檢測電壓提升調節器的制造方法
【專利摘要】一種檢測電壓提升調節器，升壓變壓器原邊線圈串接在220V交流穩壓電源的兩輸出端之間；該變壓器副邊線圈一端同時接于可控硅KG陽極和電阻R2一端，可控硅陰極接于電解電容C2正極，C2負極接于三檔開關K3的V端子，R2另一端順次串接電位器同時接于雙向二極管D一端以及電容C1一端，D另一端接于可控硅控制極，C1另一端接于可控硅陰極，該變壓器副邊線圈198V抽頭接于K3的Ⅲ端子，該變壓器副邊線圈242V抽頭接于K3的Ⅳ端子，K3的動觸頭和該變壓器副邊線圈另一端作為兩個電壓輸出端，該變壓器副邊線圈另一端串接電容C3后接于K3的Ⅴ端子。本裝置輸出198V和242V非標準電壓，供作儀表220V±10﹪指標校驗，具有結構簡單、使用方便等特點。
【專利說明】
檢測電壓提升調節器
技術領域
[0001]本實用新型涉及非標準調節裝置，特別是用于測量表計作為非標準電壓校驗的升壓調節裝置。
【背景技術】
[0002]我們知道，在各類電壓、電流、頻率等測量表計中，普遍存在“工作電壓:220V土10%”的參數指標，由此，在計量檢測中，需要對其進行校驗。
[0003]但是，現有發、供電單位的計量機構，多數應用的是交流穩壓電源，而屬于非標準的220V±10%的電壓基本沒有設置，故對于相關數據的校驗工作很難進行，由此，產生了如何解決校驗需求的問題。
[0004]通過計算，我們可以得到電壓220V±10%的具體數值:
[0005]220X10% =22 (V)
[0006]+10%為:220 + 22 = 242 (V)
[0007]—10%為:220 — 22 = 198 (V)
[0008]以上電壓數值，在220V交流穩壓電源以內的198V，通過調壓器向下調節，尚可得至IJ;但對于242V，是做電壓提升，現有條件便辦不到了，為此，需要我們進行專項設計，方能提供校驗使用。
【實用新型內容】
[0009]本實用新型的目的是提供一種檢測電壓提升調節器，以輸出242V和198V非標準電壓供校驗測量表計使用。
[0010]本實用新型的目的是這樣實現的:一種檢測電壓提升調節器，包括220V交流穩壓電源，升壓變壓器B的原邊線圈串接在所述220V交流穩壓電源的火線與零線之間;升壓變壓器B的副邊線圈一端同時接于可控硅KG陽極和電阻R2—端，可控硅KG陰極接于電解電容C2正極，電解電容C2負極接于三檔開關K3的V端子，電阻R2另一端順次串接電位器W同時接于雙向二極管D—端以及電容CI 一端，雙向二極管D另一端接于可控硅KG控制極，電容CI另一端接于可控硅陰極，升壓變壓器B副邊線圈198V抽頭接于三檔開關K3的ΙΠ端子，升壓變壓器B副邊線圈242V抽頭接于三檔開關K3的IV端子，三檔開關K3的動觸頭作為電壓輸出一端，升壓變壓器B副邊線圈另一端作為電壓輸出另一端，升壓變壓器B副邊線圈另一端串接電容C3后接于三檔開關K3的V端子。
[0011 ]所述三檔開關K3為DC型雙排三檔撥動開關。
[0012]還具有輸入電壓和輸出電壓監測電路:雙排4組開關由Κ2-1、Κ2-2、Κ2-3和K2-4組成，交流電壓表V連接在W公共端和VI公共端之間，Κ2-1—端接于升壓器B原邊線圈一端，Κ2-1的另一端接于W公共端，Κ2-2—端接于VI公共端，Κ2-2另一端接于升壓變壓器原邊線圈另一端，Κ2-3—端接于電壓輸出端VI，Κ2-3另一端接于VII公共端，Κ2-4—端接于電壓輸出另一端，Κ2-4另一端接于VI公共端。
[0013]所述220V交流穩壓電源火線與升壓變壓器原邊線圈一端之間，還串接有開關Kl和保險BX。
[0014]還具有指示電路:電阻Rl和發光二極管串接后與升壓變壓器B原邊線圈并聯。
[0015]所述電解電容C2為>500V，2200微法，所述電容C3為>500V、<0.01微法的云母電容。
