單相和三相交流斬波雙向調節補償電壓的交流穩壓器的制造方法
【專利說明】
[0001][一 ]技術領域本設計涉及斬控式交流調壓器，尤其是涉及到用交流斬波雙向調節補償電壓的交流穩壓器。
[0002][二]【背景技術】智能型無觸點補償式交流穩壓器是為克服炭刷調壓穩壓器存在有觸點和反應速度慢等缺陷而推出的新產品，目前有很多單位在生產這類交流穩壓器，這類交流穩壓器，單相:用I個帶有7-9個引出頭的調壓變壓器和7-9塊晶閘管模塊零觸發調壓，輸出不連續的調節電壓供給補償變壓器的初級繞組電壓，其次級繞組串聯在穩壓輸出電回路中獲得補償電壓達到輸出電壓的穩定。三相:用3個單相星形連接輸出三相穩壓電壓。這類交流穩壓器其電路結構決定它可以做到快速反應和跳躍式的調壓，不可能做到連續無級調壓，達不到高穩壓精度穩壓指標。同一發明人發明了多種用雙向電子開關倒相的交流斬波電路調節的無觸點連續無級調節補償電壓交流穩壓電源，也存在著每一相都要增加2個或4個倒相雙向電子開關的缺陷，能否不用倒相雙向電子開關？不用倒相雙向電子開關實現連續無級調節補償電壓？同一發明人也發明了這種電路，但是必需將調節補償電壓的模塊是串接在穩壓電源的輸出電回路中，也存在不足之處。補償式交流穩壓電源只要求補償±20%的電壓，這種補償式交流穩壓電源所用的調壓模塊的電流容量就要比用雙向電子開關倒相的補償式交流穩壓電源中所用的調壓器件電流大5倍。能否使補償式交流穩壓電源的調壓器件不串接在交流穩壓輸出電回路中，又不使用倒相開關解決雙向補償電壓的問題就成為交流穩壓電源界的大難題。
[0003][三]
【發明內容】
本設計的目的第一個目的是不用雙向電子開關倒相，解決輸入交流電壓高于和低于交流穩壓的補償電壓極性雙向變換問題，本發明的第二個目的是調節補償電壓的器件直接不串在交流穩壓電源的輸出回路中，解決的方法是用有2個繞組的自耦變壓器或升壓自藕變壓器倒相，通過本發明特有連接方法，實現交流斬波雙向調節補償電壓。
[0004]本設計的交流斬波雙向調節補償電壓的交流穩壓器，由濾波電容C、Cl、濾波電感L、補償變壓器Tl、倒相變壓器T2、主控雙向電子開關S1、續流雙向電子開關S2及其控制電路組成，倒相變壓器有2個串聯繞組Wl、W2，其特征在于:主控雙向電子開關和續流雙向子開關都是由4個二極管和I個三極管組成，倒相變壓器2個串聯繞組Wl、W2的2端(1、6)的交流電壓U61是斬波電路的輸入交流電壓，主控雙向電子開關SI和續流雙向電子開關S2斬波交流電壓U41，經濾波電感L和濾波電容C濾波后電壓U51的2個端(1、5)中的I個輸出端(5)與補償變壓器Tl初級繞組Wl —端連接，補償變壓器Tl初級繞組Wl另一端(O)與倒相變壓器T2的2個繞組Wl、W2的串聯端連接。
[0005]本設計的單相交流斬波雙向調節補償電壓的交流穩壓器，倒相變壓器T2是至少有2個繞組W1、W2串聯的自藕變壓器或升壓自藕變壓器。補償變壓器Tl初級繞組Wl —端與倒相變壓器T2的2個繞組的串聯端連接，補償變壓器Tl初級繞組Wl另一端與濾波電感L 一端、濾波電容C 一端連接，交流斬波雙向調節補償電壓的交流穩壓電源有I個交流輸入端(2)、I個交流穩壓輸出端(3)、I個交流輸入和交流穩壓輸出的公共端(I)、控制主控雙向電子開關SI中的I個三極管Vl的通斷比，達到輸出電壓穩定的單相交流電壓。倒相變壓器T2是至少有2個繞組Wl、W2串聯自藕變壓器或升壓自藕變壓器。主控雙向電子開關SI和續流雙向電子開關S2都是由4個二極管和I個三極管組成。
