專利名稱：數(shù)字顯示繼電器式穩(wěn)壓器的制作方法
技術(shù)領域：
本實用新型涉及一種繼電器式穩(wěn)壓器。
背景技術(shù)：
繼電器式穩(wěn)壓器是一種當輸入電源電壓波動，由CPU主控單元鑒別輸入電源電壓所處的區(qū)間，并通過繼電器組合輸出電路切換自耦變壓器的初級或次級的抽頭，改變自耦變壓器的變壓比，實現(xiàn)穩(wěn)壓的電源。由于自耦變壓器變壓比的改變是有級的改變，繼電器式穩(wěn)壓器的穩(wěn)壓調(diào)整也具有不連續(xù)性，若要在保證穩(wěn)壓器的穩(wěn)壓精度的同時加寬穩(wěn)壓范圍，需增加變壓器的抽頭和繼電器的數(shù)目，增加了 CPU主控單元的控制負擔，同時，也提高了變壓器乃至整個產(chǎn)品的制作成本。另外，輸入交流電壓的變化和負載的變化，也是影響繼電器式穩(wěn)壓器品質(zhì)的一種重要因素。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種采用較少繼電器實現(xiàn)較寬穩(wěn)壓范圍、較高穩(wěn)壓精度，且具有較低電源電壓調(diào)整率和負載調(diào)整率的數(shù)字顯示繼電器式穩(wěn)壓器。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用這樣一種數(shù)字顯示繼電器式穩(wěn)壓器，輸入交流電經(jīng)繼電器組合輸出電路接入自耦變壓器T的輸入繞組，所述的繼電器組合輸出電路切換輸出通路，所述的數(shù)字顯示繼電器式穩(wěn)壓器還包括輸入電壓米樣電路，用于處理輸入交流電的電壓米樣信號；輸出電壓米樣電路，用于處理輸出交流電的電壓米樣信號；以及CPU主控單元，用于接收所述的輸入電壓采樣電路和所述的輸出電壓采樣電路輸出的信號，并輸出控制信號至所述的繼電器組合輸出電路。本實用新型在現(xiàn)有技術(shù)的基礎上進行了改進，由CPU主控單元根據(jù)采樣的輸入交流電壓實施基本控制，由CPU主控單元根據(jù)采樣的輸出交流電壓實施補充控制，切實地使繼電器式穩(wěn)壓器針對輸入交流電和負載的變化做出迅速、及時的調(diào)整，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，動態(tài)響應快；另外，在CPU主控單元的雙重控制下，繼電器組合輸出電路切換自耦變壓器的初級和次級繞組，組合后的變壓比精度高，調(diào)壓范圍大。特別地，所述的自耦變壓器T包括進線端L、穩(wěn)壓端L’與第一抽頭CT1、第二抽頭CT2、第三抽頭CT3、第四抽頭CT4，所述的第一繼電器Kl的常閉觸頭端、常開觸頭端分別與第二抽頭CT2、第二繼電器K2的公共端連接，所述的第一繼電器(Kl)的公共端引出輸入電壓采樣端CYIN，并經(jīng)主開關S與所述的進線端L連接，所述的第二繼電器K2的常閉觸頭端與所述的第一抽頭CTl連接，所述的第二繼電器K2的常開觸頭端分別與第三繼電器KHl的常閉觸頭端、第四抽頭CT4連接，所述的第三繼電器KHl的常開觸頭端與所述的第三抽頭CT3連接，所述的第三繼電器KHl的公共端與所述的第四繼電器KOl的常開觸頭端連接，并引出輸出電壓采樣端CY0UT，所述的第四繼電器KOl的公共端與所述的穩(wěn)壓端L’連接。將第一抽頭CT1、第二抽頭CT2、第三抽頭CT3和第四抽頭CT4經(jīng)第一繼電器K1、第二繼電器K2、第三繼電器KHl和第四繼電器KOl的觸頭進行組合，可實現(xiàn)7個電壓波動區(qū)間的劃分，繼電器數(shù)目少，調(diào)壓范圍大、精度高。特別地，所述的輸入電壓采樣電路和所述的輸出電壓采樣電路均包括第一運放U1A、U1D和第二運放U1B、U1C，所述的第一運放U1A、U1D提供一正參考電壓Vref，所述的第二運放U1B、UlC用于將分別疊加了所述的正參考電壓Vref的輸入交流電L，AC-N、輸出交流電L’，AC-N進行差分放大。采用差分放大電路實現(xiàn)輸入電壓采樣電路和輸出電壓采樣電路，電路結(jié)構(gòu)簡單而精度高。

圖1是本實用新型實施例的原理方框圖；圖2是本實用新型實施例繼電器組合輸出電路；圖3是本實用新型實施例輸入交流電壓與輸出交流電壓的采樣電路以及CPU主控單元的輸出控制電路。
具體實施方式
