單相和三相對稱斬波高變補償交流穩(wěn)壓器的制造方法
【專利摘要】單相和三相對稱斬波高變補償交流穩(wěn)壓器，單相：由高頻補償變壓器B、電感L、2個電容C、C1、4個雙向晶閘管S1～S4、2個單向晶閘管V3、V4、2個二極管D1、D2和2個三極管V1、V2及其控制電路組成，三相：由3個單相星形連接組成。特征是：高頻變壓器補償電壓，雙向晶閘管倒相，對稱斬波調(diào)壓電路斬調(diào)節(jié)。它使用電磁爐，空調(diào)等量大、成本低、可靠性好的家用電器中的電力電子元器件制造，具有成本低、可靠性好、功率因數(shù)高、諧波少、連續(xù)無級、無觸點、反應速度快，精度高、節(jié)能、節(jié)材等優(yōu)點，因此，它是現(xiàn)有觸點炭刷調(diào)節(jié)的家用單相補償式交流穩(wěn)壓器和中等功率三相補償式交流穩(wěn)壓器的更新?lián)Q代產(chǎn)品，有非常好的經(jīng)濟效益和社會效益。
【專利說明】單相和三相對稱斬波高變補償交流穩(wěn)壓器
[0001][一]
【技術領域】
[0002]本設計涉及倒相斬控式交流調(diào)壓器，尤其是涉及雙向晶閘管倒相、高頻變壓器補償斬控電壓、對稱斬波電路組成的單相和三相交流穩(wěn)壓器。
[0003][ 二 ]
【背景技術】
[0004]目前社會大量生產(chǎn)和使用著炭刷調(diào)壓的家用單相交流穩(wěn)壓和其它場所使用的三相補償式交流穩(wěn)壓器，由于使用接觸式自耦變壓器，不但需要經(jīng)常維護，而且制造自耦調(diào)壓器工藝復雜，耗銅材和鋼材較多，銅材和銅材的價格的不斷上漲，生產(chǎn)利潤越來越低，提高銷售價又很難銷售，因此，希望有新一代交流穩(wěn)壓器替代這類老式產(chǎn)品，特別產(chǎn)量和銷售量巨大的家用10KVA以下的家用交流穩(wěn)壓器。電磁爐、空調(diào)等家用電力電子產(chǎn)品進入千家戶的今天，家電中使用的電力電子元器件，由于產(chǎn)量大，不但價格低而且質(zhì)量有保證，例如:電磁爐等家電中應用的一只帶阻尼二極管的25安1200伏正品IGBT管子只要12元，一只25安600伏正品雙向晶閘管只要7-8元。因此，家用交流穩(wěn)壓器的生產(chǎn)廠出路在于:少使用價格上揚的銅材和鋼材，多使用質(zhì)量有保障的兼價家用電力電子元器件，設計出成本與現(xiàn)有炭刷調(diào)壓交流穩(wěn)壓器相當，或者更低的家用無觸點補償式交流穩(wěn)壓器。
[0005][三]
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006]本設計的目的是不用耗銅材和鋼材多的工頻補償變壓器，使用家電己廣泛使用的兼價電力電子元器件，設計出新一代家用無觸點電子交流穩(wěn)壓器電路，用于新一代家用補償式交流穩(wěn)壓器產(chǎn)品的生產(chǎn)。本發(fā)明采用四個雙向晶閘管電子開關完成倒相，使用同一發(fā)明人已設計的對稱斬控交流調(diào)壓電路調(diào)節(jié)補償電壓和使用高頻變壓變換高頻斬波補償電壓，達到少用銅材和銅材，多用家電中廣泛使用的低價，質(zhì)量有保證的電力電子元器件，來達到本發(fā)設計的目的。
