專利名稱：無觸點補償式交流穩壓器主電路結構的制作方法
技術領域：
無觸點補償式交流穩壓器主電路結構技術領域[0001]本實用新型屬于一種無觸點補償式交流穩壓器，特別是涉及一種既無明顯電壓 跌落，又無明顯電流過沖的無觸點補償式交流穩壓器主電路結構。
背景技術：
[0002]目前市場上所見到的無觸點補償式交流穩壓器大都采用晶閘管作為補償變壓器 的切換開關。它的優點是工作效率高，成本低，可靠性高，在市場上的應用范圍越來 越廣。這種穩壓器的一種常見主電路如圖1，圖中TR1-TR8為晶閘管H橋，通過調整H 橋狀態可以實現補償變壓器的自動投切，實現穩壓功能。[0003]晶閘管為半控器件，在H橋進行狀態切換時，經常會出現橋臂短路情況，為克 服橋臂短路在電路中加入晶閘管TR9和電阻R1，平常晶閘管TR9處于導通狀態，當需要 調整全橋的狀態時，斷開晶閘管TR9，這樣補償回路阻抗變大，以抑制橋臂短路電流。[0004]但是這種電路存在一個很難克服的弱點當H橋切換時，由于補償回路串入大 阻值電阻，會導致輸出電壓出現大幅跌落。由于這個切換過程很難小于50毫秒，經常讓 一些設備誤判為掉電，引起設備重起，甚至故障。適當縮小電阻Rl阻值雖然會使電壓跌 落幅度變小，但是會大大增加電阻Rl功率，并使電阻Rl對橋臂短路電流的抑制作用大 打折扣。發明內容[0005]本實用新型為解決公知技術中存在的技術問題，提供一種結構簡單、使用方 便、能夠安全可靠的實現晶閘管H橋各個狀態之間平滑過渡的電路，既無明顯電壓跌落, 又無明顯電流過沖的無觸點補償式交流穩壓器主電路結構。[0006]本實用新型為解決公知技術中存在的技術問題所采取的技術方案是一種無觸 點補償式交流穩壓器主電路結構，包括控制電路，一個以上的依次串接在供電電源上的 補償電路，以及與一個以上的補償電路對應相連的一個以上的晶閘管全橋電路，所述的 一個以上的晶閘管全橋電路還連接控制電路，所述的一個以上的晶閘管全橋電路并聯連 接，兩端至少各連接一個輔助切換電路，所述的輔助切換電路的另一端連接交流穩壓器 的輸出端。[0007]所述的補償電路是補償變壓器，所述的補償變壓器的次級線圈串接在供電電源 上，所述的每一個補償變壓器的初級線圈對應的連接一個晶間管全橋電路，進行電壓調 節。[0008]所述的補償變壓器有兩個，與所述的兩個補償變壓器對應的晶閘管全橋電路有 兩個，還設置有一個共享晶間管全橋電路，所述的兩個補償變壓器的次級線圈依次串聯 在供電電源上，所述的兩個補償變壓器初級線圈的一端連接共享晶間管全橋電路，每個 補償變壓器初級線圈的另一端對應連接一個晶間管全橋電路。[0009]所述的補償變壓器有三個，與所述的三個補償變壓器對應的晶閘管全橋電路有3三個，還設置有一個共享晶間管全橋電路，所述的三個補償變壓器的次級線圈依次串聯 在供電電源上，所述的三個補償變壓器初級線圈的一端連接共享晶間管全橋電路，每個 補償變壓器初級線圈的另一端對應連接一個晶間管全橋電路。[0010]所述的輔助切換電路是由一對并聯的晶閘管和一個電阻構成，所述的電阻的兩 端分別連接在并聯后的一對晶閘管的兩端。[0011]本實用新型具有的優點和積極效果是本實用新型的無觸點補償式交流穩壓器 主電路結構在現有無觸點補償式交流穩壓器基礎上，在晶閘管H橋上增設了兩個輔助切 換電路，解決了晶閘管H橋狀態切換時橋臂短路造成的電流沖擊和電壓跌落問題。本實 用新型結構簡單，電壓切換時狀態穩定，提高了輸出電壓的穩定性，降低了市電輸入的 容量要求。
