單相和三相倒相斬波工變補償交流穩(wěn)壓器的制造方法
【專利摘要】單相和三相倒相斬波工變補償交流穩(wěn)壓器、它由1個或3個工頻補償變壓器(B)、進線濾波電容(C1)、斬波高頻LC濾波、2個或6個主控雙向全控電子開關(guān)(S1、S2或S1A、S2A、S1B、S2B、S1C、S2C)、2個或6個雙向晶閘管電子開關(guān)(S3、S4或S3A、S4A、S3B、S4B、S3C、S4C))、1個或3個續(xù)流雙向半控電子開關(guān)(S5或S5A、S5B、S5C)及其控制觸發(fā)電路組成，其特征在于：單相和三相交流穩(wěn)壓電源的斬波主控雙向電子開關(guān)，兼做倒相電子開關(guān)，主控電子開關(guān)的數(shù)量與雙向晶閘管電子開關(guān)的數(shù)量相等，補償變壓器(B)是工頻變壓器。它具有諧波少、功率因數(shù)高、連續(xù)無級、快速，精度可達到一級、節(jié)能、節(jié)材優(yōu)點。
【專利說明】單相和三相倒相斬波工變補償交流穩(wěn)壓器
[0001][一 ]【技術(shù)領(lǐng)域】本設(shè)計涉及倒相斬控式交流調(diào)壓器，尤其是涉及到用工頻變壓器補償電壓，主控雙向電子開關(guān)參與倒相的斬控交流調(diào)壓器。
[0002][ 二 ]【背景技術(shù)】目前社會大量使用著炭刷調(diào)壓的家用和其它場所使用的補償式交流穩(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(fù)雜，耗銅材和鋼材較多，隨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，希望有新一代補償式交流穩(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(yīng)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(shè)計出成本與現(xiàn)有炭刷調(diào)壓交流穩(wěn)壓器相當(dāng)，或者更低的家用無觸點補償式交流穩(wěn)壓器。
[0003][三]
【發(fā)明內(nèi)容】
本發(fā)明的目的是不同耗銅材和鋼材多的工頻變壓器，使用家電中己廣泛使用的兼價電力電子元器件，設(shè)計出新一代家用無觸點電子交流穩(wěn)壓器電路圖，用于新一代家用補償式交流穩(wěn)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(guān)完成倒相，使用同一發(fā)明人已發(fā)明龔氏對稱斬控交流調(diào)壓電路調(diào)壓和使用高頻變壓變換補償電壓，達到少用銅材和銅材，用家電中廣泛使用的元器件，來達到本發(fā)明設(shè)計的目的。
[0004]本設(shè)計的單相倒相斬波工變補償交流穩(wěn)壓器，它由I個工頻補償變壓器⑶、進線濾波電容(Cl)、斬波高頻LC濾波、2個主控雙向全控電子開關(guān)(S1、S2)、2個雙向晶閘管電子開關(guān)(S3、S4)、1個續(xù)流雙向半控電子開關(guān)(S5)及其控制觸發(fā)電路組成，主控雙向全控電子開關(guān)由2個帶阻尼整流二極管的2個三極管組成，續(xù)流雙向電子開關(guān)是由2個反向并聯(lián)的單向晶閘管組成，其特征在于:交流穩(wěn)壓器的補償變壓器(B)是工頻變壓器，2個斬波主控雙向電子開關(guān)，兼做倒相電子開關(guān)，交流穩(wěn)壓器第I交流輸入端(2)與第I主控雙向電子開關(guān)(SI) —端、第I雙向晶閘管電子開關(guān)(S3)陽極、補償變壓器(B)的次級繞組(W2) —端、進線濾波電容(Cl) 一端連接，第2交流輸入端(I)與第2主控電子開關(guān)(S2) —端、第2雙向晶閘管電子開關(guān)(S4)陽極、濾波電容(Cl)另一端、第2交流輸入、輸出端(I)連接，第I主控雙向電子開關(guān)(SI)另一端(4)與第2主控雙向電子開關(guān)(S2)另一端、續(xù)流雙向半控電子開關(guān)(S5) —端、高頻濾波電感(L) 一端連接，第I雙向晶閘管電子開關(guān)(S3)陰極(5)與第2雙向晶閘管電子開關(guān)(S4)陰極、續(xù)流雙向電子開關(guān)(S5)另一端、高頻濾波電容(C)一端、工頻補償變壓囂⑶初級繞組(Wl) —端連接，工頻補償變壓器⑶初級繞組(Wl)另一端(6)與高頻濾波電感(L)另一端、高頻濾波電容(C)另一端連接，第I輸出端(3)與工頻補償變壓器(B)次級繞組(W2)另一端連接。本設(shè)計的三相倒相斬波工變補償交流穩(wěn)壓器，它由3個工頻補償變壓器、3個進線濾波電容、3個斬波高頻LC濾波、6個主控雙向全控電子開關(guān)(S1A、S2A、SIB、S2B、SIC、S2C)、6個雙向晶閘管電子開關(guān)(S3A、S4A、S3B、S4B、S3C、S4C))、3個續(xù)流雙向半控電子開關(guān)(S5A、S5B、S5C)及其控制觸發(fā)電路組成，其結(jié)構(gòu)由上述的3個單相交流穩(wěn)壓器星形連接組成。