如圖1 3所示，一種數(shù)字顯示繼電器式穩(wěn)壓器，輸入交流電經(jīng)繼電器組合輸出電路接入自耦變壓器T的輸入繞組，繼電器組合輸出電路切換輸出通路，數(shù)字顯示繼電器式穩(wěn)壓器還包括輸入電壓米樣電路，用于處理輸入交流電的電壓米樣信號；輸出電壓米樣電路，用于處理輸出交流電的電壓米樣信號；以及CPU主控單元，用于接收所輸入電壓采樣電路和輸出電壓采樣電路輸出的信號，并輸出控制信號至繼電器組合輸出電路。自耦變壓器T包括進線端L、穩(wěn)壓端L’與第一抽頭CT1、第二抽頭CT2、第三抽頭CT3、第四抽頭CT4，第一繼電器Kl的常閉觸頭端、常開觸頭端分別與第二抽頭CT2、第二繼電器K2的公共端連接，第一繼電器Kl的公共端引出輸入電壓采樣端CYIN，并經(jīng)主開關S與進線端L連接，第二繼電器K2的常閉觸頭端與第一抽頭CTl連接，第二繼電器K2的常開觸頭端分別與第三繼電器KHl的常閉觸頭端、第四抽頭CT4連接，第三繼電器KHl的常開觸頭端與第三抽頭CT3連接，第三繼電器KHl的公共端與第四繼電器KOl的常開觸頭端連接，并引出輸出電壓采樣端CY0UT，第四繼電器KOl的公共端與穩(wěn)壓端L’連接。本實用新型的工作原理:當輸入交流電的電壓波動在允許穩(wěn)壓輸出電壓范圍內(nèi)時，第一繼電器K1，第二繼電器K2、第四繼電器KOl吸合，第三繼電器KHl不動作，輸入交流電經(jīng)第一繼電器Kl的常開觸頭、第二繼電器K2的常開觸頭、第三繼電器KHl的常閉觸頭和第四繼電器KOl的常開觸頭輸出，自耦變壓器T空載，達到節(jié)電目的。以下將計算當輸入交流電的電壓處于不同區(qū)間時，自耦變壓器的變壓比自動切換以實現(xiàn)穩(wěn)壓。在這里，假設，wl為第一抽頭CTl對應繞組的匝數(shù)，w2為第二抽頭CT2對應繞組的匝數(shù)，w3為第三抽頭CT3對應繞組的匝數(shù)，w4為第四抽頭CT4對應繞組的匝數(shù)。當輸入交流電的電壓低于允許范圍，處于“低I”區(qū)間時，CPU主控單元輸出控制至繼電器組合輸出電路，使第三繼電器KHl和第四繼電器KOl吸合，第一繼電器Kl和第二繼電器K2不動作，輸入交流電經(jīng)第一繼電器Kl的常閉觸頭接入第二抽頭CT2，經(jīng)第三抽頭CT3耦合后，由第三繼電器KHl的常開觸頭、第四繼電器KOl的常開觸頭輸出穩(wěn)定電壓，因此，在“低I”區(qū)間時，自耦變壓器的變壓比為w2/w3。當輸入交流電的電壓低于允許范圍，處于“低II”區(qū)間時，CPU主控單元輸出控制至繼電器組合輸出電路，使第四繼電器KOl吸合，使第一繼電器K1、第二繼電器K2和第三繼電器KHl均不動作，輸入交流電經(jīng)第一繼電器Kl的常閉觸頭接入第二抽頭CT2，經(jīng)第四抽頭CT4耦合后，由第三繼電器KHl的常閉觸頭、第四繼電器KOl的常開觸頭輸出穩(wěn)定電壓，因此，在“低II”區(qū)間時，自耦變壓器的變壓比為w2/w4。當輸入交流電的電壓低于允許范圍，處于“低III”區(qū)間時，CPU主控單元輸出控制至繼電器組合輸出電路，使第一繼電器K1、第三繼電器KHl和第四繼電器KOl均吸合，第二繼電器K2不動作，輸入交流電經(jīng)第一繼電器Kl的常開觸頭和第二繼電器K2的常閉觸頭接入第一抽頭CT1，經(jīng)第三抽頭CT3耦合后，由第三繼電器KHl的常開觸頭、第四繼電器KOl的常開觸頭輸出穩(wěn)定電壓，因此，在“低III”區(qū)間時，自耦變壓器的變壓比為wl/w3。當輸入交流電的電壓低于允許范圍，處于“低IV”區(qū)間時，CPU主控單元輸出控制至繼電器組合輸出電路，使第一繼電器Kl和第四繼電器KOl均吸合，第二繼電器K2和第三繼電器KHl不動作，輸入交流電經(jīng)第一繼電器Kl的常開觸頭和第二繼電器K2的常閉觸頭接入第一抽頭CT1，經(jīng)第四抽頭CT4耦合后，由第三繼電器KHl的常閉觸頭、第四繼電器KOl的常開觸頭輸出穩(wěn)定電壓，因此，在“低IV”區(qū)間時，自耦變壓器的變壓比為wl/w4。當輸入交流電的電壓高于允許范圍，處于“高I”區(qū)間時，CPU主控單元輸出控制至繼電器組合輸出電路，使第一繼電器K1、第二繼電器K2、第三繼電器KHl和第四繼電器KOl均吸合，輸入交流電經(jīng)第一繼電器K1、第二繼電器K2的常開觸頭接入第四抽頭CT4，經(jīng)第三抽頭CT3 f禹合后，由第三繼電器KHl的常開觸頭、第四繼電器KOl的常開觸頭輸出穩(wěn)定電壓，因此，在“高I”區(qū)間時，自耦變壓器的變壓比為w4/w3。