[0006]本設計的三相交流斬波雙向調節補償電壓的交流穩壓器，由濾波電感、濾波電容、I個或3個補償變壓器Τ1Α、Τ1Β、T1C、1個或3個倒相變壓器Τ2Α、Τ2Β、T2C、3個主控雙向電子開關S1A、SlB:S1C、3個續流雙向電子開關S2A、S2B、S2C及其控制電路組成，其特征在于:3個相單相交流斬波雙向調節電壓的交流穩壓器連接成星形，有I個交流輸入和交流穩壓輸出公共零端N，3個三相交流輸入端Al、B1、Cl和3個三相交流穩壓輸出端A2、B2、C2,能同時輸出三相380V交流穩定電壓和三個有公共零線N的單相220V交流穩定電壓，用調節3個主控雙向電子開關中的三極管控制信號通斷比調節補償電壓大小，達到輸出電壓穩定的交流電壓。
[0007][四]【附圖說明】附圖1是本設計的單相交流斬波雙向調節補償電壓的交流穩壓器主電路。附圖2是用3個附圖1所示的單相交流斬波雙向調節補償電壓的交流穩壓器組成的三相交流斬波雙向調節補償電壓的交流穩壓器主電路。
[0008][五]【具體實施方式】附圖1所示的交流斬波調壓電路，在本設計之前是用5、1兩端或4、I兩端為交流電壓的輸出2端，因此，輸出2端電壓只能調節大小而都不能改變輸出電壓的相位，設計人將交流斬波電路的電壓由I個交流電壓改為由倒相變壓器T2的2個串聯繞組W1、W2上的交流電壓，並在2個繞組的串聯端(O)與斬波電壓經過LC濾波后的I個濾波電感L和濾波電容C的連接端(4)輸出交流斬波電壓U14，就發明了既能調壓又能改變輸出電壓相位的交流斬波電路，它就成為新發明的AC/AC變換基礎電路。附圖1可知:它由倒相變壓器T2的2個串聯繞組Wl、W2上的交流電壓U61，供給由主控雙向電子開關SI和續流雙向電子開關S2組成的交流斬波電路的輸入交流電壓，斬波電路輸出2端(4、1)電壓U41經高頻LC濾器濾波后，在2端(5、I)獲得與輸入交流電壓同頻率同相位的可調交流電壓 U51。
[0009]當電壓U51高于繞組W2上的電壓時，連接在交流輸出2端(0、4)補償變壓器初級繞組Wl上的交流電壓，4端為正O端為負。當電壓U51等于W2上的電壓時，連接在交流輸出2端(0、4)補償變壓器初級繞組Wl上的交流電壓等于零。電壓U51低于繞組W2上的電壓時，連接在交流輸出2端(0、4)補償變壓器初級繞組Wl上的交流電壓反相，O端為正4端負。本設計不采用4、2端連接補償變壓器Tl初級繞組W1，而是采用0、4端連接補償變壓器Tl初級繞組W1，就實現了本設計雙方向調節補償交流電壓的目的。
[0010]應該特別指出:本設計中的倒相變壓器T2的2個繞組Wl和W2的匝數相同時，獲得的雙向補償電壓調節范圍也相同，匝數不相同時，獲得的雙向補償電壓調節范圍也不相同。附圖1倒相變壓器T2的上交流輸入端(2)可以連接在6端或O端或繞組W21個抽頭上，補償變壓器Tl初級和次級的變壓比就不相同，相同輸出額定容量的交流穩壓器，采用雙向電子開關的額定電壓和電流也不相同，倒相變壓器不論如何變化都是本設計的專利保護范圍。
[0011]附圖2是3個附圖1所示的單相交流斬波雙向調節補償電壓的交流穩壓器星形連接成的三相交流斬波雙向調節補償電壓的交流穩壓器的主電路。
[0012]本設計的三相交流斬波雙向調節補償電壓的交流穩壓器，它有I個交流輸入和交流穩壓輸出公共零端13個三相交流輸入端么1、81、(:1和3個三相交流穩壓輸出端A2、B2、C2，能同時輸出三相380V交流穩定電壓和有公共零線N的三個單相220V交流交流穩定電壓，用調節3個主控雙向全控電子開關S1A、S1B、SlC中的全控器件的斬控通斷比調節補償電壓大小，達到輸出電壓穩定的三相交流穩壓器。三相交流穩壓器的變壓器Tl、T2可以是3個單相變壓器，也可以是I個初級繞組和次級繞組星形連接的三相變壓器。
