專利名稱：交流安全電源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型是提高單相電源供電質(zhì)量和保證用電設(shè)備安全的裝置。
單相供電的用電器對電源電壓有一定的范圍要求。電源電壓過高，將損壞用電設(shè)備，而相電壓供電時最壞可能是線電壓進(jìn)入用戶，這將導(dǎo)致用電設(shè)備永久性損壞；電源電壓過低，用電設(shè)備將不能正常工作。以往的解決辦法是加裝穩(wěn)壓裝置或保護(hù)裝置，這都有一定的缺點。
穩(wěn)壓裝置①自身功耗大，如100W的鐵磁穩(wěn)壓器，自身就需300多毫安電流。②性能價格比低。③對電源輸入電壓有一定的范圍要求，一般在電源電壓標(biāo)準(zhǔn)值的＋10％到－20％之間，而這一允許范圍恰恰又是一般用電設(shè)備的允許輸入電壓范圍，超出這一范圍，穩(wěn)壓電源將不能工作，失去穩(wěn)壓作用。
保護(hù)裝置①在超壓、欠壓時保護(hù)，切斷電源。這時的狀況是有電不能用，影響工作和生活，在電壓經(jīng)常偏高和偏低時尤其如此。②一些保護(hù)器本身缺點使保護(hù)器工作并不可靠，在過高超壓時保護(hù)器本身就要損壞。③在電源電壓處于保護(hù)值的臨界值時，將頻繁開關(guān)電源這不但影響工作和生活，更嚴(yán)重的是危及用電設(shè)備的安全和縮短壽命。
本實用新型的目的是，提供一種結(jié)構(gòu)簡單，具有較寬的電壓調(diào)整性能，并具有多種保護(hù)功能的安全電源。
附圖
是本實用新型的電原理圖。
本實用新型是由CT①與C1、C2組成的電源雜波濾除電路；CT②、D7、BG1、R3組成的漏電保護(hù)控制部分，KH、D6、R1、2、C4組成的過流保護(hù)控制部分，IC1、R5、BG2組成的集中控制部分；B1－②、D2－5、C3、DW組成的電源供給部分；B1－③、D1、C8組成的電壓取樣電路。IC2、C6、R6、D8、R7、BG3、J4組成的延時供電部分等七部分組成。
本實用新型的基本結(jié)構(gòu)是，在交流電源輸入后，經(jīng)零序電流互感器CT并通過繼電器J1～J4的多組觸點與自耦變壓器B2連接，電源經(jīng)零序電流互感器輸入后還與變壓器B1初級連接，變壓器B1的次級輸出取樣信號去控制施密特觸發(fā)器IC3～5的工作，由施密特觸發(fā)器IC3～5去控制繼電器J1～3的動作，使自耦變壓器B2的輸入端和輸出端隨輸入電壓的變化而調(diào)整，達(dá)到穩(wěn)定輸出電壓的目的。
交流電源端入輸出端與繼電器觸點和自耦變壓器的連接關(guān)系為，交流電源輸入一端經(jīng)零序電流互感器初級CT①一繞組、電抗器KH初級，J4－2常開點，自耦變壓器B2g點接入負(fù)載；另一端經(jīng)CT①另一繞組、J4－1常開觸點，接J1－1、J1－2與J2－1共用點，J1－1常開點另一端與J2－2常閉點一端連接，J2－1另一端與自耦變壓器B2d點、J1－3常閉點連接；J1－2常閉點另一端與自耦變壓器e點、J2－3常開點一端連接，J2－3的另一端與J2－2、J1－3的另一端及J3－1常閉點連接為C點；自耦變壓器B2的f點與J3－2常開點一端連接，J3－2與J3－1共用點即H點接入負(fù)載另一端。
以下結(jié)合附圖對本實用新型的原理及實施例加以詳細(xì)介紹送電之初，IC2觸發(fā)端處于高電位，輸出為低電位，BG3截止，J4不吸合，J4－1、J4－2觸點處斷開位置負(fù)荷側(cè)無電。
待C6充電到一定值后，IC2觸發(fā)端變?yōu)榈碗娢?，輸出端翻轉(zhuǎn)為高電位，BG3飽合，J4吸合，J4－1、J4－2觸點接通，負(fù)荷側(cè)有電。時基電路IC1、IC2可采用通用555時基電路。
自耦變壓器B2各繞組之間的匝數(shù)比為deeffg為10624，施密特觸發(fā)器IC3調(diào)整到當(dāng)電源輸入為180V時翻轉(zhuǎn)，施密特觸發(fā)器IC4調(diào)整到當(dāng)電源電壓為240V時翻轉(zhuǎn)，施密特觸發(fā)器IC5調(diào)整到當(dāng)電源電壓為320V時翻轉(zhuǎn)。調(diào)整觸發(fā)器IC3～I(xiàn)C5各輸入端的電阻R8～9、R10～11、R12～13的阻值比，即可調(diào)整觸發(fā)器的工作狀態(tài)。
在電源為180V－240V時由變壓器次級B1③、D1、C8組成的取樣電路經(jīng)A點輸出取樣電壓，這時IC3輸出高位晶體管BG4導(dǎo)通J1工作，自耦變壓器B2未投入、電流通路為a－b－c，負(fù)荷側(cè)電壓為180V－240V；在電源為240V－320V時，觸發(fā)器IC4輸出高位BG5導(dǎo)通，J2吸合。變壓器B2投入，電流通路為a－d－e－c，變壓器B2呈降壓狀態(tài)，由于變壓器B2繞組之比dgcg＝(10＋6＋24)(6＋24)＝43，所以電源在240V－320V時，負(fù)荷側(cè)電壓為180V－240V；當(dāng)電源為320V－400V時，觸發(fā)器IC5輸出端為高位BG6導(dǎo)通，J3吸合，電流通路為a－d－e－f－H，由于變壓器B2繞組之比dgfg＝(10＋6＋24)24＝4024＝106，所以負(fù)荷端電壓為192V－240V；當(dāng)電源為180V－135V時，觸發(fā)器IC3輸出端為低位，J1釋放，變壓器B2呈升壓方式投入。其繞組之比cgdg＝(6＋24)(10＋6＋24)＝34，負(fù)荷側(cè)電壓為180－240V；