[0012]圖1是現有智能無觸點補償式交流穩壓器電路原理圖；[0013]圖2是本實用新型的無觸點補償式交流穩壓器主電路的電路原理圖。[0014]其中T-補償變壓器；U-市電輸入；V-輸出。
具體實施方式
[0015]為能進一步了解本實用新型的發明內容、特點及功效，茲列舉以下實施例，并 配合附圖詳細說明本實用新型的無觸點補償式交流穩壓器主電路結構如下[0016]如圖2所示，本實用新型的無觸點補償式交流穩壓器主電路結構，包括控制電 路，一個以上的依次串接在供電電源上的補償電路，以及與一個以上的補償電路對應相 連的一個以上的晶閘管全橋電路(晶閘管H橋電路)，補償變壓器和一個晶閘管H橋結 合構成一個調壓單元。所述的一個以上的晶間管全橋電路還連接控制電路，所述的一 個以上的晶閘管全橋電路并聯連接，為保證平滑切換，兩端至少各連接一個輔助切換電 路，所述的輔助切換電路的另一端連接交流穩壓器的輸出端。所述的輔助切換電路是由 一對并聯的晶閘管和一個電阻構成，所述的電阻的兩端分別連接在并聯后的一對晶閘管 的兩端。[0017]所述的補償電路是補償變壓器，所述的補償變壓器的次級線圈串接在供電電源 上，所述的每一個補償變壓器的初級線圈對應的連接一個晶閘管全橋電路(晶閘管H橋 電路)，進行電壓調節。[0018]所述的補償變壓器可以是兩個，這時與所述的兩個補償變壓器對應的晶閘管全 橋電路有兩個，還設置有一個共享晶閘管全橋電路(共享晶閘管H橋電路)，所述的兩 個補償變壓器的次級線圈依次串聯在供電電源上，所述的兩個補償變壓器初級線圈的一 端連接共享晶間管全橋電路，每個補償變壓器初級線圈的另一端對應連接一個晶間管全 橋電路。[0019]所述的補償變壓器還可以有三個，這時與所述的三個補償變壓器對應的晶閘管 全橋電路有三個，還設置有一個共享晶間管全橋電路，所述的三個補償變壓器的次級線 圈依次串聯在供電電源上，所述的三個補償變壓器初級線圈的一端連接共享晶間管全橋 電路，每個補償變壓器初級線圈的另一端對應連接一個晶閘管全橋電路。[0020]圖2為現有的由三個補償變壓器、三個晶閘管H橋及一個共享晶閘管H橋構成的 電壓補償單元的典型電路拓撲。本圖中晶閘管TR1-TR9為從市場購買的晶閘管模塊(如 國際整流器公司(IR)的IRKT56-16)；補償變壓器Tl、T2、T3為隔離變壓器，采用公 知技術設計；電阻Rl為一般功率電阻，其功率根據通過的電流確定。[0021]設定晶閘管TR1、TR2對應的橋臂為AM1，晶閘管TR3、TR4對應的橋臂為 AM2，晶閘管TR5、TR6對應的橋臂為AM3，晶閘管TR7、TR6對應的橋臂為AM4。橋 臂AMl有2種工作狀態晶閘管TRl通，晶閘管TR2斷、晶閘管TR2通，晶閘管TRl 斷，有1種過渡態晶閘管TR2通，晶閘管TRl通。其它橋臂的工作態和過渡態以此類 推。很明顯橋臂AMl為共享橋臂。通過調整橋臂AM1-AM4的狀態可以實現三個補償 變壓器的投切，從而實現穩壓功能。具體講，橋臂AMl和AM2構成的H橋實現對補償 變壓器Tl的投切；橋臂AMl和AM3實現對補償變壓器T2的投切；橋臂AMl和橋臂 AM4實現對補償變壓器T3的投切。[0022]晶閘管為半控器件，H橋的橋臂工作態之間需要切換時，需要插入一個過渡態 狀態橋臂短路，為此在橋路中加入了輔助切換電路抑制短路電流。如果輔助切換電路 的電阻Rl阻值過大，就會導致輸出電壓大幅下跌，后接負載設備產生欠壓報警，甚至設 備重起等問題；阻值太小則會使橋臂短路電流過大，危及設備本身以及源端配電設備安全。[0023]因此又增加了一個輔助切換電路單元II，由晶閘管TR10、電阻R2并聯組成。