專利名稱：協配式自控交流調壓器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種改進的交流調壓器，屬變壓器技術領域。
家用調壓器是一種廣泛應用的調壓設備。它可隨電壓波動，自動或手動調節輸出電壓，使其保持在額定范圍內。鑒于在有些地方供電狀況極其惡劣，要求調壓器必須在極寬的范圍內保持額定輸出，這無疑加大了調壓器結構的復雜性。目前，常用的調壓器為自耦式，其調壓方式分兩種，一種是輸出端固定，通過改變輸入端接頭而調壓另一種是輸入端固定，通過改變輸出端接頭而調壓。以上兩種調壓方式，當用于較寬范圍的自動穩壓器設計時，都會因需較多的換接件及與之配套的電壓檢測件、控制件等，而增加了電路的復雜性，成本加高、可靠性降低。如《無線電》雜志93年第7期刊登的一臺“數字式交流調壓器”，為達到適壓范圍121—328V的目的，共用了16只雙向可控硅作換接件，兩塊集成電路作電壓檢測及推動件，即是這類自動調壓器的代表。
本實用新型的目的是提供一種改進自動調壓器設計方案，它應具有結構簡單，使用元件少，調壓范圍寬的特點。
本實用新型的目的是這樣實現的利用一個自耦調壓器，其輸入端設寬調抽頭，輸出端設微調抽頭寬調抽頭和微調抽頭經由轉換開關進行組合，其中，轉換開關J1接抽頭O、P、J2接抽頭P、Q、J3接抽頭R、P、J4接變壓器端點T和輸入端B，A、B為輸入端，B、S為輸出端。
為了能自動控制調壓器的輸出為一允許的額定值，可以將轉換開關J1、J2、J3、J4改為相應繼電器的轉換觸點，繼電器由一個控制電路所控制，所述控制電路包括穩壓電路(1)、電壓采樣電路(2)、調壓控制電路(3)、直通控制電路(4)、輸出控制電路(5)等，各電路構成為a、穩壓電路1由降壓電容C2、整流電路D3、濾波電容C3、電位器R2及集成電路IC1和電阻R3組成，其中，R2并接在整流后的輸出端上，IC1的輸入端接R2滑臂，R3為IC1的負載電阻；b、電壓采樣電路2由降壓電容C1、整流電路D1、濾波電容C2、電位器R1及穩壓管D2組成，其中，R1并接于整流后的輸出端上，D2串接于輸出電路中；c、調壓控制電路3它分兩級電壓控制，第一級電壓控制由采樣電位器R4、集成電路IC2、IC3、負載電阻R5、繼電器J2所組成，其中，IC2、IC3接成兩級放大形式，采樣電位器R2的一端接D2、其輸出接放大器的輸入端；第二級電壓控制由采樣電位器R6、集成電路IC4及繼電器J1組成，其中，R6一端接D2、其輸出接IC4的輸入端，J1為IC4的負載。
d、直通控制電路4它由分壓采樣電阻R7、R8、集成電路IC5、繼電器J4組成，其中，R7、R6串聯后接于D2，R7上的輸出接IC5的輸入端，繼電器J4為IC5的負載；e、輸出控制電路5它由整流電路D5、電阻R9、R10、集成電路IC6、IC7、電容C5、C6及繼電器J3等組成，其中，D6、R9串聯后接于整流電路的輸出端，IC6、IC7接成兩級放大形式，R10為IC6負載、J3為IC7負載。
集成電路IC1、IC2、IC3、IC4、IC5、IC6、IC7、為七達林頓集成塊。
按本實用新型制作的調壓器，由于利用自耦變壓器輸出端、輸入端的兩組抽頭協配調壓，從而大大展寬了調壓器的調壓范圍。以本實用新型的一組參數來設計，可以在電網電壓波動為108—336V時，在輸出端得到穩定的190—230V輸出(±10％)。本實用新型的控制電路設計巧妙合理，僅用4只繼電器及其相應的控制電路，即可實現輸入電壓的采樣，放大及控制功能。而且當輸入電壓在調定的輸出電壓范圍內時(190—230V)，本電路還具有直通功能，即輸入直接連通輸出，從而更減少了調壓器本身的消耗。
以下將結合附圖及實施例對本實用新型作進一步說明。
圖1、是本實用新型的原理示意圖，圖2、是控制電路原理方框圖；圖3、是控制電路電原理圖；圖4、是輸出控制電路部分的電原理圖。
圖5、是七達林頓管的管腳示意圖。
本實用新型的兩組抽頭按如下原則選擇，輸入端的抽頭圈數變動幅度較大，對應寬調要求；輸出端的抽頭圈數變動幅度較小，對應微調要求。如果輸入端設3個抽頭，輸出端設2個抽頭，則其抽頭O、R、P、Q圈數之比為(2.0-2.3)∶(1.7-1.9)∶(1.3-1.5)∶1.0。各電路的構成和功能為穩壓電路1向其它各電路提供16V左右的直流電源電壓。其降壓電容C2約為2.0μ，電網電壓降C2降壓后達到穩壓所需的交流電壓。
