專利名稱：數(shù)控疊加式交流穩(wěn)壓器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及交流穩(wěn)壓器，特別是一種數(shù)控疊加式交流穩(wěn)壓器。
現(xiàn)市面上流通有數(shù)百種交流穩(wěn)壓器，這些穩(wěn)壓器均能起到穩(wěn)壓作用，并也能達到各自的性能指標(biāo)，給一般的電器產(chǎn)品帶來有效的安全措施。然而這些穩(wěn)壓器中有不少存在著工作效率低，應(yīng)變時間長，輸出波形失真大等缺點。如專利號為91231433所公開的一種全功能家用交流穩(wěn)壓保護器，該保護器是利用電網(wǎng)電壓和變壓器電壓疊加來調(diào)整輸出電壓，也就是說由電網(wǎng)電壓控制電路與繼電器驅(qū)動電路相接后控制變壓器電路與輸出口的通斷來達到穩(wěn)壓的目的。由此可見該保護器雖具有穩(wěn)壓效果好，自身能量損耗小等特點，但也同樣存在上述不足。
本實用新型的目的是提供一種利用變壓器的初級線圈的接通或關(guān)斷，使其次級感生電壓升高或降低一個單位或幾個單位的電壓值。且工作效率高，應(yīng)變時間短，波形失真小，體積小的數(shù)控疊加式交流穩(wěn)壓器。
本實用新型的目的是通過如下方案實現(xiàn)的數(shù)控疊加式交流穩(wěn)壓器，包括變壓器組、電子開關(guān)電路、取樣電路(1)、積分比較邏輯電路(2)、過零檢測電路(3)、升壓／降壓控制電路(4)、升壓／降壓調(diào)壓控制電路(6)、二進制加減計數(shù)器(5)共同構(gòu)成。該穩(wěn)壓器的變壓器組由變壓器T1至T4組成，每個變壓器的初級繞組是并聯(lián)連接，且在每個初級繞組上均串接有由雙向可控硅、光電耦合器、三極管、整流器及電阻組成的電子開關(guān)電路，而變壓器的次級繞組串聯(lián)連接后一端接電源輸入端，另一端經(jīng)電感L1接電源輸出端。所述的積分比較邏輯電路的積分器由電位器RW1、電阻R403至R408、電容C401至C403、放大器IC401、二極管VD405、VD406組成。電位器RW1串聯(lián)電阻R403與電阻R404一起組成取樣調(diào)節(jié)電路，該電路的兩端分別接在整流器輸出端，調(diào)節(jié)電位器RW1可調(diào)節(jié)取樣量的大小，同時也調(diào)節(jié)了輸出電壓Uo的大小，該電路的積分電阻是串聯(lián)在IC401輸出負端的電阻R405、R406，積分電容是并接在IC401輸入負端與輸出端的C403，所述的比較器由放大器IC402A和IC402B及電位器RW2、電阻R409、R410、電容C403、反相器IC206C、IC206D組成，其中IC402A和IC402B的正端分別接在放大器IC401的輸出端，而IC402A、IC402B的負端則分別通過電容C403和電阻R410接地端，IC402A和IC402B的輸出端分別與反相器IC206C、IC206D的輸入端連接；IC206C和IC206D的輸出端分別接入升壓／降壓控制電路的記憶電路IC201A和IC201B的CP腳。從而由IC201A和IC201B將來自不同狀態(tài)的輸入信號在復(fù)位脈沖未到達之前進行記憶。所述的過零檢測電路由電阻R301至R307、二極管VD301、VD302、放大器IC301A、IC301B及電容C301組成，其中由外圍元件取樣電阻、限流電阻、偏置電阻以及保護二極管保證該電路在交流過零時，使IC301A和IC301B輸出為高電平，并且都產(chǎn)生過零脈沖，但IC301A產(chǎn)生脈沖較IC301B產(chǎn)生的脈沖寬，同時供給IC206B和IC205B產(chǎn)生復(fù)位脈沖和計數(shù)脈沖，對升壓降壓電路進行控制。所述的升壓／降壓控制電路，由IC201A、IC201B、IC202A、IC202B、IC203A、IC203B、IC205B、IC206A、IC206B組成，其中由IC206A、IC206B、IC205B組成該電路的時鐘控制和復(fù)位脈沖電路，IC206A接在IC205B的復(fù)位端R腳，IC206B接在IC205B的時鐘控制端CP腳，這里由IC201A和IC201B組成記憶電路，該電路的CP腳的控制信號取決于前一級的反相器IC206C和IC206D的輸出信號狀態(tài)，另外，由IC202A、IC202B、IC203A、IC203B組成升壓／降壓脈沖選通電路，該電路的輸入端分別與IC201A、IC201B的Q、Q一端連接，輸出端分別與IC203A、IC203B的b、C端連接，從而由該電路對輸出電壓的脈沖沿進行選通控制。