[0005]本發(fā)明的單相交流穩(wěn)壓器有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、輸出的公共端(I)、控制2個主控雙向全控電子開關(guān)(S1、S2),就達到輸出電壓穩(wěn)定的交流電壓。2個主控雙向全控電子開關(guān)(S1、S2)是由2個整流管和2個全控器件組成的雙向全控電子開關(guān)，或者由4個整流管和I個全控器件組成的雙向全控電子開關(guān)。
[0006]本設(shè)計的三相倒相斬波工頻變壓器提供補電壓的交流穩(wěn)壓器，其特征在于:三相交流穩(wěn)壓器是由3個相同的單相交流交流穩(wěn)壓器連接成星形，有I個交流輸入、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)6個主控雙向全控電子開關(guān)(S1A、S2A、S1B、S2B、S1C、S2C)中的全控器件的斬控通斷比調(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)壓電壓。三相交流穩(wěn)壓器的補償變壓器可以是3個單相補償變壓器，也可以是I個初級繞組和次級繞組星形連接的三相補償變壓器。
[0007][四]【專利附圖】
【附圖說明】附圖1是本設(shè)計的單相倒相斬波工變補償交流穩(wěn)壓器主電路。附圖2是本設(shè)計的三相倒相斬波工變補償交流穩(wěn)壓器主電路。
[0008][五]【具體實施方式】由附圖1可知:它是將雙向電子開關(guān)的倒相電路與斬控式交流調(diào)壓電路二者相結(jié)合，將雙向倒相電子開關(guān)中的2個雙向晶閘管半控電子開關(guān)換成2個雙向全控電子開關(guān)(S1、S2)，用它們做斬控交流調(diào)壓電路中的正、反方向的主控雙向全控電子開關(guān)，附圖1主電路工作原理如下:
[0009](a)在輸入2端(1、2)電壓高于輸出2端(1,3)電壓時,給雙向晶閘管(S4)正、負半周都加觸發(fā)信號，不給主控雙向電子開關(guān)(S2)和雙向閘管(S3)觸發(fā)信號。
[0010]當(dāng)交流輸入(2)端為正、(I)端為負時，給單向晶閘管V5整個正半周加觸發(fā)信號，不給單向晶閘管V6觸發(fā)信號，正半周交流電流通過三極管V1、二極管D2、電感L、工頻補償變壓器初級繞組W1、雙向晶閘管電子開關(guān)(S4)斬波和續(xù)流雙向電子開關(guān)V5續(xù)流，在工頻補償變器次級繞組W2就感應(yīng)出與交流輸入端(2)正半周相反的電壓。
[0011]當(dāng)交流輸入端(2)為負、(I)端為正時，給單向晶閘管V6整個負半周加觸發(fā)信號，不給單向晶閘管V5觸發(fā)信號，負半周交流電流通過雙向晶間管S4、高頻變壓器初級繞組Wl、高頻濾波電感L、、三極管V2、二極管Dl的斬波和單向晶閘管V6續(xù)流，在工頻補償變器(B)次級繞組W2就感應(yīng)出與交流輸入端(2)負半周相反的電壓。因此，當(dāng)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。
[0012](b)在在輸入2端(1、2)電壓低于輸出2端(1,3)電壓時,給雙向晶閘管(S3)正、負半周都加觸發(fā)信號，不給主控雙向電子開關(guān)(SI)和雙向閘管(S4)觸發(fā)信號。
[0013]當(dāng)交流輸入(2)端為正、(I)端為負時，給單向晶閘管V6整個正半周加觸發(fā)信號，不給單向晶閘管V5觸發(fā)信號，正半周交流電流通過雙向晶閘管電子開關(guān)S3、工頻補償變壓器初級繞組Wl、濾波電感L、三極管V4、二極管D3的斬波和續(xù)流雙向晶間管V6續(xù)流、在工頻補償變器(B)次級繞組W2就感應(yīng)出與交流輸入端(2)正半周相同的電壓。
[0014]當(dāng)交流輸入端(2)為負、(I)端為正時，給單向晶閘管V5整個正半周加觸發(fā)信號，不給單向晶閘管V6觸發(fā)信號，負半周交流電流通過三極管V3、二極管D4、高頻濾波電感、高頻變壓器B初級繞組W1、雙向晶閘管電子開關(guān)S3的斬波和單向晶閘管V5續(xù)流，在工頻補償變器(B)次級繞組W2就感應(yīng)出與交流輸入端(2)負半周相同的電壓。因此，當(dāng)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V13、V4控制極上的控制信號通斷t匕，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。
[0015]由附圖2可知:本設(shè)計的三相倒相斬波工變補償交流穩(wěn)壓器是由附圖1所示的3個單相倒相斬波工變補償交流穩(wěn)壓器主電路按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)6個主控雙向全控電子開關(guān)(S1A、S2A、S1B、S2B、S1C、S2C)中的全控器件的斬控通斷比調(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)壓電源。三相交流穩(wěn)壓器的工頻補償變壓器可以是3個單相工頻補償變壓器，也可以是I個初級繞組和次級繞組星形連接的三相工頻補償變壓器。