[0024]同圖1所示的傳統主電路結構相比，本實用新型的無觸點補償式交流穩壓器主 電路中輔助切換電路單元I有兩條引線C6、C8，所述的引線C6連接到輸出Lo端，所 述的引線C8與橋臂AM2-AM4的公共節點連接，而共享橋臂AMl跨過輔助切換電路單 元I直接連接到經C6連接到輸出Lo端。單元II也有兩條主要引線C5、C7，引線C5連 接到市電零線N，引線C7和橋臂AM1-AM4的公共節點連接。[0025]它的基本工作原理如下[0026]適當增大2個輔助切換電路單元的功率電阻(Rl、R2)的阻值，確保橋臂短電 流被限制在安全范圍內；[0027]4個橋臂在進行狀態切換時，根據當時電壓情況，選擇不同輔助切換電路單元 抑制橋臂短路電流，就可解決橋臂短路造成的電壓跌落問題。具體講，電壓較低時(例 如輸入電壓低于190V時)，選輔助切換電路單元I;其它情況時，輔助切換電路選單元 II。
權利要求1.一種無觸點補償式交流穩壓器主電路結構，包括控制電路，一個以上的依次串接 在供電電源上的補償電路，以及與一個以上的補償電路對應相連的一個以上的晶閘管全 橋電路，所述的一個以上的晶閘管全橋電路還連接控制電路，其特征是所述的一個以 上的晶閘管全橋電路并聯連接，兩端至少各連接一個輔助切換電路，所述的輔助切換電 路的另一端連接交流穩壓器的輸出端。
2.根據權利要求1所述的無觸點補償式交流穩壓器主電路結構，其特征是所述的 補償電路是補償變壓器，所述的補償變壓器的次級線圈串接在供電電源上，所述的每一 個補償變壓器的初級線圈對應的連接一個晶間管全橋電路，進行電壓調節。
3.根據權利要求2所述的無觸點補償式交流穩壓器主電路結構，其特征是所述的 補償變壓器有兩個，與所述的兩個補償變壓器對應的晶間管全橋電路有兩個，還設置有 一個共享晶閘管全橋電路，所述的兩個補償變壓器的次級線圈依次串聯在供電電源上， 所述的兩個補償變壓器初級線圈的一端連接共享晶間管全橋電路，每個補償變壓器初級 線圈的另一端對應連接一個晶閘管全橋電路。
4.根據權利要求2所述的無觸點補償式交流穩壓器主電路結構，其特征是所述的 補償變壓器有三個，與所述的三個補償變壓器對應的晶間管全橋電路有三個，還設置有 一個共享晶閘管全橋電路，所述的三個補償變壓器的次級線圈依次串聯在供電電源上， 所述的三個補償變壓器初級線圈的一端連接共享晶間管全橋電路，每個補償變壓器初級 線圈的另一端對應連接一個晶閘管全橋電路。
5.根據權利要求1所述的無觸點補償式交流穩壓器主電路結構，其特征是所述的 輔助切換電路是由一對并聯的晶閘管和一個電阻構成，所述的電阻的兩端分別連接在并 聯后的一對晶閘管的兩端。
專利摘要本實用新型公開一種無觸點補償式交流穩壓器主電路結構，包括控制電路，一個以上的依次串接在供電電源上的補償電路，以及與一個以上的補償電路對應相連的一個以上的晶閘管全橋電路，所述的一個以上的晶閘管全橋電路還連接控制電路，所述的一個以上的晶閘管全橋電路并聯連接，兩端至少各連接一個輔助切換電路，所述的輔助切換電路的另一端連接交流穩壓器的輸出端。所述的輔助切換電路是由一對并聯的晶閘管和一個電阻構成，所述的電阻的兩端分別連接在并聯后的一對晶閘管的兩端。本實用新型結構簡單，電壓切換時狀態穩定，提高了輸出電壓的穩定性，降低了市電輸入的容量要求。
文檔編號H02J9/06GK201813204SQ201020536948
公開日2011年4月27日 申請日期2010年9月20日 優先權日2010年9月20日
發明者張起鳴, 李建文 申請人:天津市鯤鵬電子有限公司