。當(dāng)電鍵都置于“調(diào)制”狀態(tài)時，調(diào)流、調(diào)壓都可。如果欲得到某一壓值的理想電流強(qiáng)度，置其中一個鍵位于“調(diào)制”狀態(tài)，以對應(yīng)的另一個調(diào)流旋鈕為主進(jìn)行調(diào)制，此時LED2和調(diào)壓狀況與雙“直通”狀態(tài)相同。
②調(diào)壓調(diào)壓主要應(yīng)注意的是與調(diào)流配合，即只有在調(diào)流選擇鍵置于“中調(diào)”狀態(tài)的情況下，才可進(jìn)行調(diào)壓。調(diào)壓旋鈕對可調(diào)電阻的控制與調(diào)流旋鈕相反，是阻值愈大，則壓值愈高。
大功率容式穩(wěn)壓器有兩個調(diào)壓旋鈕。一個是高阻值的可調(diào)電阻，組成全程調(diào)壓旋鈕，能夠?qū)崿F(xiàn)15——32V之間的壓值調(diào)控。另一個低阻值的可調(diào)電阻，組成中低壓調(diào)控旋鈕，可以十分精確地進(jìn)行15——25V間的壓值調(diào)控；此外它還有對全程調(diào)壓的微調(diào)補(bǔ)充作用。
大功率容式穩(wěn)壓器還設(shè)置了調(diào)壓電路開關(guān)鍵。其目的是使用戶在不需調(diào)壓時能有效保護(hù)調(diào)壓系統(tǒng)。
③統(tǒng)調(diào)實際使用過程中必需采用統(tǒng)調(diào)方法，它包括兩個程序第一、預(yù)調(diào)程序先置調(diào)流選擇鍵于“預(yù)調(diào)”狀態(tài)，進(jìn)行調(diào)流。再迅速置調(diào)流選擇鍵于“中調(diào)”狀態(tài)，進(jìn)行調(diào)壓。如果需要高準(zhǔn)確值的電流和電壓，可反復(fù)這一過程。其操作流程表為參見圖⑨預(yù)調(diào)程序流程圖示。
“預(yù)調(diào)”流程是在未插入用電器插頭之前的調(diào)制，速度以快為佳。預(yù)調(diào)完成之后，進(jìn)入第二程序，即第二、中調(diào)程序插入用電器插頭，電流選擇鍵仍保持“中調(diào)”狀態(tài)，這時則可以進(jìn)行電流或電壓調(diào)整。其操作流程表為參見圖⑩中調(diào)程序流程圖示。
“中調(diào)”流程是對用電器的運(yùn)作期間電流和電壓調(diào)整。可能存在操作不當(dāng)?shù)某鞒瑝呵闆r，故使用時應(yīng)謹(jǐn)慎。特別需注意的是一旦插入用電器插頭，“中調(diào)”狀態(tài)不可變更，否則的話電流直接進(jìn)入安培表，而用電器電路卻是斷開的。但是穩(wěn)壓器“預(yù)調(diào)”和“中調(diào)”程序中的電路“預(yù)調(diào)”狀態(tài)是十分保險的，只要時間不是很長，“預(yù)調(diào)”狀態(tài)的保持不會對穩(wěn)壓器造成傷害。四、容式穩(wěn)壓器的特點(diǎn)和主要創(chuàng)見1、容式穩(wěn)壓器的特點(diǎn)①首次將電子調(diào)流和調(diào)壓溶為一體，并通過簡捷的電路設(shè)計，使之進(jìn)入實用階段。這個發(fā)明在電源器領(lǐng)域內(nèi)既是開創(chuàng)性的也是先進(jìn)的，它為電源器提供了一個嶄新的天地，其價值不可估量。
②容式穩(wěn)壓器的安培表安置也是十分大膽的首創(chuàng)，它使電器用戶徹底擺脫了使用電器而不知其耗電多少的盲目狀態(tài)。
③容式穩(wěn)壓器最令人鼓舞的地方在于無論是調(diào)流還是調(diào)壓均極大限度地降低了電能的額外損耗。此外容式穩(wěn)壓器具備極高的電感動勢，在調(diào)流調(diào)壓過程中對電路的相應(yīng)電動勢不會有太大影響，當(dāng)然也不會影響用電器的運(yùn)作，這也是容式穩(wěn)壓器在節(jié)能方面的一大貢獻(xiàn)。
