單相和三相交流斬波電路調(diào)節(jié)補(bǔ)償電壓的交流穩(wěn)壓器的制造方法
【專利摘要】單相和三相交流斬波電路調(diào)節(jié)補(bǔ)償電壓的交流穩(wěn)壓器，它由濾波電感、濾波電容、補(bǔ)償變壓器，主控電子開關(guān)，續(xù)流電子開關(guān)、倒相電子開關(guān)及其控制電路組成。它有單相和三相兩類，三相是由3個(gè)單相星形連接組成。其特征是斬波調(diào)節(jié)電路是同一發(fā)明人發(fā)明的交流調(diào)壓電路，即用2個(gè)單向晶閘管反并聯(lián)做續(xù)流電開關(guān)，斬波電路模塊成本降低了30％；4個(gè)倒相電子開關(guān)變換補(bǔ)償電壓相位，倒相電子開關(guān)用雙向晶閘管或2個(gè)單向晶閘管反并聯(lián)。它與智能無觸點(diǎn)補(bǔ)償式交流穩(wěn)壓器相比：不用調(diào)壓變壓器、具有模塊數(shù)量小、成本低、精度高、性價(jià)比高、連續(xù)無級(jí)調(diào)節(jié)補(bǔ)償電壓的優(yōu)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)真正的連續(xù)無級(jí)調(diào)節(jié)補(bǔ)償電壓，它是智能型無觸點(diǎn)補(bǔ)償交流穩(wěn)壓器更新?lián)Q代產(chǎn)品，有經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
【專利說明】 單相和三相交流斬波電路調(diào)節(jié)補(bǔ)償電壓的交流穩(wěn)壓器
[0001][一 ]【技術(shù)領(lǐng)域】本設(shè)計(jì)涉及斬控式交流調(diào)壓穩(wěn)壓器，尤其是涉及到用單向晶閘管做續(xù)流電子開關(guān)交流斬波電路調(diào)節(jié)補(bǔ)償電壓的連續(xù)無級(jí)無觸點(diǎn)補(bǔ)償式交流穩(wěn)壓器。
[0002][二]【背景技術(shù)】智能型無觸點(diǎn)補(bǔ)償式交流穩(wěn)壓器是為克服炭刷調(diào)壓穩(wěn)壓器存在有觸點(diǎn)和反應(yīng)速度慢等缺陷而推出的新產(chǎn)品，目前有很多單位在生產(chǎn)這類交流穩(wěn)壓器，這類交流穩(wěn)壓器，單相:用1個(gè)帶有7-9個(gè)引出頭的調(diào)壓變壓器和7-9塊晶閘管模塊，晶閘管零觸發(fā)轉(zhuǎn)換抽頭上的交流調(diào)壓輸出電壓供給1個(gè)補(bǔ)償變壓器的初級(jí)電壓，補(bǔ)償變壓器次級(jí)繞組串聯(lián)在電源電回路中獲得穩(wěn)壓輸出所需的補(bǔ)償電壓。三相:用3個(gè)單相星形連接輸出三相穩(wěn)壓電壓。這類交流穩(wěn)壓器其電路結(jié)構(gòu)決定它可以做到快速反應(yīng)和跳躍式的調(diào)壓，不可能做到連續(xù)無級(jí)調(diào)壓，達(dá)到高穩(wěn)壓精度穩(wěn)壓指標(biāo)。如何做到連續(xù)無級(jí)調(diào)壓穩(wěn)壓，而又不會(huì)超過智能型無觸點(diǎn)補(bǔ)償式交流穩(wěn)壓器的成本，是交流穩(wěn)壓電源界需要解決的大難題。
[0003][三]
【發(fā)明內(nèi)容】
本設(shè)計(jì)的目的是要設(shè)計(jì)一種連續(xù)無級(jí)無觸點(diǎn)補(bǔ)償式交流穩(wěn)器，其性能優(yōu)于智能型無觸點(diǎn)補(bǔ)償式交流穩(wěn)壓器，其成本低于智能型無觸點(diǎn)補(bǔ)償式交流穩(wěn)壓器。