電壓采樣電路2用于檢測電網電壓的波動，經整流后變成脈動直流電壓，再經穩壓管D2后提供給各控制電路作為控制信號。C1的參數可選擇0.68μ，D2可選擇穩壓值為7.3U的穩壓管。
調壓控制電路3設計成兩級分控。控制J2的電路部分對應低壓，控制J1的電路部分對應高壓，即低于某一電壓時(如157V)，J2吸合，高于某一電壓值時(如230V)，J1吸合。該部分電路的參數選擇為R4為15—20K，R6為30—50K，R5為10K左右。
輸出控制電路5的設置目的是提供輸出電壓的微調功能，由繼電器J3完成這種調壓轉換。整流電路5接于變壓器的一個副繞組上，當電網電壓降低時，D5的輸出亦降低，從電位器R9上檢測到的信號電壓亦會隨之變低。
如果事前按正常電網電壓調定J3的動作電壓，比如說，經正常值的低限(190V)調節R9，則當R9檢測到的信號低于其相應值時，J3動作，將動觸點由P轉接至R，從而使輸出電壓值提高。穩壓管D6的工作電壓值為13V，R9的數值為10—20K，IC6和IC7可選用七達林頓集成塊或其它集成塊，也可選用晶體管。
直通控制電路4的設置目的，是為了在電網電壓處于正常范圍時將變壓器切除，從而進一步降低電源消耗。它的目的是這樣實現的從電壓采樣電路2來的信號經電位器R7分壓送至IC5，調整R7的輸出電壓使電網電壓高于低限(190V)時，J4動作，則其轉換觸點J4將把變壓器的“T”端和“B”斷開，從而將變壓器從電網電壓中切除。各元件的參數為R8宜在20—40K中選擇，R7為10—20K，IC5可選達林頓集成塊或晶體管等，J4(也包括其它的繼電器)可選任何一種接點容量足夠的直流繼電器，本例選用J2C—22F DC 12V型。
權利要求1.一種協配式自控交流調壓器，它由一個自耦變壓器和若干轉換開關所組成，其特征在于自耦變壓器的輸入端設寬調抽頭，輸出端設微調抽頭，寬調抽頭和微調抽頭經由轉換開關進行組合，其中，轉換開關J1接抽頭O、P，J2接抽頭P、Q，J3接抽頭R、P，J4接變壓器端點T和輸入端B。
2.根據權利要求1所述的調壓器，其特征在于，轉換開關J1、J2、J3、J4為相應繼電器的轉換觸點，繼電器由一個控制電路所控制，所述控制電路包括穩壓電路(1)、電壓采樣電路(2)、調壓控制電路(3)、直通控制電路(4)、輸出控制電路(5)等，各電路構成為a、穩壓電路1由降壓電容C2、整流電路D3、濾波電容C3、電位器R2及集成電路IC1和電阻R3組成，其中，R2并接在整流后的輸出端上，IC1的輸入端接R2滑臂，R6為IC1的負載電阻；b、電壓采樣電路2由降壓電容C1、整流電路D1、濾波電容C2、電位器R1及穩壓管D2組成，其中，R1并接于整流后的輸出端上，D2串按于輸出電路中；c、調壓控制電路3它分兩級電壓控制，第一級電壓控制由采樣電位器R4、集成電路IC2、IC3、負載電阻R5、繼電器J2所組成，其中，IC2、IC3接成兩級放大形式，采樣電位器R2的一端接D2、其輸出接放大器的輸入端；第二級電壓控制由采樣電位器R6、集成電路IC4及繼電器J1組成，其中，R6一端接D2、其輸出接IC4的輸入端，J1為IC4的負載。d、直通控制電路4它由分壓采樣電阻R7、R8、集成電路IC5、繼電器J4組成，其中，R7、R8串聯后接于D2，R7上的輸出接IC5的輸入端，繼電器J4為IC5的負載；e、輸出控制電路5它由整流電路D5、電阻R9、R10、集成電路IC6、IC7、電容C5、C6及繼電器J3等組成，其中，D6、R9串聯后接于整流電路的輸出端，IC6、IC7接成兩級放大形式，R10為IC6負載、J3為IC7負載。
3.根據權利要求1或2所述的調壓器，其特征在于，所述集成電路IC1、IC2、IC3、IC4、IC5、IC6、IC7、為七達林頓集成塊。
專利摘要一種協配式自控交流調壓器，它由變壓器和相應的控制電路所組成，該變壓器設有寬調和微調兩種抽頭，其控制電路又包括電壓采樣、調壓控制、直通控制和輸出控制等四部分，通過控制相應的轉換繼電器互相協配調整輸出電壓使其穩定在一個合適范圍內。本實用新型電路結構簡單，元器件少，并能在較寬范圍內實現調壓穩壓的目的。
文檔編號H02M5/02GK2223533SQ9520549
公開日1996年3月27日 申請日期1995年3月11日 優先權日1995年3月11日
發明者袁雙安 申請人:袁雙安