2、容式穩(wěn)壓器包含的主要創(chuàng)見對主要創(chuàng)見的闡述，貫徹了用事實說話的原則。首先是對兩種容式穩(wěn)壓器所用電路單元作實例分析，然后進(jìn)一步展開，從而得出一般性結(jié)論。
①無電損調(diào)流法小功率容式穩(wěn)壓器的電源器輸入功率不大，故采用的是RC串聯(lián)直接調(diào)流法。大功率容式穩(wěn)壓器則通過CR串聯(lián)對三極管基極電流調(diào)控，從而控制全電路的電流強(qiáng)度，采用的是間接調(diào)流法。兩種調(diào)流法的主要原理均為以控制電容振蕩強(qiáng)度和電荷量為手段，來達(dá)到控制電流強(qiáng)度的目的。同時旁涉的電阻，三極管阻值不是很大，所以無多大的電流損失，可以稱為無損耗調(diào)流。其中尤其是大功率容式穩(wěn)壓器的間接調(diào)流法，具有廣泛的發(fā)展前景。
對于小功率容式穩(wěn)壓器來說，只要電容C的容量足以復(fù)制出電源的電流量和電壓，其可調(diào)電阻的最大阻值可由R＝V2-V/I公式計算出， 其中V和I為電源輸入最大值，V的單位伏，I的單位安，R的單位歐。實驗證明計算結(jié)果相當(dāng)準(zhǔn)確。由于考慮到更好的調(diào)流效果，容式穩(wěn)壓器的可調(diào)電阻值被加大(關(guān)于以上公式的解釋，可參考本人所著《Rt△場概論》)。因為這一公式的計算結(jié)果是使電容C停振的外加阻值，故稱之為電容振蕩限度阻值公式。
需要特別說明的是調(diào)流過程在電路無負(fù)載的情況下，電路中的壓值始終保持不變，其原因與電容C的保壓作用有關(guān)。這一發(fā)現(xiàn)是出乎意料的。它為把容式穩(wěn)壓器改制為純電子調(diào)流的穩(wěn)壓裝置，創(chuàng)造了極好的條件。
②電子調(diào)壓法容式穩(wěn)壓器采用的調(diào)壓法既有別于變壓器線間調(diào)壓，也有別于通常采用的電子調(diào)壓法。兩種容式穩(wěn)壓器的調(diào)壓系統(tǒng)均嚴(yán)格控制了電流的損失，是間接調(diào)壓系統(tǒng)。
尤其是小功率容式穩(wěn)壓器，它的電損失率不會大于總電流的2％，已大大低于變壓器的電損失率。且它的總輸出電流不隨壓值的變化而變，是名符其實的穩(wěn)流調(diào)壓裝置，這完全得利于NPN三極管集電極由小容量電容單獨(dú)供電的設(shè)計。
至于大功率容式穩(wěn)壓器雖有令人不滿意的地方，但在足以毀壞任何一般性可調(diào)電阻的電流強(qiáng)度和電壓的情況下，能夠?qū)崿F(xiàn)限流式調(diào)壓已很不容易。其中對兩個功率管的雙流控制實屬創(chuàng)見。
小功率容式穩(wěn)壓器調(diào)壓所用的可調(diào)電阻的阻值與調(diào)流的可調(diào)電阻的最大阻值相當(dāng)接近，只是在調(diào)近最高壓值時，陽值才陡然增大傾向。故調(diào)壓用可調(diào)電阻的阻值比調(diào)流用阻值大許多。大功率容式穩(wěn)壓器調(diào)壓的阻值表現(xiàn)的傾向與小功率容式穩(wěn)壓器一樣。
由于小功率容式穩(wěn)壓器調(diào)壓系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)，將其改制為小功率限流調(diào)壓裝置是十分理想的。大功率容式穩(wěn)壓器調(diào)壓系統(tǒng)雖有較大的缺點(diǎn)，相比變壓器線間多級變壓也有其優(yōu)點(diǎn)變壓器的最高壓值與最低壓值間的電流強(qiáng)度很不一致，大致在5∶1——10∶1之間；由于容式穩(wěn)壓器調(diào)流電容的影響，使用變壓器變壓時，調(diào)壓過程中壓值相互間的變換會十分緩慢。當(dāng)然綜合考慮一下，如果將變壓器的變壓與容式穩(wěn)壓器調(diào)流系統(tǒng)結(jié)合，而使其成為容式變壓器調(diào)壓電子調(diào)流穩(wěn)壓器，仍不失為一個理想的選擇。
