專利名稱：交流勵磁磁放大器的可控電感及其應用的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于一種用于感性負載的工作電壓和電流控制電路，特別是一種交流勵磁磁放大器的可控電感及其應用。
背景技術：
目前在控制感性負載特別是利用磁放大器調(diào)節(jié)控制交流電源的電路中，常采用的方法是在負載的主回路中串聯(lián)一個磁放大器的主繞組L(見圖1)，磁放大器是在日字形鐵芯的兩個邊柱上分別繞上交流繞組N1、N2(見圖2)，其中控制繞組N1、N2反向串連，在磁放大器的主繞組L上產(chǎn)生交流電流時，使控制繞組的的輸出端a、a’無交流電壓輸出，然后在輸出端a、a’兩端接入可調(diào)的直流電壓E，用于控制通過控制繞組中的直流電流大小，從而達到控制磁放大器的主繞組L中的勵磁電流，即可控制主繞組L的電感值，也就控制了主繞組L的阻抗值，最后達到控制負載的工作電壓值和電流的目的。該方法雖然能利用磁放大器調(diào)節(jié)負載的工作電壓值，但是該方法存在以下缺陷①使控制繞組的的輸出端a、a’無交流電壓輸出的工藝特別繁瑣，如果控制繞組的的輸出端a、a’有電壓就會對輸出端a、a’兩端接入的可調(diào)直流電壓E電路產(chǎn)生影響，而使可調(diào)直流電壓E電路不能正常工作、②需要專門的可調(diào)直流電壓E電路，使得整個控制電路復雜。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種只需要一組控制繞組，并且無需可調(diào)直流電壓電路的交流勵磁磁放大器的可控電感及其應用，以克服上述的不足。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的特點是在一個鐵芯柱上分別單獨繞上兩個繞組，一組為主繞組L，另一組為控制繞組N1，在控制繞組N1的兩端接入一個整流電路，整流電路的輸出端并聯(lián)一個由脈沖寬度調(diào)制器PWM控制的開關K；上述開關K的兩端還并聯(lián)有一個續(xù)流二極管G；上述脈沖寬度調(diào)制器PWM控制端還連接有一個PWM控制電路的輸出端，PWM控制電路的輸入端連接采樣信號；上述采樣信號取自負載的兩端電壓信號或負載主回路的電流信號；上述整流電路為橋式整流電路。
由于本發(fā)明采用在一個鐵芯柱上分別單獨繞上兩個繞組的形式，應用控制交流勵磁電流的形式控制主繞組的阻抗值，使得本發(fā)明在制造磁放大器時工藝簡單，采用控制繞組提供交流工作電源的方式，克服了現(xiàn)有技術中要專門的可調(diào)直流電壓電路的缺陷。本發(fā)明還具有控制回路出現(xiàn)問題主回路還能夠工作的優(yōu)點。本發(fā)明電路簡單、適應范圍廣泛。


圖1為磁放大器控制負載工作電壓的電路原理圖。
圖2為現(xiàn)有磁放大器結構示意圖。
圖3為本發(fā)明的電路原理框圖。
圖4為本發(fā)明應用實施例1的電路原理框圖。
圖5為本發(fā)明應用實施例2的電路原理框圖。
圖6為本發(fā)明應用實施例3的電路原理框圖。
圖7為本發(fā)明應用實施例4的電路原理框圖。
具體實施例方式
下面結合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步描述。
本發(fā)明在一個鐵芯柱上分別單獨繞上兩個繞組，一組為主繞組L，另一組為控制繞組N1，在控制繞組N1的兩端接入一個橋式整流電路，整流電路的輸出端并聯(lián)一個由脈沖寬度調(diào)制器PWM控制的開關K，開關K的兩端還并聯(lián)有一個續(xù)流二極管G，脈沖寬度調(diào)制器PWM控制端還連接有一個PWM控制電路的輸出端，PWM控制電路的輸入端連接負載的兩端。
本發(fā)明的工作原理是當主繞組L有交流電流時，在控制繞組N1兩端產(chǎn)生交流電動勢(電壓)，經(jīng)整流電路變?yōu)槊}動的直流電壓，由脈沖寬度調(diào)制器PWM控制開關K的通斷時間，即由PWM控制開關K的占空比，控制整流電路中的脈動直流電流，從而控制流過控制繞組N1中的脈沖交流電流值的大小，即控制了控制繞組N1中勵磁電流的大小，使主繞組L中所感應的勵磁電流發(fā)生相對應的變化，即控制主繞組L的電感值，也就控制了主繞組L的阻抗值，當主繞組L串聯(lián)在主回路時，就改變了產(chǎn)生在主繞組L上的壓降，以達到調(diào)整負載工作電壓的目的。