[0004]目前有多個(gè)單位試生產(chǎn)用教科書上斬控式交流調(diào)壓電路調(diào)節(jié)補(bǔ)償電壓的交流穩(wěn)壓電源。由于教科書上這種斬波調(diào)壓電路是:主控雙向電子開關(guān)和續(xù)流雙向電子開并都是用全控器件和二極管組成的模塊，由于大功率IGBT模塊價(jià)格是晶閘管模塊價(jià)格2-3倍，大功率斬波電路的2塊雙向模塊成本很高。因此，這種調(diào)節(jié)補(bǔ)償電壓的方法補(bǔ)償式交流穩(wěn)壓器的成本也降不下來。同一發(fā)明人發(fā)明了比教科書上斬控式交流調(diào)壓電路更好的新的斬控式交流調(diào)壓電路(發(fā)明專利:200710137582.8)，其斬波模塊成本降低了 25_30%，將新的交流斬波電路應(yīng)用于連續(xù)無級(jí)無觸點(diǎn)補(bǔ)償式交流穩(wěn)壓器，不但其性能高于智能型無觸點(diǎn)補(bǔ)償式交流穩(wěn)壓器，而且其成本也低于智能型無觸點(diǎn)補(bǔ)償式交流穩(wěn)壓器，下面就是應(yīng)用新的交流斬波電路設(shè)計(jì)的單相和三相交流斬波電路調(diào)節(jié)補(bǔ)償式交流穩(wěn)壓器。
[0005]本設(shè)計(jì)的單相和三相交流斬波電路調(diào)節(jié)補(bǔ)償電壓的交流穩(wěn)壓器，它由濾波電容C、C1、濾波電感L、1個(gè)或3個(gè)補(bǔ)償變壓器T、1個(gè)或3個(gè)主控電子開關(guān)S1或S1A、S1B、S1C、1個(gè)或3個(gè)續(xù)流電子開關(guān)S2或S2A、S2B、S2C、4個(gè)或12個(gè)倒相電子開關(guān)S3?S6或S3A?S6A、S3B?S6B、S3C?S6C及其控制電路組成，其特征在于:單向晶閘管V3、V4反并聯(lián)組成續(xù)流電子開關(guān)S2的交流斬波電路調(diào)節(jié)補(bǔ)償電壓，4個(gè)倒相電子開關(guān)S3?S6變換補(bǔ)償電壓相位，倒相雙向電子開關(guān)S3?S6兼到補(bǔ)償變壓器T級(jí)繞組W1短路開關(guān)，單相交流穩(wěn)壓器結(jié)構(gòu)是第1交流輸入端(2)與補(bǔ)償變壓器T次級(jí)繞組W2—端、主控電子開關(guān)S1—端、濾波電容C1一端連接，第1交流穩(wěn)壓輸出端(3)與補(bǔ)償變壓器T次級(jí)繞組W2另一端連接，第2交流輸入端⑴與第2交流穩(wěn)壓輸出端、續(xù)流電子開關(guān)S2—端、濾波電容C 一端、濾波電容C1另一端、倒相電子開關(guān)S4—端、倒相電子開關(guān)S6—端連接，主控電子開關(guān)S1另一端(4)與續(xù)流電子開關(guān)S2另一端、濾波電感L 一端連接，濾波電感L另一端(5)與濾波電容C另一端、倒相電子開關(guān)S3 —端、倒相電子開關(guān)S5 —端連接，倒相電子開關(guān)S3另一端(6)與倒相電子開關(guān)S4另一端、補(bǔ)償變壓器T初級(jí)繞組W1 —端連接，倒相電子開關(guān)S5另一端(7)與倒相電子開關(guān)S6另一端、補(bǔ)償變壓器T初級(jí)繞組W1另一端連接，三相交流穩(wěn)壓器由上述3個(gè)單相交流穩(wěn)壓器星形連接組成。
[0006]本設(shè)計(jì)的單相交流斬波電路調(diào)節(jié)補(bǔ)償電壓的交流穩(wěn)壓器，其特征在于:單相交流穩(wěn)壓器有1個(gè)交流輸入端(2)、1個(gè)交流穩(wěn)壓輸出端(3)和1個(gè)交流輸入和交流穩(wěn)壓輸出的公共端(1)、控制主控電子開關(guān)S1中的2個(gè)三極管V1、V2的通斷比，就達(dá)到輸出電壓穩(wěn)定的單相交流穩(wěn)壓器。主控電子開關(guān)S1是由2個(gè)二極管和2個(gè)三極管組成的主控電子開關(guān)?；蛘哂?個(gè)二管和1個(gè)三極管組成的主控電子開關(guān)。