③關(guān)于TCL回振電路的創(chuàng)見TCL電路是容式穩(wěn)壓器的主電路的前置電路部分。TCL為變壓器＋電容＋線圈。因為容式穩(wěn)壓器的功率不同，TCL電路也會相應(yīng)變更。大致分為三類一類TRC電路，它適合于小功率容式穩(wěn)壓器，可調(diào)電阻R能對電路直接調(diào)流。專用性穩(wěn)壓器可改為TC式。
二類TCL電路，它適用于大功率容式穩(wěn)壓器，220V輸出穩(wěn)壓器也可采用這一電路。
三類LCL電路，它適用于無需變壓的容式穩(wěn)壓器，尤其是220V輸出穩(wěn)壓器。但此電路對L的要求甚高。如無把握，盡管是220V輸出，也應(yīng)使用隔離變壓器。
說明T——除有變壓限流作用外，還有與外線隔離的功能，所以容式穩(wěn)壓器原則上都需使用變壓器。
C——標(biāo)準(zhǔn)的容式穩(wěn)壓器電容的設(shè)置必需為一對，組成主電路回振通道。它們的作用是增加電路電感動勢和便于調(diào)流，當(dāng)然它們還具備回振功能?；卣窆δ芾昧擞秒娖魑从帽M電流，使之加入回振過程，在某種程度上剩余電流成了被再次利用的能源。
L——電感線圈L為避免電容放電對其它元件的沖擊而設(shè)，故必須具備抑制瞬時電流沖擊的能力。
④關(guān)于CR濾波電路的創(chuàng)見CR電路是起濾波作用的支路電路，與通常不同的是在電容后加了諧振電阻。
根據(jù)主路電容振蕩限度阻值公式R＝V2-V/I，且有支路電容的I′＝(1/n)I，故支路電容振蕩限度阻值公式R＝V2-n(V/I)。見可見支路電容的振蕩限度阻值要小得多。因為濾波電容跨接于正、負(fù)極，其中電流以順勢方式流經(jīng)電容內(nèi)，這要就形成了電子渦流。所以濾波電容除濾波外，有一個副作用，即電子渦流對主電流的阻礙作用——“吃”電現(xiàn)象。
解決的辦法在電容陰極后加一個諧振電阻，使電容的充放電量降低，實際上是適當(dāng)減小了電容的振蕩強(qiáng)度。同時電容的濾波功能仍被保留。加諧振電阻的另一個作用是避免電容被擊穿的可能?？梢娺@一方法比CC、CR并聯(lián)濾波的效果都要好。
諧振電阻的阻值必須小于支路電容振蕩限度阻值。據(jù)實測，有一個簡單計算方法。即R＝(1/2)·(V/I)，公式的得數(shù)大致準(zhǔn)確。但在高電壓、大電流環(huán)境中R值應(yīng)相應(yīng)加大1——5倍；尤其是220V，R值不應(yīng)小于1.8K，否則的話電阻極易被燒毀。
還有一個較好的測定諧振電阻方法——電機(jī)起動測定法設(shè)定出電容的額定容量和起動電機(jī)的電流強(qiáng)度(其電流強(qiáng)度又不足以將電機(jī)直接起動)，將CR串聯(lián)，再與電機(jī)并聯(lián)于電路。通過啟閉電鍵的方式，以起動電機(jī)為準(zhǔn)定出R值。只要電容C的容量選擇合適，電機(jī)起動法所定出的R值對于大于該容量的任一電容均合適---諧振電阻的增減容抗比值等同。另一側(cè)面實驗表明只要R值加大到足以使額定容量電容停振的地步，無論電容容量如何變更，大都會處于停振狀態(tài)。所以在使電機(jī)起動的諧振電阻量值一定的條件下，大于額定容量的電容的瞬時充放電量相對大些；而小于額定容量的電容所要求的諧振電阻的阻值要小些。
須指出的是電機(jī)起動測定法不適合于容式穩(wěn)壓器作測試電源，因為后者的電感動勢太強(qiáng)，此時一般的電容對電機(jī)的起動的作用顯示不出。
⑤關(guān)于閃光燈脈沖電路的創(chuàng)見閃光燈脈沖電路實現(xiàn)于小功率容式穩(wěn)壓器中，它采用雙三極管串接方式，直接并聯(lián)于主電路。二極發(fā)光管LED2，一定會在10V以上閃爍，該電路結(jié)構(gòu)十分簡單，耗電量在3——25mA之間。