[0016]本設(shè)計具有功率因數(shù)高、諧波少、連續(xù)無級、無觸點、精度高等優(yōu)點，是現(xiàn)有智能無觸點交流穩(wěn)壓器和炭刷調(diào)節(jié)的交流穩(wěn)壓器更新?lián)Q代產(chǎn)品。
【權(quán)利要求】
1.單相倒相斬波工變補償交流穩(wěn)壓器，它由I個工頻補償變壓器(B)、進線濾波電容(Cl)、斬波高頻LC濾波、2個主控雙向全控電子開關(guān)(S1、S2)、2個雙向晶閘管電子開關(guān)(S3、S4)、1個續(xù)流雙向半控電子開關(guān)(S5)及其控制觸發(fā)電路組成，主控雙向全控電子開關(guān)由2個帶阻尼整流二極管的2個三極管組成，續(xù)流雙向電子開關(guān)是由2個反向并聯(lián)的單向晶閘管組成，其特征在于:交流穩(wěn)壓器的補償變壓器(B)是工頻變壓器，2個斬波主控雙向電子開關(guān)，兼做倒相電子開關(guān)，交流穩(wěn)壓器第I交流輸入端(2)與第I主控雙向電子開關(guān)(SI) 一端、第I雙向晶閘管電子開關(guān)(S3)陽極、補償變壓器(B)的次級繞組(W2) —端、進線濾波電容(Cl) 一端連接，第2交流輸入端(I)與第2主控電子開關(guān)(S2) —端、第2雙向晶閘管電子開關(guān)(S4)陽極、濾波電容(Cl)另一端、第2交流輸入、輸出端(I)連接，第I主控雙向電子開關(guān)(SI)另一端(4)與第2主控雙向電子開關(guān)(S2)另一端、續(xù)流雙向半控電子開關(guān)(S5) —端、高頻濾波電感(L) 一端連接，第I雙向晶閘管電子開關(guān)(S3)陰極(5)與第2雙向晶閘管電子開關(guān)(S4)陰極、續(xù)流雙向電子開關(guān)(S5)另一端、高頻濾波電容(C) 一端、工頻補償變壓器(B)初級繞組(Wl) —端連接，工頻補償變壓器(B)初級繞組(Wl)另一端(6)與高頻濾波電感(L)另一端、高頻濾波電容(C)另一端連接，第I輸出端(3)與工頻補償變壓器(B)次級繞組(W2)另一端連接。
2.三相倒相斬波工變補償交流穩(wěn)壓器，它由3個工頻補償變壓器、3個進線濾波電容、3個斬波高頻LC濾波、6個主控雙向全控電子開關(guān)(S1A、S2A、S1B、S2B、S1C、S2C)、6個雙向晶閘管電子開關(guān)(S3A、S4A、S3B、S4B、S3C、S4C))、3個續(xù)流雙向半控電子開關(guān)(S5A、S5B、S5C)及其控制觸發(fā)電路組成，其特征在于:它由權(quán)利要求1所述的3個單相倒相斬波工變補償交流穩(wěn)壓器星形連接組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單相倒相斬波工變補償交流穩(wěn)壓器，其特征在于:它有I個交流輸入端(2)、1個交流穩(wěn)壓輸出端(3)和I個輸入、輸出的公共端(I)、控制2個主控雙向全控電子開關(guān)(S1、S2)，就達到輸出電壓穩(wěn)定的穩(wěn)壓器。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的單相倒相斬波工變補償交流穩(wěn)壓器，其特征在于:所述的2個主控雙向全控電子開關(guān)(S1、S2)是由2個整流管和2個全控器件組成的雙向全控電子開關(guān)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的單相倒相斬波工變補償交流穩(wěn)壓器，其特征在于:所述的2個主控雙向全控電子開關(guān)(S1、S2)是由4個整流管和I個全控器件組成的雙向全控電子開關(guān)。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的三相倒相斬波工變補償交流穩(wěn)壓器，其特征在于:它有I個輸入、輸出公共零端(N)，3個三相輸入端(A1、B1、C1)和3個三相穩(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)6個主控雙向全控電子開關(guān)(S1A、S2A、S1B、S2B、S1C、S2C)中的全控器件的斬控通斷比調(diào)節(jié)補償電壓大小，達到輸出電壓穩(wěn)定的三相交流交流穩(wěn)壓器。
【文檔編號】H02M5/293GK204046427SQ201420412379
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年7月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月15日
【發(fā)明者】龔秋聲 申請人:龔秋聲