[0007]本設(shè)計(jì)的三相交流斬波電路調(diào)節(jié)補(bǔ)償電壓的交流穩(wěn)壓器，由3個(gè)上述相同的單相交流穩(wěn)壓器連接成星形，有1個(gè)交流輸入和交流穩(wěn)壓輸出公共零線N，3個(gè)三相交流輸入端A1、B1、C1和3個(gè)三相交流穩(wěn)壓輸出端A2、B2、C2，能同時(shí)輸出三相380V交流穩(wěn)定電壓和三個(gè)有公共零線N的單相220V交流穩(wěn)定電壓，用調(diào)節(jié)3個(gè)主控電子開關(guān)S1A、S1B、S1C中的三極管控制信號(hào)的斬控通斷比調(diào)節(jié)補(bǔ)償電壓大小，達(dá)到輸出電壓穩(wěn)定的三相交流穩(wěn)壓器。
[0008][四]【專利附圖】

【附圖說明】附圖1是本設(shè)計(jì)的單相交流斬波電路調(diào)節(jié)補(bǔ)償電壓的交流穩(wěn)壓器主電路。附圖2是本設(shè)計(jì)的三相交流斬波電路調(diào)節(jié)補(bǔ)償電壓的交流穩(wěn)壓器主電路。
[0009][五]【具體實(shí)施方式】由附圖1可知:由2個(gè)帶二極管D1、D2的三極管V1、V2反串連接組成主控電子開關(guān)S1，由2個(gè)單向晶閘管V3、V4反并連接組成續(xù)流電子開關(guān)S2，由8個(gè)單向晶閘管V6?V12組成4個(gè)倒相雙向電子開關(guān)S3?S6，它們除用做補(bǔ)給補(bǔ)償變壓器初級(jí)繞組W1倒相之外，還兼做初級(jí)繞短路之用，其電路工作原理如下:
[0010]1、在輸入2端(1、2)電壓高于交流穩(wěn)壓輸出2端(1、3)電壓時(shí)，由主控電子開關(guān)S1和續(xù)流電子開關(guān)S2組成交流斬波調(diào)壓電路，其輸出斬波電壓經(jīng)電感L和電容C濾波后，在1、5兩端變成與輸入同頻率的交流電壓，此電壓通過2個(gè)倒相電子開關(guān)S3、S6供給補(bǔ)償變壓器T初級(jí)繞組W1供電，其次級(jí)統(tǒng)組W2感應(yīng)出與輸入電壓相位相反的電壓，調(diào)節(jié)主控電子開關(guān)S1中的2個(gè)三極管V1、V2通斷比，就能調(diào)節(jié)補(bǔ)償電壓達(dá)到交流輸出電壓2端(1、3)穩(wěn)壓的目的。
[0011]2、在輸入2端(1、2)電壓低于交流穩(wěn)壓輸出2端(1、3)電壓時(shí)，由主控電子開關(guān)S1和續(xù)流電子開關(guān)S2組成交流斬波調(diào)壓電路，其輸出斬波電壓經(jīng)電感L和電容C濾波后，在1、5兩端變成與輸入同頻率交流電壓，此電壓通過另2個(gè)倒相電子開關(guān)S4、S5給補(bǔ)償變壓器T初級(jí)繞組W1供電，其次級(jí)統(tǒng)組W2感應(yīng)出與輸入電壓相位相同的電壓，調(diào)節(jié)主控電子開關(guān)S1中的2個(gè)三極管V1、V2通斷比，就能調(diào)節(jié)補(bǔ)償電壓達(dá)到交流輸出電壓2端(1、3)穩(wěn)壓的目的。
[0012]3、在輸入2端(1、2)等于交流穩(wěn)壓輸衫2端(1、3)電壓，或者不穩(wěn)壓時(shí)，關(guān)閉主控電子開關(guān)S1控制信號(hào)，打開4個(gè)倒相雙向電子開關(guān)S3?S6，補(bǔ)償變壓器T初級(jí)繞組W1被4個(gè)電子開關(guān)S3?S4短路，補(bǔ)償變壓器T次級(jí)繞組W2阻抗為零，輸入2端(1、2)電壓直通輸出2端(1、3)。