兩個三極管的基極串接的電阻應(yīng)大于150Ω，這個數(shù)值與(V2-V/I)的結(jié)果相近。且當(dāng)電阻值小于150Ω時，會嚴(yán)重影響到調(diào)壓系統(tǒng)的調(diào)控。電阻的最佳阻值應(yīng)在10K——20K之間。
⑥關(guān)于矩式整流堆的創(chuàng)見在大功率容式穩(wěn)壓器中，因主電路回振電容瞬時電流的沖擊，全橋堆的負(fù)極回路二極管易被擊穿，造成短路事故。所以加強(qiáng)了負(fù)極回路二極管的數(shù)量，使橋式堆的1∶1對稱結(jié)構(gòu)，變成1∶2的矩式對稱結(jié)構(gòu)。標(biāo)準(zhǔn)圖式見附圖⑨(橋式整流和矩式整流對比圖示a、橋式；b、矩式)。
矩式整流結(jié)構(gòu)也可改制為橋式整流方式，只要把負(fù)極回路的二極管耐壓和反逆向沖擊電流能力加強(qiáng)n倍則可。總之矩式整流的改進(jìn)由于消除了危險的橋式堆短路隱患，故對無回振電容的高電壓、大電流交直轉(zhuǎn)換電路也很適用。五、實施方式兩種容式穩(wěn)壓器以及相關(guān)改制方案，所涉及的元件除塑殼和線圈需特制外，其他均為通用元件。故具備裝配精密儀器能力和檢驗設(shè)備齊全的廠家就可獨(dú)立生產(chǎn)。六

圖①小功率容式穩(wěn)壓器電路原理圖，其原理分析參見第二大點(diǎn)第一小點(diǎn)內(nèi)＂電路分析＂部分。圖中未注明型號的元件參見第二大點(diǎn)第一小點(diǎn)內(nèi)＂元件配制說明＂部分。
圖②小功能率容式穩(wěn)壓器印刷電路模板圖。比例1∶1。尺寸單位mm.尺寸a(110)，b(125)。
圖③小功率容式穩(wěn)壓器外型設(shè)計俯視圖，其中含面板布置標(biāo)示(說明參見第二大點(diǎn)第一小點(diǎn)內(nèi)“裝置面板布置說明”部分)。比例1∶1.尺寸單位mm.尺寸a(60)，b(60)，c(4—φ8)，d(30)，e(3—φ20)，f(13)，g(60)，h(13)，i(15)，j(21)，k(16)，1(8)，m(75)。
圖④小功率容式穩(wěn)壓器外型設(shè)計左視圖。比例1∶1。尺寸單位mm.尺寸a(25)，b(60)，c(50)，d(60)，e(18)，f(12)，g(5)，h(15)。
圖⑤大功率容式穩(wěn)壓器電路原理圖。其原理分析參見第二大點(diǎn)第二小點(diǎn)內(nèi)“電路分析”部分。圖中未注明型號元件參見第二大點(diǎn)第二小點(diǎn)內(nèi)“元件配制說明”部分。
圖⑥大功率容式穩(wěn)壓器印刷電路模板圖。比例1∶1。尺寸單位mm.尺寸a(200)，b(160)。
圖⑦大功率容式穩(wěn)壓器外型設(shè)計俯視圖，其中含面板布置標(biāo)示(說明參見第二大點(diǎn)第二小點(diǎn)內(nèi)“裝置面板布置說明”部分)。比例1∶2。尺寸單位mm.尺寸a(210)，b(30)，c(5—φ8)，d(4—φ20)，e(25)，f(105)，g(25)。
圖⑧大功率容式穩(wěn)壓器外型設(shè)計左視圖。比例1∶2。尺寸單位mm.尺寸a(100)，b(30)，c(105)，d(10)，e(15)，f(25)，g(15)，h(23)，i(12)，j(5)，k(15)，1(55)。
圖⑨預(yù)調(diào)程序流程圖示。解釋參見第三大點(diǎn)第二小點(diǎn)內(nèi)“統(tǒng)調(diào)”部分。
圖⑩中調(diào)程序流程圖示。解釋參見第三大點(diǎn)第二小點(diǎn)內(nèi)“統(tǒng)調(diào)”部分。
圖橋式整流和矩式整流對比圖示a、橋式；b、矩式。說明參見第四大點(diǎn)第二小點(diǎn)“關(guān)于矩式整流堆的創(chuàng)見”部分。