當輸入交流電的電壓高于允許范圍，處于“高II”區(qū)間時，CPU主控單元輸出控制至繼電器組合輸出電路，使第一繼電器K1、第二繼電器K2和第三繼電器KHl吸合，第四繼電器KOl不動作，輸出交流電通路被切斷，實現(xiàn)過壓保護。輸入電壓米樣電路和輸出電壓米樣電路均包括第一運放U1A、UlD和第二運放U1B、U1C，第一運放U1A、U1D提供一正參考電壓Vref，第二運放U1B、U1C用于將分別疊加了正參考電壓Vref的輸入交流電L，AC-N、輸出交流電L’，AC-N進行差分放大。
權(quán)利要求1.一種數(shù)字顯示繼電器式穩(wěn)壓器，其特征在于:輸入交流電經(jīng)繼電器組合輸出電路接入自耦變壓器(T)的輸入繞組，所述的繼電器組合輸出電路切換輸出通路，所述的數(shù)字顯示繼電器式穩(wěn)壓器還包括 輸入電壓米樣電路，用于處理輸入交流電的電壓米樣信號； 輸出電壓米樣電路，用于處理輸出交流電的電壓米樣信號； 以及CPU主控單元，用于接收所述的輸入電壓采樣電路和所述的輸出電壓采樣電路輸出的信號，并輸出控制信號至所述的繼電器組合輸出電路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字顯示繼電器式穩(wěn)壓器，其特征在于:所述的自耦變壓器(T)包括進線端(L)、穩(wěn)壓端(L’ )與第一抽頭(CTl)、第二抽頭(CT2)、第三抽頭(CT3)、第四抽頭(CT4)，所述的第一繼電器(Kl)的常閉觸頭端、常開觸頭端分別與第二抽頭(CT2)、第二繼電器(K2)的公共端連接，所述的第一繼電器(Kl)的公共端引出輸入電壓采樣端(CYIN)，并經(jīng)主開關(S)與所述的進線端(L)連接，所述的第二繼電器(K2)的常閉觸頭端與所述的第一抽頭(CTl)連接，所述的第二繼電器(K2)的常開觸頭端分別與第三繼電器(KHl)的常閉觸頭端、第四抽頭(CT4)連接，所述的第三繼電器(KHl)的常開觸頭端與所述的第三抽頭(CT3)連接，所述的第三繼電器(KHl)的公共端與所述的第四繼電器(KOl)的常開觸頭端連接，并引出輸出電壓采樣端(CYOUT)，所述的第四繼電器(KOl)的公共端與所述的穩(wěn)壓端(L’ )連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的數(shù)字顯示繼電器式穩(wěn)壓器，其特征在于:所述的輸入電壓米樣電路和所述的輸出電壓米樣電路均包括第一運放(U1A、UlD)和第二運放(U1B、UlC)，所述的第一運放(U1A、U1D)提供一正參考電壓(Vref)，所述的第二運放(U1B、U1C)用于將分別疊加了所述的正參考電壓(Vref)的輸入交流電(L，AC-N)、輸出交流電(L’，AC_N)進行差分放大。
專利摘要本實用新型涉及一種數(shù)字顯示繼電器式穩(wěn)壓器，輸入交流電經(jīng)繼電器組合輸出電路接入自耦變壓器T的輸入繞組，所述的繼電器組合輸出電路切換輸出通路，所述的數(shù)字顯示繼電器式穩(wěn)壓器還包括輸入電壓采樣電路、輸出電壓采樣電路以及CPU主控單元，所述的CPU主控單元輸出控制信號至所述的繼電器組合輸出電路。由CPU主控單元根據(jù)采樣的輸入交流電壓實施基本控制，由CPU主控單元根據(jù)采樣的輸出交流電壓實施補充控制，切實地使繼電器式穩(wěn)壓器針對輸入交流電和負載的變化做出迅速、及時的調(diào)整，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，動態(tài)響應快；另外，在CPU主控單元的雙重控制下，繼電器組合輸出電路切換自耦變壓器的初級和次級繞組，組合后的變壓比精度高，調(diào)壓范圍大。
文檔編號G05F1/20GK203012562SQ20122075276
公開日2013年6月19日 申請日期2012年12月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月12日
發(fā)明者閆化磊, 馮錦剛, 郭林偉 申請人:浙江弘樂電氣有限公司