[实用新型]无大功率工频变压器的交流稳压器

说明书

本实用新型涉及一种利用相位反转技术进行自动稳压的交流稳压器。

利用相位反转技术的交流稳压器具有稳压范围宽电路简单等优点。因此引起了人们的重视。公开号为CN1032528A的发明公报，公开了一种利用相位反转技术的交流稳压器，具有波形失真小，响应速度快和稳压范围宽等特点。但由于采用了自耦变压器（工频变压器），因而体积和重量难于减小，另一方面，由于采用了继电器来控制电压的反转，因而在继电器触点切换时输出会出现阶跃突变，对某些应用场合是有害的，此外，由于采用可控硅移相来控制导通角的大小实现输出电压的调整，会因可控硅存在误触发而使得可靠性降低。

在广东科技出版社1993年出版的《高频开关稳压电源》（张占松著）这本书中详细论述了古卡（CUK）直流变换原理，本实用新型的目的在于克服了利用相位反转技术的交流稳压器的缺点，把古卡（CUK）直流变换原理用于交流稳压器中，做出了一种灵敏度高、精度高、响应快的无大功率工频变压器的交流稳压器。

本实用新型可通过如下方式实现无大功率工频变压器的交流稳压器，整个电路由输入整流电路（1）、中间能量控制电路（2）和解调电路（3）组成，其特征在于中间能量控制电路（2）由L1、L2、C15、C16、D2和TR4以及高频脉宽控制电路组成，C15的一端与电感L1的一端相连于A点，另一端与电感L2的一端相连于B点，L1的另一端与输入整流电路电位较高的一端相连于P点，L2的另一端则与解调电路电位较低端连于M点。开关管TR4的一个极接A点，另一个极接输入整流电路电位较低端N点，二极管D2的阳极与B点相连，阴极与N点相连，在M点与N点之间接有电容C16，N点也接解调电路（3）的电位较高的一端，电感L1与L2的铁芯材料为铁氧体，也可以是坡莫合金和非晶态合金。

图1为本实用新型的电路原理图。

1、输入整流电路（1）为普通整流电路

开关SW闭合时，交流电压Uin经保险丝F1再经整流桥堆B1后在C2上变成单向脉动直流电压Uc2，C1和C2用于滤除高频噪声。

2、中间能量控制电路（2）由L1、L2、C15、C16、D2和TR4以及高频脉宽控制电路组成，其作用使C16两端得到幅值稳定的电压Uc16，Uc16的波形与C2两端的电压Uc2波形相似，只是方向相反。

高频脉宽控制电路由IC1和它相联的附属元件以及反馈电路组成，反馈电路则由光电耦合器OPT及其附属元件组成。

下面说明中间能量控制电路（2）的稳压原理

接通电源瞬间，高频脉宽控制电路中的电容C6充电，同时IC1的9、10脚输出占空比（每个周期高电平与低电平的比值）由小逐渐变大的频率约为50KHz的矩形脉冲，电路进入稳态后，该矩形脉冲占空比则受来自反馈电路信号的控制，该高频矩形脉冲使TR4处于开关状态，这种开关状态使得能量在L1、C15、L2、D2和C16中传送。

假如某一时刻Uc16的电压幅值增大，则反馈电路的作用使IC1的1脚电压升高，其结果使矩形脉冲的占空比减小，其结果使TR4的通断比值减小（相当于导通角减小），其结果使L1传送到LZ的能量减少，其结果使Uc16的电压有所回落，于是达到了Uc16的稳压目的。

IC1的振荡频率即TL494的脚9、10输出脉冲的频率由Rr、Cr决定，即

f≈ 1.1/(R_TC_T)

若取Rr＝10K、Cr＝2200P，则代入上式可得f＝50KHz        R5、R6用于控制死区时间，4脚的电压越高则死区时间越长，按图1中所示参数，则死区时间Dr约为7μs，因此，最大导通时间为

                        τ=13μs

如果要求输出电压值为Uo₂则Uin的最小值为：

Uin（min）＝ (T－τ)/(τ) Uo

当Uo＝220v时，把τ＝13μs代入上式得：

Uin（min）＝118v

即当Uin低于118v时，Uo就达不到220v。

C6是软启动电容，使开机瞬间，4脚电位从5v慢慢下降，从而使Ton由小逐渐变大，减小TR4的大电流冲击，没有C6，开机时TR4毁坏的概率增大。