[0007]本設計的單相對稱斬波高變補償交流穩(wěn)壓器，它由工頻補償變壓器B、進線濾波電容Cl、高頻濾波電感L、高頻濾波電容C、4個雙向晶閘管SI?S4、2個帶阻尼二極管D1、D2的三極管V1、V2組成的I個主控雙向全控電子開關S5、2個單向晶閘管V3、V4反并聯(lián)組成I個續(xù)流雙向開關S6及其控制電路組成，三相:由3個單相星形連接組成，其特征在于:補償變壓器是高頻變壓器，雙向晶閘管倒相，對稱斬控調(diào)壓電路調(diào)壓，交流穩(wěn)壓器第I交流輸入端(2)與進線濾波電容Cl 一端、高頻濾波電感L 一端、雙向晶閘管SI陽極端、雙向晶閘管S3陽極端連接，第2交流輸入端(I)與第2交流穩(wěn)壓輸出端、進線濾波電容Cl另一端、高頻濾波電容C 一端、雙向晶閘管S2陽極端、雙向晶管S4陽極端連接，雙向晶閘管SI陰極端(4)、雙向晶間管S2陰極端、三極管Vl集電極端連接，雙向晶閘管S3陰極端(5)與雙向晶閘管S4的陰極端、三極管V2集電極端連接，三極管Vl發(fā)射極端(6)與單向晶閘管V3陽極端、單向晶閘管V4陰極端、高頻變壓器初級繞組Wl —端連接，三極管V2發(fā)射極端(7)與單向晶閘管V3陰極端、單向晶閘管V4陽極端、高頻補償變壓器初級繞組Wl另一端連接，第I交流穩(wěn)壓輸出端(3)與高頻補償變壓器次級繞組W2—端、高頻濾波電容C另一端連接，高頻補償變壓器次級繞組W2另一端(8)與高頻濾波電感L另一端連接。
[0008]2、三相對稱斬波高變補償交流穩(wěn)壓器，其特征在于:它由權利要求1所述的3個單相對稱斬波高變補償交流穩(wěn)壓器星形連接。
[0009]本設計的單相交流穩(wěn)壓電源有I個交流輸入端(2)、1個交流穩(wěn)壓輸出端(3)和I個交流輸入和交流穩(wěn)壓輸出的公共端(I)、控制2個主控三極管(V1、V2)斬控信號通斷比，就達到輸出電壓穩(wěn)定的單相交流穩(wěn)壓器。
[0010]本設計的三相交流穩(wěn)壓器，有I個交流輸入和交流穩(wěn)壓輸出公共零端N，3個三相交流輸入端Al、B1、Cl和3個三相交流穩(wěn)壓輸出端A2、B2、C2，能同時輸出三相380V交流穩(wěn)定電壓和三個有公共零線(N)的單相220V交流交流穩(wěn)定電壓，用調(diào)節(jié)3個主控雙向全控電子開關S5A、S5B、S5中的6個帶阻尼二極管的三極管控制信號的通斷比調(diào)節(jié)補償電壓大小，達到輸出交流電壓穩(wěn)定的三相交流穩(wěn)壓器。
[0011][四]
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012]附圖1是本設科的單相對稱斬波高變補償交流穩(wěn)壓器主電路。附圖2是本設計的三相對稱斬波高變補償交流穩(wěn)壓器主電路。
[0013][五]
【具體實施方式】
[0014]由附圖1可知:由4個雙向晶閘管SI?S4完成輸入斬波交流調(diào)壓電路電壓的倒相，由2個帶有阻尼二極管Dl、D的三極管V1、V2和2個單向晶閘管V3、V4組成龔氏對稱斬波調(diào)壓電路，其斬波高頻輸出電壓直接供給高頻補償變壓器B初級繞組Wl，其次級繞但W2感應的高頻斬波電壓與輸入交流電壓通過高頻濾波電感L串聯(lián)，通過高波電感(L)和高頻電客C的濾波和2個三極管V1、V2控制極斬波信號通斷比的反饋控制，就能在交流穩(wěn)壓輸出2端(1、3)輸出穩(wěn)定的電壓,主電路工作原理如下:
[0015](a)在輸入2端(1、2)電壓高于輸出2端(I, 3)電壓時，給2個雙向晶閘管S1、S4正、負半周都加觸發(fā)信號，不給2個雙向晶閘管S2、S3觸發(fā)信號。
[0016]當交流輸入(2)端為正、(I)端為負時，給單向晶閘管V4整個正半周加觸發(fā)信號，不給單向晶閘管V3觸發(fā)信號，正半周交流電流通過雙向晶閘管S1、三極管V1、高頻變壓器B初級繞組W1、二極管D2、雙向晶閘管S4回路的斬波和單向晶閘管V3續(xù)流，在高頻補償變器次級繞組W2就感應出與交流輸入端(2)正半周相反的斬波電壓。
[0017]當交流輸入(2)端為負、(I)端為正時，給單向晶閘管V3整個正半周加觸發(fā)信號，不給單向晶閘管V4觸發(fā)信號，正半周交流電流通過雙向晶閘管S4、三極管V2、高頻變壓器B初級繞組W1、二極管D1、雙向晶閘管SI回路的斬波和單向晶閘管V4續(xù)流，在高頻補償變器次級繞組W2就感應出與交流輸入端(2)正半周相反的斬波電壓。。因此，當交流輸入端2端(1、2)輸入交流電壓時，只要通過調(diào)節(jié)2個三極管V1、V2控制極上的控制信號通斷比，就能調(diào)節(jié)交流輸出2端(1、3)補償電壓值，通過輸出電壓負反饋控制2個三極管V1、V2控制極信號就能達到輸入電壓高于輸出電壓的穩(wěn)壓。
[0018](b).在輸入2端(1、2)電壓低于輸出2端(1,3)電壓時，給2個雙向晶閘管S2、S3正、負半周都加觸發(fā)信號，不給2個雙向晶閘管S1、S4)觸發(fā)信號。
[0019]當交流輸入(2)端為正、(I)端為負時，給單向晶閘管V4整個正半周加觸發(fā)信號，不給單向晶閘管V3觸發(fā)信號，正半周交流電流通過雙向晶閘管電子開關S3、三極管V2、高頻補償變壓器B)級繞組W1、二極管Dl回路斬波和續(xù)流雙向晶間管V4續(xù)流、在高頻補償變器B次級繞組W2就感應出與交流輸入端(2)正半周相同的斬波電壓。
[0020]當交流輸入端(2)為負、(I)端為正時，給單向晶閘管V3整個正半周加觸發(fā)信號，不給單向晶閘管V4觸發(fā)信號，負半周交流電流通過雙向晶間管S2、三極管V1、高頻變壓器B初級繞組W1、雙向晶閘管電子開關S3的斬波和單向晶閘管V3續(xù)流，在高頻補償變器(B)次級繞組W2就感應出與交流輸入端(2)負半周相同的斬波電壓。因此，當交流輸入端2端(1、2)輸入交流電壓時，只要通過調(diào)節(jié)2個三極管V1、控制極上的控制信號通斷比，就能調(diào)節(jié)交流輸出2端(1、3)補償電壓值，通過輸出電壓負反饋控制2個三極管V3、V4控制極信號就能達到輸入電壓低于輸出電壓的穩(wěn)壓。
[0021]由附圖2可知:本設計的三相對稱斬波高變補償交流穩(wěn)壓器是由附圖1所示的3個單相對稱斬波高變補償交流穩(wěn)壓器主電路星形連接而成的主電路，它有I個交流輸入和交流穩(wěn)壓輸出公共零端N，3個三相交流輸入端Al、B1、Cl和3個三相交流穩(wěn)壓輸出端A2、B2、C2，能同時輸出三相380V交流穩(wěn)定電壓和有公共零線N的三個單相220V交流交流穩(wěn)定電壓，用調(diào)節(jié)3個主控雙向全控電子開關S5A、S5B、S5C中的6個三極管的控制信號通斷比就能調(diào)節(jié)補償電壓大小，達到輸出電壓穩(wěn)定的三相交流穩(wěn)壓器。