[0016]本實用新型的有益效果是:
[0017]1、電路結構簡單、實用。
[0018]2、采用升壓變壓器及無極調壓電路以及一個交流電壓表同時實時監測輸入電壓以及輸出電壓的波動情況，并實時調節，以滿足非標準電壓輸出、供儀表檢定的要求。
[0019]根據若干儀器儀表具有220V±10%工作電壓的指標，在計量檢測時須對相關電壓值進行校驗。本專利在進行變壓器升壓以及無極調壓電路的配套使用，完成了 242V和198V校驗值的提供，解決了該項指標不能校驗的問題，同時，經過雙排四組開關的設置，實現了一只電壓表兩處監測使用的功效。該儀器結構簡單，使用方便，具有獨創性。
【附圖說明】
[0020]圖1是本調節器的電路圖。
[0021]圖2是開關K3連接示意圖。
[0022]圖3是雙排4組開關連接示意圖。
[0023]圖4是本調節器面板示意圖。
【具體實施方式】
[0024]為滿足校驗所需，尤其是滿足242V非標電壓的提升，我們做了相關電路設計，請見圖1:一種檢測電壓提升調節器，升壓變壓器B的原邊線圈串接在220V交流穩壓電源輸出端的火線與零線之間；升壓變壓器B的副邊線圈一端同時接于可控硅KG陽極和電阻R2—端，可控硅KG陰極接于電解電容C2正極，電解電容C2負極接于三檔開關K3的V端子，電阻R2另一端順次串接電位器W同時接于雙向二極管D—端以及電容Cl 一端，雙向二極管D另一端接于可控硅KG控制極，電容Cl另一端接于可控硅陰極，升壓變壓器B副邊線圈198V抽頭接于三檔開關K3的ΙΠ端子，升壓變壓器B副邊線圈242V抽頭接于三檔開關K3的IV端子，三檔開關K3的動觸頭作為電壓輸出一端，升壓變壓器B副邊線圈另一端作為電壓輸出另一端，升壓變壓器B副邊線圈另一端串接電容C3后接于三檔開關K3的V端子。還具有輸入電壓和輸出電壓監測電路:雙排4組開關由Κ2-1、Κ2-2、Κ2-3和K2-4組成，交流電壓表V連接在W公共端和VI公共端之間，Κ2-1—端接于升壓器B原邊線圈一端，Κ2-1的另一端接于W公共端，Κ2-2—端接于Vi公共端，K2-2另一端接于升壓變壓器原邊線圈另一端，K2-3—端接于電壓輸出端VI，Κ2-3另一端接于VII公共端，Κ2-4—端接于電壓輸出另一端，Κ2-4另一端接于Vl公共端。220V交流穩壓電源火線與升壓變壓器原邊線圈一端之間，還串接有開關Kl和保險ΒΧ。還具有指示電路:電阻Rl和發光二極管串接后與升壓變壓器B原邊線圈并聯。
[0025]因為我們的檢測工作是在恒溫恒壓的標準室中進行，即已經有了220V交流穩壓電源，為此，無須再另設工頻振蕩、正弦波放大等器件，使電路簡化。
[0026]但要實現242V電壓的輸出，首先是做電壓提升，即要設計一個升壓變壓器B。考慮電源或負載工作中難免會有沖擊、波動等影響，并在各種影響下，均能有242V電壓的輸出，為此，我們決定將電壓提升到260V做設計，接近穩壓電源20%的提升量，再經過變壓器B副邊抽頭和無極調壓電路來實現電壓242V高端指標和198V低端指標的校驗需求。
[0027]實施電路如圖1所示，我們直接從交流穩壓器的①、②端子引入220V電壓值，經Kl開關、BX保險、傳送給變壓器B的原邊;變壓器B的副邊分三路走。
[0028]—路設置為198V抽頭，傳送給K3開關的端子m ；
[0029]二路設置有242V抽頭，傳送給K3開關的端子IV;
[0030]三路則經無極調壓后，經電容C2傳送給開關K3的端子V。
[0031]以上各支路經開關K3撥動選取，再經③、④端子輸出。其中前兩路直接提供220V土10%電壓值，以對相關儀器直接進行校驗。
[0032]對于一些無交流穩壓器的地方，220V輸入電壓可能有波動，由此m、IV端子的抽頭輸出電壓數據不一定穩定準確，難于滿足校驗要求。為此，我們設計了第三條無極調壓電路，它在連接變壓器B副邊260V全電壓中，往下調節，一樣可以找到242與198V電壓，經VI端子輸出同樣的校驗值。
