[发明专利]高精度交流稳压器

说明书

本发明涉及一种利用相位反转技术自动进行稳压的交流稳压装置。

利用相位反转技术的交流稳压器，具有稳压范围宽，体积小，重量轻等优点。因此，越来越受人们的重视并进行一定的开发研究。公告号为CN86202407U的实用新型专利公报，公开了一种采用变压器耦合自动相位反转的新装置，该装置的相位反转及电压补偿是靠晶体管在控制单元的控制下完成的。该装置的弊端是由于晶体管工作在放大区，因而功耗大，不稳定，不易做成功率大的交流稳压器。

《现代通信》杂志88年第二期刊载了一篇“可调压的交流自动稳压器”。该装置没有采用相位反转技术，但是具有响应速度快，稳压精度高等特点。由于采用双向晶闸管直接串接在电源电路中进行调节稳压，所以输出波形失真严重，对某些用电器不太实用。

本发明的任务是利用相位反转法，设计制造一种灵敏度高、精度高波形失真小且可做成功率大的交流稳压器。

本发明是采用如下方式来实现的：

变压器实际是自耦式变压器的变形，次级线圈串接在电路中，一端接电源的输入端，另一端接电源的输出端。初级线圈的两端是通过继电器接点和双向可控硅并接在电源的两输入端。继电器的接点是用来转换初级线圈的连接方式的，即正接或反接。双向可控硅是用来控制次级感应电压大小的。继电器接点的转换是靠相位控制电路来完成的。可控硅导通角大小的控制采用了《现代通信》杂志88年第二期“可调压的交流自动稳压器”一文中的电压比较电路和脉冲移向触发电路来完成的。其具体结构和工作原理可参照附图加以说明。

附图是本发明的电原理图。

图中，B1是变压器，1是相位转换及补偿电压产生电路，2是相位转换控制电路，3是电压比较和脉冲移相触发电路。

由图可知，变压器B1的次级串接在电源电路中，Ⅰ、Ⅱ端分别接电源的输入端和输出端。变压器B1的初级线圈的Ⅰ端接继电器J的接点J1-1的中间点Ⅰ，Ⅱ端通过双向可控硅T接继电器J的接点J-2的中间点4，接点J1-1的常闭点2和J1-2的常开点6连接在一起接电源的一输入端，接点J-1的常开点3和J-2的常闭点5连接在一起接电源的另一输入端。使之在相位控制电路的控制下改变其连接方式。

相位转换控制电路2的连接关系和工作原理是这样的，它是由电阻R4、二极管D1、电解电容C1、电位器W1、稳压管D2、晶体管BG1和继电器J搭成的。经电阻R4、二极管D1及电解电容C1降压整流滤波后供给电路直流工作电压，调节电位器W1，使之在刚超过了220V时，稳压管D2击穿导通，触发晶体管BG1工作，继电器J工作，使其接点J1-1、J1-2转换，即可改变变压器初级线圈的连接方式。

电压比较电路和脉冲移相触发电路3的连接关系及工作原理如下：

由电阻R2、全波整流器D4至D7和R5、D8的稳压削波给整机提供了平稳的工作电源。R6、W2完成了给定电压。晶体管BG2、BG3、BG4、电容C2和脉冲输出变压器B2组成了脉冲移相触发电路。电压负反馈由取样变压器B2、整流桥D12至D15、反馈量控制电位器W4等元件组成。D9、D10和W3为限幅和稳压精度调整。C3、C4和R11为负反馈滤波电路。调节W2和W4，在输出电压为220V时b点的电位为0，此时，无触发脉冲输出，可控硅的导通角为0。当负载突然增大时，便造成输出端上的电压下降，反馈电压也相应下降，给定电压不变，BG2的Vbe上升，BG2由此变得更加导通，BG3的基电位变的更负，BG3的ec脚内阻减小，对C2充电加快，使得触发脉冲前移，可控硅导通角增大。由于输出电压在220V以下时，变压器的初级是正向连接，因而次级感应出与原电压同相位的电压叠加，使输出电压回升到原来的电压值。如果输出端电压升高，高于220V时，同样BG2的Vbe上升，使得可控硅的导通角变大，但这时因输出电压高于220V，变压器的初级呈反向连接，次级感应出的电压与原电压相位相反，叠加后，使输出电压降到原来的电压。

本发明由于利用高灵敏继电器为相位转换元件，并且双向可控硅不直接加在电源电路中，只是用来调节感应电压的大小来进行补偿的，因此该稳压器具有波形失真小，响应速度快，稳压精度高和稳压范围宽等特点。