權(quán)利要求
1.電容式電子調(diào)流調(diào)壓穩(wěn)壓器屬電子技術(shù)的直流電源設(shè)備類(以下簡稱為容式穩(wěn)壓器)。本發(fā)明設(shè)計的大功率和小功率二套穩(wěn)壓裝置，其技術(shù)要素雖有所差別，但它們的基本原理大同小異，其特征是采用了在交流前置主電路中安置雙電容通道以構(gòu)成回振電路方式，并將回振電容作為調(diào)流的中心元件，且與調(diào)壓系統(tǒng)溶為一體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的容式穩(wěn)壓器，其特征是TCL回振電路的設(shè)計和運(yùn)用。該電路以及其相關(guān)變式TRC、TC、LCL電路，均通過回振電容使電器的剩余電流參與了回振過程，從而起到優(yōu)良的節(jié)能和增強(qiáng)電能的作用。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的穩(wěn)壓器，其特征是與回振電容連接，小功率容式穩(wěn)壓器的RC串聯(lián)直接調(diào)流和大功率容式穩(wěn)壓器的RC串接三極管基極的間接調(diào)流，都具備無電損優(yōu)點(diǎn)。這一發(fā)現(xiàn)使調(diào)流器作為產(chǎn)品投入市場成為現(xiàn)實。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的容式穩(wěn)壓器，其特征是大功率和小功率容式穩(wěn)壓器的調(diào)壓系統(tǒng)均嚴(yán)格控制了調(diào)壓三極管(NPN)集電極和基極電流量，尤其是小功率容式穩(wěn)壓器的調(diào)壓三極管(NPN)集電極由一電容單獨(dú)供電的調(diào)壓效果尤佳。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的容式穩(wěn)壓器，其特征是CR串聯(lián)濾波電路改變了通用的CC、CR并聯(lián)濾波格局，破天荒地通過降低電容充放電量的方式，解決了濾波電容“吃”電的現(xiàn)象，且既保留了電容的濾波功能，又使電容得到調(diào)諧電阻的可靠保護(hù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的容式穩(wěn)壓器，其特征是在小功率容式穩(wěn)壓器上使用了直接并聯(lián)于主電路的閃電燈脈沖電路。該電路采用了兩個三極管串聯(lián)方式，僅用7個元件就實現(xiàn)了發(fā)光二極管在高電位上的閃爍，且不需輔助電路。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的容式穩(wěn)壓器，其特征是在大功率容式穩(wěn)壓器上使用了矩式整流電路。該電路在橋式整流陰極回路加增兩個整流管，消除了橋式整流短路的隱患。
全文摘要
電容式電子調(diào)流調(diào)壓穩(wěn)壓器屬電子技術(shù)的直流電源設(shè)備類。該穩(wěn)壓器包含兩種成品模式,分別提供14V,34V以下的可調(diào)直流電源,其主件也可與小于額定輸入功率的不同型號變壓器搭配使用。運(yùn)用其主要原理和電路設(shè)計可改制成多種型號和用途的穩(wěn)壓器。尤其是本發(fā)明包含的TCL回振電路、CR濾波電路的設(shè)計以及調(diào)流、調(diào)壓系統(tǒng)的設(shè)計均屬首創(chuàng)。由于本發(fā)明把調(diào)流器和調(diào)壓器溶為一體,并分別裝配以表盤顯示,故具備廣泛的和極高的使用價值。
文檔編號H02M5/06GK1341876SQ00113659
公開日2002年3月27日 申請日期2000年9月4日 優(yōu)先權(quán)日2000年9月4日
發(fā)明者陶昌龍 申請人:陶昌龍