本實用新型的變壓器是由1到n個變壓器構(gòu)成，同時串接在每個初級繞組上的電子開關(guān)也由1至n個構(gòu)成。
本實用新型的優(yōu)點在于利用變壓器的初級線圈的接通或關(guān)斷，使其次組感生電壓升高或降低一個單位或幾個單位的電壓值，同時利用各控制電路作用，通過反復(fù)對輸出電壓的升壓或降壓的控制，從而達穩(wěn)壓的目的。本實用新型同時具有工作效率高，體積小、應(yīng)變時間快(t＝1／2f)，波形失真小，且輸出電壓精度可根據(jù)變壓器數(shù)量的合理組合滿足不同的穩(wěn)壓范圍要求。
以下結(jié)合附圖對本實用新型加以說明

圖1為本實用新型的電路結(jié)構(gòu)圖；圖2為本實用新型的電路框圖。
如圖1、2所示該穩(wěn)壓器由變壓器組、電子開關(guān)電路、取樣電路(1)、積分比較邏輯電路(2)、過零檢測電路(3)、升壓／降壓控制電路(4)、升壓／降壓調(diào)壓控制電路(6)、二進制加減計數(shù)器(5)等組成。
實施例圖1、2中U4＝8U1，U3＝4U1，U2＝2U1，即按二進制編碼方式將變壓器T1至T4組合，變壓器初級由電子開關(guān)K1、K2、K3、K4控制，當(dāng)電子開關(guān)接通時，次級繞組感生電壓與輸入電壓U2疊加，當(dāng)電子開關(guān)斷開時，其次組繞組無感生電壓。其中U1、U2、U3、U4分別代表T1、T2、T3、T4的次組輸出電壓。當(dāng)K5、K6接通時，則K7、K8關(guān)斷，此時“＊”與“·”同相，則作升壓調(diào)壓。若K7、K8接通，則K5、K6關(guān)斷，此時“＊”與“·”反相，則作降壓調(diào)壓。圖中的控制電路從取樣電路取得輸出電壓變化狀態(tài)，并對其進行分析和處理后，在每當(dāng)輸入交流電過零時對電子開關(guān)K1、K2、K3、K4進行控制，使輸出交流電壓提高或降低一個U1值，如此反復(fù)直到達到標(biāo)準(zhǔn)的輸出電壓值為止。
例如當(dāng)輸出電壓低于定義的標(biāo)準(zhǔn)電壓值時，則在升壓調(diào)壓時(此時K5、K6接通，K7、K8關(guān)斷狀態(tài))，控制電路在交流電壓過零點時，通過對K1、K2、K3、K4的接通或關(guān)斷，使現(xiàn)時的U4＋U3＋U2＋U1比原來的U4＋U3＋U2＋U1升多一個U1值，從而使輸出電壓也升高了一個U1值，如此反復(fù)直到輸出電壓達到標(biāo)準(zhǔn)值為止。在降壓調(diào)壓時K7、K8接通，K5、K6關(guān)斷，控制電路在交流電過零點時，通過對K1、K2、K3、K4的接通或關(guān)斷，使現(xiàn)時的U4＋U3＋U2＋U1比原來的U4＋U3＋U2＋U1降低一個U1值，從而使輸出電壓也升高了一個U1值。如此反復(fù)直到輸出電壓達到標(biāo)準(zhǔn)值。
當(dāng)輸出電壓高于標(biāo)準(zhǔn)值時，則與上述類似地升壓調(diào)壓時，使U4＋U3＋U2＋U1比原來的U4＋U3＋U2＋U1降低一個U1值，反復(fù)控制至輸出電壓達到標(biāo)準(zhǔn)值。在降壓調(diào)壓時，使U4＋U3＋U2＋U1比原來的U4＋U3＋U2＋U1升高一個U1值，直至輸出電壓達到標(biāo)準(zhǔn)值為止。
由此可見，當(dāng)U1值選擇大時，穩(wěn)壓范圍大，但精度低，當(dāng)U1值選擇小時，穩(wěn)壓范圍小，但精度高。因此適當(dāng)選擇變壓器的組合數(shù)量和U1值，可使交流穩(wěn)壓器滿足所需的要求。