[0013]由附圖2可知:本設(shè)計(jì)的三相交流斬波電路調(diào)節(jié)補(bǔ)償電壓的交流穩(wěn)壓器主電路，是由附圖1所示的3個(gè)單相交流斬波電路調(diào)節(jié)補(bǔ)償電壓的交流穩(wěn)壓器主電路星形連接而成的主電路，它有1個(gè)交流輸入和交流穩(wěn)壓輸出公共零線N，3個(gè)三相交流輸入端A1、B1、C1和3個(gè)三相交流穩(wěn)壓輸出端A2、B2、C2，能同時(shí)輸出三相380V交流穩(wěn)定電壓和有公共零線N的三個(gè)單相220V交流穩(wěn)定電壓，用調(diào)節(jié)3個(gè)主控雙向全控電子開關(guān)S1A、S1B、S1C)中三極管控制信號(hào)的斬控通斷比調(diào)節(jié)補(bǔ)償電壓大小，達(dá)到輸出電壓穩(wěn)定的三相交流穩(wěn)壓器。三相交流穩(wěn)壓電源的補(bǔ)償變壓器可以是3個(gè)單相補(bǔ)償變壓器，也可以是1個(gè)初級(jí)繞組和次級(jí)繞組星形連接的三相補(bǔ)償變壓器。
[0014]應(yīng)該特別指出的是本設(shè)計(jì)的單相和三相交流斬波電路調(diào)節(jié)補(bǔ)償電壓的交流穩(wěn)壓器中的4個(gè)和12個(gè)倒相電子開關(guān)，除用附圖1上的2個(gè)單向晶閘管反并聯(lián)之外，還可用1個(gè)雙向晶閘管電子開關(guān)和1個(gè)無觸點(diǎn)固體開關(guān)替代2個(gè)單向晶閘管反并聯(lián)的雙向電子開關(guān)，采用何種倒相電子開關(guān)決定于它們的價(jià)格。
[0015]本設(shè)計(jì)的特征是斬波調(diào)節(jié)電路是同一發(fā)明人發(fā)明的交流調(diào)壓電路，即用2個(gè)單向晶閘管反并聯(lián)做續(xù)流電子開關(guān)，續(xù)流電子開關(guān)模塊成本降低了 50-60% ;倒相電路是4個(gè)倒相電子開關(guān)，它們兼做初級(jí)繞組短路開關(guān)。它與智能無觸點(diǎn)補(bǔ)償式交流穩(wěn)壓器相比:不用調(diào)壓變壓器、具有模塊數(shù)量小、成本低、精度高、性價(jià)比高、連續(xù)無級(jí)調(diào)節(jié)補(bǔ)償電壓的優(yōu)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)真正的連續(xù)無級(jí)調(diào)節(jié)補(bǔ)償電壓，因此，它是智能型無觸點(diǎn)補(bǔ)償交流穩(wěn)壓器更新?lián)Q代產(chǎn)品，有很大經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
【權(quán)利要求】
1.單相和三相交流斬波電路調(diào)節(jié)補(bǔ)償電壓的交流穩(wěn)壓器，它由濾波電容C、Cl、濾波電感L、I個(gè)或3個(gè)補(bǔ)償變壓器T、I個(gè)或3個(gè)主控電子開關(guān)SI或S1A、S1B、S1C、I個(gè)或3個(gè)續(xù)流電子開關(guān)S2或S2A、S2B、S2C、4個(gè)或12個(gè)倒相電子開關(guān)S3?S6或S3A?S6A、S3B?S6B、S3C?S6C及其控制電路組成，其特征在于:單向晶閘管V3、V4反并聯(lián)組成續(xù)流電子開關(guān)S2的交流斬波電路調(diào)節(jié)補(bǔ)償電壓，4個(gè)倒相電子開關(guān)S3?S6變換補(bǔ)償電壓相位，倒相雙向電子開關(guān)S3?S6兼到補(bǔ)償變壓器T初級(jí)繞組Wl短路開關(guān)，單相交流穩(wěn)壓器結(jié)構(gòu)是第I交流輸入端(2)與補(bǔ)償變壓器T次級(jí)繞組W2 —端、主控電子開關(guān)SI 一端、濾波電容Cl 一端連接，第I交流穩(wěn)壓輸出端(3)與補(bǔ)償變壓器T次級(jí)繞組W2另一端連接，第2交流輸入端(I)與第2交流穩(wěn)壓輸出端、續(xù)流電子開關(guān)S2 —端、濾波電容C 一端、濾波電容Cl另一端、倒相電子開關(guān)S4 —端、倒相電子開關(guān)S6 —端連接，主控電子開關(guān)SI另一端(4)與續(xù)流電子開關(guān)S2另一端、濾波電感L 一端連接，濾波電感L另一端(5)與濾波電容C另一端、倒相電子開關(guān)S3 —端、倒相電子開關(guān)S5 —端連接，倒相電子開關(guān)S3另一端(6)與倒相電子開關(guān)S4另一端、補(bǔ)償變壓器T初級(jí)繞組Wl —端連接，倒相電子開關(guān)S5另一端(7)與倒相電子開關(guān)S6另一端、補(bǔ)償變壓器T初級(jí)繞組Wl另一端連接，三相交流穩(wěn)壓器由上述3個(gè)單相交流穩(wěn)壓器星形連接組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單相和三相交流斬波電路調(diào)節(jié)補(bǔ)償電壓的交流穩(wěn)壓器，其特征在于:單相交流穩(wěn)壓器有I個(gè)交流輸入端(2)、I個(gè)交流穩(wěn)壓輸出端(3)和I個(gè)交流輸入和交流穩(wěn)壓輸出的公共端(I)、控制主控電子開關(guān)SI中的2個(gè)三極管V1、V2的通斷比，就達(dá)到輸出電壓穩(wěn)定的單相交流穩(wěn)壓器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的單相和三相交流斬波電路調(diào)節(jié)補(bǔ)償電壓的交流穩(wěn)壓器，其特征在于:所述的主控電子開關(guān)SI是由2個(gè)二極管和2個(gè)三極管組成主控電子開關(guān)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的單相和三相交流斬波電路調(diào)節(jié)補(bǔ)償電壓的交流穩(wěn)壓器，其特征在于:所述的主控電子開關(guān)SI是由4個(gè)二管和I個(gè)三極管組成的主控電子開關(guān)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單相和三相交流斬波電路調(diào)節(jié)補(bǔ)償電壓的交流穩(wěn)壓器，其特征在于:三相交流穩(wěn)壓器是由3個(gè)相同的單相交流穩(wěn)壓器連接成星形，有I個(gè)交流輸入和交流穩(wěn)壓輸出公共零線N，3個(gè)三相交流輸入端A1、B1、C1和3個(gè)三相交流穩(wěn)壓輸出端A2、B2、C2，能同時(shí)輸出三相380V交流穩(wěn)定電壓和三個(gè)有公共零線N的單相220V交流穩(wěn)定電壓，用調(diào)節(jié)3個(gè)主控電子開關(guān)S1A、S1B、SlC中的三極管控通斷比調(diào)節(jié)補(bǔ)償電壓大小，達(dá)到輸出電壓穩(wěn)定的三相交流穩(wěn)壓器。
【文檔編號(hào)】H02M5/257GK204205962SQ201420454630
【公開日】2015年3月11日 申請(qǐng)日期:2014年8月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月10日
【發(fā)明者】龔秋聲 申請(qǐng)人:龔秋聲