[0033]無極調壓電路還有功能擴展作用，如JJG603-2006所述頻率表校驗標準中，對電壓變化影響的檢驗。運用中，首先選定被校表計的刻度值，然后經無極調壓電路將提升的260V電壓從最低值往上調節和最高值往下調節，直到指針或數字穩定，方讀數，由此確定“最低輸入電壓”和“最高輸入電壓”兩項技術參數，并與規程數據相比較，判斷是否合格，由此進一步實現了功能擴展。
[0034]由于可控硅為半導體器件，工作中可能對220V正弦波電壓削頂，即產生直流和諧波分量。為此，電路中我們設計串聯了耐壓在500V以上、容量為2200微法的電解電容C2，還并聯了耐壓500V以上、容量0.01微法以下的獨石或云母電容C3，以阻擋直流分量和濾去高次諧波，同時讓50Hz工頻電壓順利通過，由此減少工頻電壓的失真度，保證光滑的正弦波。可控硅陰極經電解電容C2和C3的交結點抽頭，接于開關K3端子V。
[0035]工作人員根據校驗檢測的需要，撥動開關K3，將分別接通198V、242V以及可調電壓，所被選擇接通的電壓，傳送給公共端子K。公共端子K在雙排4組開關K2的K2-3、交流電壓表、K2-4接通的情況下，與變壓器副邊的另一端，在③、④端子送出所需變化的檢測電壓。
[0036]K3是DC型雙排三檔撥動開關，其結構與連接標記請見圖2。在圖2中，VI是公共端，當撥動鍵(即動觸頭)打向左檔，則與m端子的變壓器198V抽頭接通;當撥動鍵打到中間檔，則與IV端子的變壓器242V抽頭接通；當撥動鍵打向右檔，則與V端子無極調壓的分支線接通。所有接通得到的電壓值，經公共端連接線，送往端子VI，作為電壓表監測的數值信號，均從③、④端子連接輸出。
[0037]結合圖2還可以看到，對K3開關，我們是將雙排對應的端腳并聯使用，這樣既可提高連接的可靠性，防止虛焊脫焊等，又能增強帶負載能力。
[0038]在圖1中，我們可以看到，變壓器前的輸入電壓(尤其在非穩壓源輸出時)和輸出電壓均需要進行實時數據監測，以保證校驗的準確性。但在同一儀器中裝設多支同樣表計欠妥，為此我們決定引用K2開關進行轉換控制，以實現一表兩用。請看圖1和圖3:
[0039]同時，在圖1中我們還以可看到，由于變壓器B原、副邊的火線、零線完全不同，電壓表無共用基礎，只能將入線、出線完全折斷，重新組合連接，方能正確使用。為此我們引入了DC型雙排4組開關K2來實現。
[0040]請結合圖1、圖2，在Κ2開關的應用圖示中可以看到:
[0041 ] 1、當撥動鍵打向左面，則上排Κ2-1的公共端W與變壓器B原邊上方引線端子I相接；下排K2-2的公共端VI與變壓器B原邊下方引線端子Π相接，由此實現對輸入電壓的監測。
[0042]2、當撥動鍵打向右面，則上排Κ2-3的公共端W與轉化連接的引線端子(即電壓輸出端)VI相接；下排K2-4的公共端VI與變壓器B副邊下端的引線端子K相接，由此又實現電壓表對輸出電壓的監測。
[0043]由上可見，由于電路的巧妙設計，只需控制鍵輕輕撥動，便實現了電壓表輸入輸出線的整體轉換，完成了一表兩處監測的功用。
[0044]變壓器原邊的電阻Rl與發光二極管Fg構成指示電路，發光管點亮表示電源工作正常。
[0045]面板設計
[0046]根據電路結構，在裝配調式完成后，我們進行了外殼及面板設計:
[0047]通過圖4，可以看到面板中各器件及工作方式是:
[0048]面板圖中有電源開關(Κ1)，保險管(BX)，工作指示燈(Fg)，在開關向上開啟，指示燈點亮則表示工作正常;有調節旋鈕(W)，有交流電壓表(V)和輸入輸出開關(Κ2)及(Κ3)的操作配合，可以分別顯示原始輸入電壓和經過抽頭的輸出U198V)、輸出2(242V)與經調節選擇的輸出3的電壓、這些經開關撥動和調節選擇到的電壓，經過紅色火線和黑色零線接線柱的連接，即可輸出所需的電壓值，對相關儀器進行檢測校驗。
