[实用新型]一种超高速节能型交流稳压装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及综合电力电子控制、微电子、大功率器件设计及专用功率模块设计等技术的稳压控制技术领域，特别是一种适用于供电电压不稳定场所，能够对不稳定电压进行自动调节的超高速节能型交流稳压装置及其控制方法。

背景技术

当前我国的终端用电常处于电压不稳定状态，我国《供电营业规则》规定供电电压允许偏差为不超过额定值的±10％，而实际测量江苏多地企业的用电电压白天多在+10％左右波动，考虑到功率和电压是平方关系，如果用电电压超压10％，设负载的阻抗不变，实际功率将超过额定值20％。

为了避免电压不稳定带来的电能损失，现有技术中已经存在相应的稳压产品，但是传统的稳压产品多注重于稳压功能，本身却要消耗电能。目前市场上尚无稳压同时还可节能的产品。已有的普通稳压器用在稳压节能方面存在多项缺陷：一是调压速度慢，调压时间≥1秒，对于精密设备的快速反应不能适应；二是效率偏低，一般在95％左右，如果稳压节能5％，只够本身消耗，而且空载时变压器仍有耗电，可能还增加了用电量；三是消耗铜材、钢材多，重量、体积很大。

实用新型内容

本实用新型通过功率模块及相应控制架构的设计，实现对不稳定电压的自动调节，达到高速调压的同时还能够节能的目的。

本实用新型采取的技术方案为：一种超高速节能型交流稳压装置，包括市电连接端和稳压电源输出端，所述市电连接端与稳压电源输出端之间的三相线路上依次串接有第一储能电感、限流电阻、储能电容以及第二储能电感；

上述各限流电阻两端分别并接有可控开关；

还包括控制单元、电压检测单元、第一电子开关和第二电子开关；可控开关的控制输入端连接控制单元；第一电子开关和第二电子开关分别包括控制输入端和三个电流输入端，其中控制输入端连接控制单元，第一电子开关的三个电流输入端分别连接在三相线路中限流电阻与储能电容之间，第二电子开关的三个电流输入端分别连接在三相线路中储能电容与第二储能电感之间；电压检测单元的输入端连接市电连接端以检测输入电压，然后将检测到的电压信号输出至控制单元；控制单元根据电压信号控制可控开关的开关状态，以及第一电子开关和第二电子开关的导通和截止。

本实用新型在应用时，市电输入的不稳定电压可被自动调整为稳定的交流稳压电源输出给三相负载，稳压器自身耗能少，电压调节迅速。

进一步的，本实用新型还包括滤波单元，滤波单元由分别串接在稳压输出端三相线路与公共端之间的滤波电容组成，可对输出电压中的高频谐波进行滤波。

更进一步的，本实用新型中限流电阻皆为防浪涌热敏电阻。第一电子开关S1和第二电子开关S2为现有的占空比可调的高速电子开关集成芯片，其具有用于调节占空比的端口即控制输入端。电压电流测量单元可利用现有的电压电流测量电路，将测得的电压电流模拟量转换为数字量传输给控制单元。控制单元可选用现有的单片机，可控开关可利用继电器辅助触点实现，控制单元单片机控制继电器线圈的通断电，从而达到控制可控开关通断的目的。通过电流电压的测量，控制单元能够判断稳压器接入电源的状态，从而控制可控开关在电源接入稳压器启动时保持断开状态，并在一段时间后控制可控开关闭合，从而将限流电阻短路，避免其上的电能损耗。

对于上述超高速节能型稳压器进行控制时，本实用新型对第一电子开关和第二电子开关的控制方法为：对市电连接端的输入电压进行检测，并对输入电压与既定的稳定电压进行比较：

当输入电压等于稳定电压，则将第一电子开关及第二电子开关的导通和截止占空比分别设置为50％；且第一电子开关处于导通状态时，第二电子开关为截止状态；

当输入电压小于稳定电压，则将第一电子开关的占空比设置为大于50％；且第一电子开关处于导通状态时，第二电子开关为截止状态；

当输入电压大于稳定电压，则将第一电子开关的占空比设置为小于50％，且第一电子开关处于导通状态时，第二电子开关为截止状态。

本实用新型的有益效果为：区别于传统稳压产品：无工频变压器，可以使效率提高、重量减轻从而改善性能；无逆变器，结构简单，控制灵活，性能好；无可控硅，提高功率因数，减小谐波干扰。同时大幅度降低了稳压器自身的重量和尺寸，产品可应用在所有的需要稳压的用电场合，特别是适合于小体积安装的场合，将会给国家带来巨大经济效益和社会效益。

附图说明

图1所示为本实用新型原理结构示意框图；

图2所示为本实用新型工作过程中一种工作通路示意图；

图3所示为本实用新型工作过程中另一种工作通路示意图；