[0013]本設計具有電路簡單可靠、成本低、功率因數高、諧波少、連續無級、無觸點、精度高等優點，是智能無觸點交流穩壓器更新換代產品，有較大經濟效益和社會效益。
【主權項】
1.單相交流斬波雙向調節補償電壓的交流穩壓器，由濾波電容C、C1、濾波電感L、補償變制壓器Tl、倒相變壓器T2、主控雙向電子開關S1、續流雙向電子開關S2及其控電路組成，倒相變壓器有2個串聯繞組Wl、W2，其特征在于:主控電雙向子開關SI和續流雙向電子開關S2都由4個二極管和I個三極管組成，倒相變壓器2個串聯繞組W1、W2的2端(1、6)的交流電壓U61是斬波電路的輸入交流電壓，主控雙向電子開關SI和續流雙向電子開關S2斬波交流電壓U41，經濾波電感L和濾波電容C濾波后電壓U51的2個端(1、5)中的I個輸出端(5)與補償變壓器Tl初級繞組Wl —端連接，補償變壓器Tl初級繞組Wl另一端(O)與倒相變壓器T2的2個繞組Wl、W2的串聯端連接。
2.根據權利要求1所述的單相交流斬波雙向調節補償電壓的交流穩壓器，其特征在于:補償變壓器Tl初級繞組Wl —端(O)與倒相變壓器T2的2個繞組的串聯端連接，補償變壓器Tl初級繞組Wl另一端(5)與濾波電感L 一端、濾波電容C 一端連接，交流斬波雙向調節補償電壓的交流穩壓器有I個交流輸入端(2)、1個交流穩壓輸出端(3)、1個交流輸入和交流穩壓輸出的公共端(I)、控制主控雙向電子開關SI中的I個三極管Vl的通斷比，達到輸出電壓穩定的單相交流穩壓電壓。
3.根據權利要求1所述的單相交流斬波雙向調節補償電壓的交流穩壓器，其特征在于:倒相變壓器T2是至少有2個繞組串聯的自耦變壓器或升壓自耦變壓器。
4.三相交流斬波雙向調節補償電壓的交流穩壓器，包括3個權利要求1所述的單相交流斬波雙向調節補償電壓的交流穩壓器，其特征在于:3個權利要求1所述的單相交流斬波雙向調節補償電壓的交流穩壓器星形連接，有I個交流輸入和交流穩壓輸出公共零線N，3個三相交流輸入端Al、B1、Cl和3個三相交流穩壓輸出端A2、B2、C2，能同時輸出三相380V交流穩定電壓和三個有公共零線N的單相220V交流穩定電壓，用調節3個主控雙向電子開關中的三極管控制信號通斷比調節補償電壓大小，達到輸出電壓穩定的三相交流穩壓器。
【專利摘要】交流斬波雙向調節補償電壓的交流穩壓器，它有單相和三相，由濾波電容、濾波電感、補償變壓器、倒相變壓器、主控電子開關、續流電子開關及其控制電路組成，主控電子開關和續流電子開關都是由4個二極管和1個三極管組成，倒相變壓器繞組1個有中心抽頭，它與補償變壓器初級繞組一端連接，調節補償電壓和補償電壓的極性轉換由主控電子開關調節。它與智能型無觸點補償式交流穩壓器相比，1塊雙IGBT模塊替代6-7個雙單向晶閘管模塊，成本大幅度降低，性能和性價比遠高于智能型無觸點補償式交流穩壓器，它將必然替代智能型無觸點補償式交流穩壓器。現有生產智能型無觸點補償式交流穩壓電源廠家很多，實施本實用新型有大經濟效益和社會效益。
【IPC分類】H02M5-257
【公開號】CN204316339
【申請號】CN201420513476
【發明人】龔秋聲
【申請人】龔秋聲
【公開日】2015年5月6日
【申請日】2014年8月30日