[0049]變壓器設計
[0050]變壓器B是本專利結構的中心，在其設計中，須考慮變比、匝電壓、功率大小等，進行設置。根據所需高端電壓為242V的校驗值，為有調節裕度，我們則取260V作為設計，原邊輸入電壓為220V，則可計算出變比是:
[0051 ] 260^220^1.18
[0052]以此變比確定匝電壓與匝數，都有雜亂小數，不易準確。故根據經驗，我們還是將匝電壓直接取為0.5V，則原邊匝數為
[0053]220 + 0.5 = 440(匝)
[0054]副邊匝數為:242+ 0.5 = 484(匝)
[0055]由于所取電壓主要是用做被校儀器的工作電壓，耗能較低，一般為幾瓦到幾十瓦，電流量在毫安級。對此，我們選取銅材漆包線，線徑為0.5mm，每一層繞制50匝，則需骨架高(長或寬)度為25mm;原、gij邊分別繞上9和10層即可，加上絕緣薄膜，故深度選為10mm。
[0056]經過以上設計計算，實施選材和繞制，再插上相應鐵芯，并壓緊、浸油、烘干，變壓器則制作完成，再按圖1結構進行連接，即可投用。
【主權項】
1.一種檢測電壓提升調節器，包括220V交流穩壓電源，其特征是，升壓變壓器B的原邊線圈串接在所述220V交流穩壓電源的火線與零線之間；升壓變壓器B的副邊線圈一端同時接于可控硅KG陽極和電阻R2—端，可控硅KG陰極接于電解電容C2正極，電解電容C2負極接于三檔開關K3的V端子，電阻R2另一端順次串接電位器W同時接于雙向二極管D—端以及電容Cl 一端，雙向二極管D另一端接于可控硅KG控制極，電容Cl另一端接于可控硅陰極，升壓變壓器B副邊線圈198V抽頭接于三檔開關K3的ΙΠ端子，升壓變壓器B副邊線圈242V抽頭接于三檔開關K3的IV端子，三檔開關K3的動觸頭作為電壓輸出一端，升壓變壓器B副邊線圈另一端作為電壓輸出另一端，升壓變壓器B副邊線圈另一端串接電容C3后接于三檔開關K3的V端子。2.根據權利要求1所述的檢測電壓提升調節器，其特征是，所述三檔開關K3為雙排三檔開關。3.根據權利要求2所述的檢測電壓提升調節器，其特征是，還具有輸入電壓和輸出電壓監測電路:雙排4組開關由Κ2-1、Κ2-2、Κ2-3和K2-4組成，交流電壓表V連接在W公共端和VI公共端之間，Κ2-1—端接于升壓器B原邊線圈一端，Κ2-1的另一端接于W公共端，Κ2-2—端接于VI公共端，Κ2-2另一端接于升壓變壓器原邊線圈另一端，Κ2-3—端接于電壓輸出端VI，K2-3另一端接于VII公共端，K2-4—端接于電壓輸出另一端，K2-4另一端接于Vl公共端。4.根據權利要求3所述的檢測電壓提升調節器，其特征是，所述220V交流穩壓電源火線與升壓變壓器原邊線圈一端之間，還串接有開關Kl和保險ΒΧ。5.根據權利要求4所述的檢測電壓提升調節器，其特征是，還具有指示電路:電阻Rl和發光二極管串接后與升壓變壓器B原邊線圈并聯。6.根據權利要求1或2或3或4或5所述的檢測電壓提升調節器，其特征是，所述電解電容C2為> 500V，2200微法，所述電容C3為>500V、<0.01微法的云母電容。
【文檔編號】H02M5/12GK205681317SQ201620436440
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年5月13日 公開號201620436440.6, CN 201620436440, CN 205681317 U, CN 205681317U, CN-U-205681317, CN201620436440, CN201620436440.6, CN205681317 U, CN205681317U
【發明人】吳軍, 文陽
【申請人】國網四川省電力公司電力科學研究院, 國家電網公司