當(dāng)電源電壓低于135V時，由于欠壓J4自然釋放，負(fù)荷側(cè)無電。
這樣，當(dāng)電源電壓從135V－400V時，負(fù)荷側(cè)電壓始終為180V－240V范圍內(nèi)。完全適合絕大部分單相用電設(shè)備對電源電壓的要求。
漏電保護(hù)部分工作原理是當(dāng)負(fù)荷側(cè)漏電零序互感器初級CT①電源不平衡，到一定值后，其次級CT②輸出與二極管D7和晶體管BG1連接，并使晶體管BG1導(dǎo)通，時基電路IC1強(qiáng)復(fù)端處于低電位，輸出端亦為低電位，經(jīng)偏置電阻R5使BG2導(dǎo)通，電容C6放電，使觸發(fā)器IC2翻轉(zhuǎn)。J4釋放，切斷電源。過流保護(hù)是由電抗器KH取出信號經(jīng)二極管D6、電阻R1、R2、C4組成的濾波電路，加到觸發(fā)器觸發(fā)端，使IIC1觸發(fā)端電位從低到高，輸出從高到低，使BG2導(dǎo)通，IC2翻轉(zhuǎn)，BG3截止J4釋放，切斷電源。
如果要求輸出電壓更接近電源電壓之標(biāo)稱值，可再增加一級調(diào)控部分。具體做法是加入兩級施密特觸發(fā)器，動作電壓分別是210V、230V，加入一級調(diào)控變壓器，變壓比為110即可使輸出端電壓范圍控制在230V－200V。
本交流安全電源，能完全包容三相四線制供電的單相電源可能出現(xiàn)的電源電壓最低值到最高值(135V－400V)，將其自動調(diào)控在絕大多數(shù)單相供電的用電設(shè)備允許的電源電壓范圍內(nèi)(180V－240V)，或精密儀器，設(shè)備允許的電源電壓范圍內(nèi)(200－230V)，且具有過流與漏電保護(hù)及延遲供電功能，自身耗電極少。
權(quán)利要求1.一種交流安全電源，由電源變壓器、時基電路、用于控制繼電器J1、J2、J3的三級施密特開關(guān)電路、繼電器J1、J2、J3等和分檔自耦變壓器組成，其特征在于交流電源一端經(jīng)零序電流互感器初級CT①一條線、電抗器KH初級、繼電器J4一組常開點、分檔自耦變壓器g點接入負(fù)荷；交流電源另一條線經(jīng)CT①另一條線、J4-1觸點接J1-1、J1-2與J2-1共用點。J1-1另一端與J2-2一端連接。J2-1另一端與分檔自耦調(diào)壓器d點、J1-3一端連接；J1-2一組常閉點與分檔自耦調(diào)壓器e點、J2-3一端連接，J2-2、J2-3、J1-3另一端與J3-1常閉點聯(lián)結(jié)為C點；分檔自耦調(diào)壓器f點與常開點J3-2一端連接，J3-1、J3-2共用點即H點接入負(fù)荷另一端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交流安全電源，其特征在于三級施密特電路分別在電源為180V、240V、320V時動作。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的交流安全電源，其特征在于自耦變壓器各繞組的匝數(shù)比deeffg為10624。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述交流安全電源在延時供電時的特征是充電電容C6正端與開關(guān)三極管BG2(PNP型)發(fā)射極聯(lián)結(jié)后接入正電源，負(fù)端與充電電阻R6開關(guān)三極管BG2集電極并接入時基電路IC2觸發(fā)端，時基電路IC2輸出端經(jīng)NPN三極管BG3控制繼電器J4。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述交流安全電源特征在于過流取樣用電抗變換器KH次級一端接電源地點C，另一端與整流管D6連接，D6另一端經(jīng)調(diào)整電阻R1與接地電阻R2之上端接入時基電路IC1觸發(fā)端。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交流安全電源，其特征在于漏電保護(hù)之取樣零序電流互感器CT②一端接電源負(fù)端；另一端整流后接入控制三極管BG1基極，三極管BG1(NPN)射極接電源負(fù)端，BG1集電極連接電阻R3一端，并接入時基電路強(qiáng)復(fù)端，電阻R3另一端接電源正端。
專利摘要一種交流安全電源，由控制電路與控制變壓器組成，是利用采樣電壓的差別，去分別控制觸發(fā)器的工作，進(jìn)而控制不同的繼電器工作，再由繼電器去控制變壓器的輸入輸出端的不同連接，達(dá)到在135V-400V電源電壓變化范圍內(nèi)，保證輸出電壓范圍不超出180-240V，并且有漏電、過流保護(hù)電路、線路簡單、性能可靠。
文檔編號H02M5/02GK2054953SQ8921499
公開日1990年3月21日 申請日期1989年8月15日 優(yōu)先權(quán)日1989年8月15日
發(fā)明者甄廣國 申請人:甄廣國