[实用新型]家用全电子净化型交流稳压器

说明书

本实用新型涉及一种适于家用的稳定交流电压的电源装置。

现有常用家用交流稳压器产品主要有伺服式和继电器式两种。伺服式稳压电源的调压功能是通过调节碳刷同变压器绕组的相对位置来实现的。其主要问题是响应速度很慢，对突发性浪涌高压抑制能力很差，另外存在碳刷和电机机械磨损，要求人员定期维护。另一种继电器式是用开关元件转接变压器抽头来实现稳定输出电压的，它存在电压跃变的问题。实际使用中继电器易发生故障，特别是输出短路时接点粘连。目前家用稳压器产品返修率很高，提高产品的可靠性是急待解决的问题。

应用正弦能量分配技术的交流净化电源采用全电子静止主控制元件。具系列优点，近年来在工业领域得到广泛的应用。然而现有净化电源产品不适宜家用，体积大、重量重、价格昂贵，下能带负荷启动。而稳定度、附加波形失真等指标对家用来说又是过于浪费。

本实用新型的目的是：运用并改造净化电源的有关技术，设计一种性能指标符合家用，体积小、重量轻、成本低、可靠性很高的新型交流稳压器产品。

本实用新型是这样实现的：在一个由可控电感式主调整回路1、与电源同步的锯齿波发生器2、脉冲宽度调制(PWM)电路3、反馈电压误差放大器4组成的全电子净化型交流稳压器中，可控电感式主调整回路1由自耦变压器B1、电抗器L、双向可控硅SCR及电容器C1、C2、C3组成，自耦变压器B1的抽头接电网输入端，自耦变压器绕组N1端接交流输出，绕组N2端与电抗器L连接，L另一端与双向可控硅SCR阳极连接、SCR阴极接电源零线，电容C1并联在L和SCR串联支路两端，电容C2并联在B1两端，电容C3接在交流输出相线和零线之间；装置中反馈电压误差放大电路4由电压有效值取样回路41，电压基准回路42、电压差动放大器43组成，电压有效值取样回路41的输入端接可控电感式主调整回路1的输出端，其输出端接电压差动放大器43同相输入端，电压差动放大器43的反相输入端接电压基准回路42的基准电压输出端，电压差动放大器43的输出端接脉冲宽度调制(PWM)电路中的运放33的反相输入端。

下面参照附图详细说明。

图1是本实用新型的系统方框图。

图2是本实用新型的电路图。

当稳压器输出因电网输入或负载发生变动时，电压有效值取样回路41将产生与输出电压(有效值)相对应的直流控制电压。电压差动放大器43将此电压与基作电压相减得出差值电压并给于放大，与锯齿波发生器2发出的与电网同步的锯齿波共同作用于脉冲宽度调制(PWM)电路3，其输出控制主调回路中SCR的导通角度的大小，从而改变电抗器L的等效电感量。当电网电压降低时，SCR导通角增大，LC并联支路呈感性。支路电流在变压器B1的N2绕组上的压降与输入同相，耦合到N1上与输入电压串联后补偿电网输入电压的不足，使输出保持稳定。当输入电压升高时SCR导通角减小，LC并联支路呈容性。支路电流在变压器B1的N2上的压降与输入反相，耦合到N1绕组上的电压与电网电压相减，使输出电压下降。这样系统能自动改变变压器B1上电压的大小和相位从而实现输出电压的自动调整。电路中C1和L、SCR支路的并联谐振回路、C2和B1并联谐振回路构成二级滤波器，使谐波成份大为减小。电容C3并接输出两端进一步改小了波形的失真。

系统中反馈电压有效值取样保证了主调整回路输出波形有畸变情况下输出电压(有效值)的稳压精度。电压差动放大器可以方便的通过调节反馈电阻控制开环放大倍数，避免系统振荡提高工作稳定性。

本实用新型中，反馈电压由接在稳压输出端变压器B3的一组二次绕组经BL2整流后，先由电阻R8和R12分压。R12两端电压经电容C33滤波后，送电压差动放大器运放22的同相输入端。理论和实践证明当B2二次侧设计电压足够高电阻R8取值足够大时，R12两端电压与正弦能量分配器输出电压有效值大致成正比，而与输出交流波形是否畸变基本无关。

电压基准回路42在实施例中使用稳压管，但也可以两个电阻的串联分压。

电压差动放大器，实施例中采用运放典型电路，也可采用其他方式。