權(quán)利要求1.一種數(shù)控疊加式交流穩(wěn)壓器，由變壓器組、電子開關(guān)電路、取樣電路(1)、積分比較邏輯電路(2)、過零檢測電路(3)、升壓/降壓控制電路(4)、升壓/降壓調(diào)壓控制電路(6)、二進制加減計數(shù)器(5)共同組成，其特征在于(1)所述的變壓器組由變壓器T1至T4組成，每個變壓器的初級繞組是并聯(lián)連接，且在每個初級繞組上均串接有由雙向可控硅、光電耦合器、三極管、整流器及電阻組成的電子開關(guān)電路，而變壓器的次級繞組串聯(lián)連接后一端接電源輸入端，另一端經(jīng)電感L1接電源輸出端；(2)所述的積分比較邏輯電路的積分器由電位器RW1、電阻R403至R408、電容C401至C403、放大器IC401、二極管VD405、VD406組成，電位器RW1串聯(lián)電阻R403與電阻R404一起組成取樣調(diào)節(jié)電路，該電路的兩端分別接在整流器輸出端，調(diào)節(jié)電位器RW1可調(diào)節(jié)取樣量的大小，同時也調(diào)節(jié)了輸出電壓U0的大小，積分電阻是串聯(lián)在IC401輸出負端的電阻R405、R406，積分電容是并接在IC401輸入負端與輸出端的C403，所述的比較器由放大器IC402A和IC402B及電位器RW2、電阻R409、R410、電容C403、反相器IC206C、IC206D組成，其中IC402A和IC402B的正端分別接在放大器IC401的輸出端，而IC402A、IC02B的負端則分別通過電容C403和電阻R410接地端，IC402A和IC420B的輸出端分別與反相器IC206C、IC206D的輸入端連接；IC206C和IC206D的輸出端分別接入升壓/降壓控制電路的記憶電路IC201A和IC201B的CP腳，從而由IC201A和IC201B將來自不同狀態(tài)的輸入信號在復(fù)位脈沖未到達之前進行記憶；(3)所述的過零檢測電路由電阻R301至R307、二極管VD301、VD302、放大器IC301A、IC301B及電容C301組成，其中由外圍元件取樣電阻、限流電阻、偏置電阻以及保護二極管保證該電路在交流過零時，使IC301A和IC301B輸出為高電平，并且都產(chǎn)生過零脈沖，但IC301A產(chǎn)生脈沖較IC301B產(chǎn)生的脈沖寬，同時供給IC206B和IC205B產(chǎn)生復(fù)位脈沖和計數(shù)脈沖，對升壓降壓電路進行控制；(4)升壓/降壓控制電路，由IC201A、IC201B、IC202A、IC202B、IC203A、IC203B、IC205B、IC206A、IC206B組成，其中由IC206A、IC206B、IC205B組成該電路的時鐘控制和復(fù)位脈沖電路，IC206A接在IC205B的復(fù)位端R腳，IC206B接在IC205B的時鐘控制端CP腳，其中由IC201A和IC201B組成記憶電路，該電路的CP腳的控制信號取決于前一端反相器IC206C和IC206D的輸出信號狀態(tài)，另外，由IC202A、IC202B、IC203A、IC203B組成升壓/降壓脈沖選通電路，該電路的輸入端分別與IC201A、IC201B的Q、Q一端連接，輸出端分別與IC203A、IC203B的b、c端連接，從而由該電路對輸出電壓的脈沖沿進行選通控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)控疊加式交流穩(wěn)壓器，其特征在于所述的變壓器組由1到n個變壓器構(gòu)成，同時串接在每個初級繞組上的電子開關(guān)也由1至n個構(gòu)成。
專利摘要本實用新型提供了一種數(shù)控疊加式交流穩(wěn)壓器，包括變壓器組和控制電路兩大部分構(gòu)成，其特征在于變壓器組由1至4個或n個變壓器組成，且每個變壓器的初級繞組均串接一個電子開關(guān)，并且由電子開關(guān)對變壓器的初級電壓進行控制。當(dāng)電子開關(guān)接通時，次級繞組感生電壓與輸入電壓U
文檔編號G05F1/12GK2175431SQ93242238
公開日1994年8月24日 申請日期1993年10月16日 優(yōu)先權(quán)日1993年10月16日
發(fā)明者郭洪志 申請人:郭洪志