本發(fā)明脈沖寬度調(diào)制器PWM的工作電源可直接取自控制繞組N1兩端，當主回路無交流電流時，本發(fā)明自動停止工作，以提高本發(fā)明的可靠性。
本發(fā)明續(xù)流二極管G的作用是當開關K斷開時，使控制繞組N1所感應的電流通過續(xù)流二極管G續(xù)流。
本發(fā)明的PWM控制電路的作用是依據(jù)所輸入的采樣信號，并根據(jù)主電路的工作要求，控制脈沖寬度調(diào)制器PWM輸出的脈沖寬度。
本發(fā)明的應用實施例1。
如圖4所示，將本發(fā)明串聯(lián)在氣體放電燈D的主回路中，由于氣體放電燈D的固有特性，所以在主回路中還串聯(lián)有一個鎮(zhèn)流器Z，當輸入交流電壓V時，氣體放電燈D點亮，在氣體放電燈D正常發(fā)亮后，本發(fā)明的PWM控制電路接收到采樣信號，控制開關K的占空比，使主繞組L的阻抗值增大，由于氣體放電燈D的固有的物理特性，此時氣體放電燈D在低電流的情況下保持正常發(fā)亮，從而使整個電路的使用功率下降，以達到節(jié)電的目的。同時通過調(diào)整氣體放電燈D兩端的電壓，使得氣體放電燈D的亮度發(fā)生改變，以達到無級調(diào)光的目的。
本實施例的原理同樣可用于其它需要高壓啟動，低壓保持的電器中，如交流接觸器。
本發(fā)明的應用實施例2。
如圖5所示，將本發(fā)明串聯(lián)在電動機M的主回路中，當輸入交流電壓V時，電動機M啟動，本發(fā)明的PWM控制電路接收到采樣信號，控制開關K的占空比，使主繞組L的阻抗值發(fā)生變化，即主繞組L上的壓降發(fā)生變化，使電動機M的工作電壓和電流發(fā)生變化，即電動機M的轉速發(fā)生變化，從而達到調(diào)速的目的。
本發(fā)明的應用實施例3。
如圖6所示，將本發(fā)明串聯(lián)在交流調(diào)壓器W的初級回路中，用于調(diào)整交流調(diào)壓器W的主繞組上的壓降，從而克服現(xiàn)有的自耦式交流調(diào)壓器W所存在的無論次級繞組輸出的功率如何變化，其輸入功率一定的缺陷，以達到節(jié)電的目的。
本發(fā)明的應用實施例4。
如圖7所示，將本發(fā)明串聯(lián)在需要調(diào)速的電扇F的主回路中，直接可以調(diào)整電扇F兩端的工作電壓，從而達到無級調(diào)速的目的。
本說明書中未作詳細描述的內(nèi)容屬于本領域?qū)I(yè)技術人員公知的現(xiàn)有技術。
權利要求
1.一種交流勵磁磁放大器的可控電感，其特征在于在一個鐵芯柱上分別單獨繞上兩個繞組，一組為主繞組(L)，另一組為控制繞組(N1)，在控制繞組(N1)的兩端接入一個整流電路，整流電路的輸出端并聯(lián)一個由脈沖寬度調(diào)制器(PWM)控制的開關(K)。
2.如權利要求1所述的交流勵磁磁放大器的可控電感，其特征在于開關K的兩端還并聯(lián)有一個續(xù)流二極管G。
3.如權利要求1所述的交流勵磁磁放大器的可控電感，其特征在于脈沖寬度調(diào)制器(PWM)控制端還連接有一個PWM控制電路的輸出端，PWM控制電路的輸入端連接采樣信號。
4.如權利要求3所述的交流勵磁磁放大器的可控電感，其特征在于采樣信號取自負載的兩端電壓信號或負載主回路的電流信號。
5.如權利要求1所述的交流勵磁磁放大器的可控電感，其特征在于整流電路為橋式整流電路。
6.一種交流勵磁磁放大器的可控電感的應用，其特征在于該可控電感特別適合應用于氣體放電燈調(diào)光節(jié)能電路中。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種交流勵磁磁放大器的可控電感及其應用，其特點是在一個鐵芯柱上分別單獨繞上兩個繞組，一組為主繞組L，另一組為控制繞組N1，在控制繞組N1的兩端接入一個整流電路，整流電路的輸出端并聯(lián)一個由脈沖寬度調(diào)制器PWM控制的開關K。該可控電感特別適合應用于高強度氣體放電燈調(diào)光節(jié)能電路中。由于本發(fā)明采用在一個鐵芯柱上分別單獨繞上兩個繞組的形式，使得本發(fā)明在制造磁放大器時工藝簡單，采用控制繞組提供交流電源的方式，克服了現(xiàn)有技術中要專門的可調(diào)直流電壓電路的缺陷。
文檔編號H02P13/00GK1694346SQ20051001881
公開日2005年11月9日 申請日期2005年5月31日 優(yōu)先權日2005年5月31日
發(fā)明者劉雙喜 申請人:金建生