[实用新型]抽头式参量稳压变压器

说明书

本实用新型属于调节电变量的稳压装置，主要涉及的是一种抽头式参量稳压变压器。

随着电器产品的不断发展，大量的电子仪器设备在使用中均需有一个较稳定的用电环境。由于我国电力基础溥弱，电力建设和管理远跟不上发展需要。现有的电网因质量因素，其电网波动有时可达160-270V变化，电网中浪涌、尖峰、雷电等干扰很严重，直接威胁着计算机、通讯、导航、分析仪器等高档电子设备的安全与正常运行。所以必须配置抗干扰能力强、稳压范围宽的净化式稳压电源。目前采用的交流参数稳压器和磁共振稳压变压器(CVT)是近几年来获广泛应用的两种参量谐振式交流净化稳压电源装置，它们具有稳压范围宽(可达±45％——即输入电压上限为320V、下限为120V)，抗干扰能力强、结构简单、可靠性能高、保护性强的特点。其结构图1所示：次级线圈N₃与电容C并联，在输入电流i的调制下产生谐振而输出一个稳定电压U₀。初级线圈N₁的匝数与额定输入电压值相关，一旦额定输入电压定型，M₁匝数就固定不变，不会随输入电压U₁改变而改变。这时，当输入电压U₁在以额定输入电压为中心值的某个范围内(稳压范围内)上、下变化时，输出电压U₀就能保持不变。稳压范围是由次级谐振功率决定的。次级谐振功率越大、稳压范围就越大。所以，现有技术都是采用增大谐振容量的办法来获得所需的宽稳压范围。由于谐振过程中次级铁芯要进入饱和区，所以增大谐振容量，就会加深铁芯饱和程度而导致铁损、铜损异常增大，使稳压器的温升增高、损耗增加，噪音、漏磁也增大，降低了整机的效率，重量、体积也相应增大。并且在输入电压U₁接近稳压上限时，输入空载电流会升得很高(比额定电压时的空载输入电流约大十倍左右)。这些缺陷使其推广应用有一定的局限性。

本实用新型的目的即由此产生，提出一种大幅度提高效率、减轻重量、缩小体积、减小噪音和漏磁，并将输入电压上限时空载电流控制在2.5倍以下合理范围内的抽头式参量稳压变压器。

为实现上述目的，本实用新型是通过以下技术方案实现的：其是在现有谐振式稳压电源的基础上，将匝数不变的初级线圈N₁改为抽头线圈形式，其抽头通过检测控制电路自动进行切换，以适应不同的输入电压。

本实用新型结构设计巧妙，同现有谐振式稳压电源相比，提高效率5％以上，可减轻重25％左右，噪音和漏磁现象也大为减小。并可大幅度减小输入电压上限时的空载电流，大大提高了上限功率因素。提高了产品的整机性能，降低了成本。其还具有可靠性强、体积小、精度高的优点，是高档电子设备较理想的稳压装置。其效果非常显著。下面就3KVA磁共振稳压器(CVT)改进前后作一比较(实际稳压范围都为220V±45％——即输入电压上限为320V、下限为120V)：

                       改进前                       改进后

效  率                 85％                         90％

重  量                 120kg                        91kg

噪  音                 53db                         51.5db

上限时空载输入电流     45A                          6.5A

其它指标无明显差异。

本实用新型有如下附图。

附图1为现有谐振式稳压电源原理图。

附图2为本实用新型电路原理图。

结合附图，给出本实用新型的实施例如下：

如图2所示：本实用新型是在现有谐振式稳压电源的基础上，将现有技术中匝数不变的初级线圈N₁改进成为有抽头的可调式线圈，可通过检测控制电路使抽头自动切换，以适应不同等级的输入电压V_i。初级线圈N₁抽出的抽头至少有二根以上，最佳设计方案为三根。当输入电压V₁较高时，触点J₁在检测控制电路的作用下吸合，(J₂、J₃呈断开状态)，这时N₁匝数较多，额定输入电压值上移，正好适应了较高的输入电压U₁，使得上限电流不致增加过快，改善了功率因素；当U₁在额定电压附近时，触点J₂在检测控制电路的作用下吸合，(J₁、J₃呈断开状态)，这时工作状态与现有的谐振式稳压电源相同；当输入电压U₁较低，稳压范围不足时，触点J₃在检测控制电路的作用下吸合(J₁、J₂断开)，这时相当于在相对稳压范围没有变的情况下，改变了允许输入电压的下限值，拓宽了实际稳压范围。这样，可以将次级谐振容量设计得小一些，虽然这时相对稳压范围窄了，但通过自动改变N₁的匝数，仍可以获得所需的稳压范围。由于次级谐振功率的减小，铁芯损耗与铜线损耗也大幅度减小，铁芯饱和程度减轻也使漏磁和噪音减小，从而使整机效率提高，噪音、漏磁、体积都有所减小。大大改善了此类稳压器的性能。