[0022]本設計由于交流穩(wěn)壓電器電路設計首創(chuàng)，可采用家電中成本低，而質(zhì)量有保障的雙向晶閘管、單向晶閘管和帶二極管的三極管元器件，因此，具有成本低、功率因數(shù)高、諧波少、連續(xù)無級、無觸點、精度高等優(yōu)點，是現(xiàn)有家用炭刷調(diào)節(jié)的交流穩(wěn)壓器更新?lián)Q代產(chǎn)品，由于市場需求量大，因此，具有較好的經(jīng)濟效益和社會效益。
【權利要求】
1.單相對稱斬波高變補償交流穩(wěn)壓器，它由工頻補償變壓器B、進線濾波電容Cl、高頻濾波電感L、高頻濾波電容C、4個雙向晶閘管SI?S4、2個帶阻尼二極管Dl、D2的三極管V1、V2組成的I個主控雙向全控電子開關S5、2個單向晶閘管V3、V4反并聯(lián)組成I個續(xù)流雙向開關S6及其控制電路組成，其特征在于:補償變壓器是高頻變壓器，雙向晶閘管倒相，對稱斬控調(diào)壓電路調(diào)壓，交流穩(wěn)壓器第I交流輸入端(2)與進線濾波電容Cl 一端、高頻濾波電感L 一端、雙向晶閘管SI陽極端、雙向晶閘管S3陽極端連接，第2交流輸入端(I)與第2交流穩(wěn)壓輸出端、進線濾波電容Cl另一端、高頻濾波電容C 一端、雙向晶閘管S2陽極端、雙向晶管S4陽極端連接，雙向晶閘管SI陰極端(4)、雙向晶間管S2陰極端、三極管Vl集電極端連接，雙向晶閘管S3陰極端(5)與雙向晶閘管S4的陰極端、三極管V2集電極端連接，三極管Vl發(fā)射極端(6)與單向晶閘管V3陽極端、單向晶閘管V4陰極端、高頻變壓器初級繞組Wl —端連接，三極管V2發(fā)射極端(7)與單向晶閘管V3陰極端、單向晶閘管V4陽極端、高頻補償變壓器初級繞組Wl另一端連接，第I交流穩(wěn)壓輸出端(3)與高頻補償變壓器次級繞組W2 —端、高頻濾波電容C另一端連接，高頻補償變壓器次級繞組W2另一端(8)與高頻濾波電感L另一端連接。
2.三相對稱斬波高變補償交流穩(wěn)壓器，其特征在于:它由權利要求1所述的3個單相對稱斬波高變補償交流穩(wěn)壓器星形連接。
3.根據(jù)權利要求1所述的單相對稱斬波高變補償交流穩(wěn)壓器，其特征在于:它有I個交流輸入端(2)、I個交流穩(wěn)壓輸出端(3)和I個交流輸入和交流穩(wěn)壓輸出的公共端(I)、控制2個主控三極管V1、V2斬控信號通斷比，就達到輸出電壓穩(wěn)定的單相交流穩(wěn)壓器。
4.根據(jù)權利要求2所述的三相對稱斬波高變補償交流穩(wěn)壓器，其特征在于:它有I個交流輸入和交流穩(wěn)壓輸出公共零端N，3個三相交流輸入端Al、B1、Cl和3個三相交流穩(wěn)壓輸出端A2、B2、C2，能同時輸出三相380V交流穩(wěn)定電壓和三個有公共零線N的單相220V交流交流穩(wěn)定電壓，用調(diào)節(jié)3個主控雙向全控電子開關S5A、S5B、S5C中的6個帶阻尼二極管的三極管控制信號的通斷比調(diào)節(jié)補償電壓大小，達到輸出交流電壓穩(wěn)定的三相交流穩(wěn)壓器。
【文檔編號】H02M5/22GK204131404SQ201420412335
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年7月15日 優(yōu)先權日:2014年7月15日
【發(fā)明者】龔秋聲 申請人:龔秋聲