專利名稱：脈寬控制式自動(dòng)交流穩(wěn)壓器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種穩(wěn)壓電源，尤其是涉及一種脈寬控制式自動(dòng)交流穩(wěn)壓器。
目前所用的交流穩(wěn)壓器多數(shù)采用繼電器，可控硅或可逆伺服電機(jī)改變自耦變壓器回路的線圈抽頭位置來達(dá)到自動(dòng)穩(wěn)壓的目的，這些穩(wěn)壓器的穩(wěn)壓精度低，響應(yīng)速度慢，特別是采用繼電器的觸點(diǎn)或可逆伺服電機(jī)帶動(dòng)碳刷作為接觸端，穩(wěn)壓器在調(diào)壓時(shí)易產(chǎn)生較大的電火花及機(jī)械噪聲，導(dǎo)致使用壽命縮短，有的還會(huì)引起電源開關(guān)跳閘，影響使用的安全性。
本實(shí)用新型的目的在于提供一種穩(wěn)壓精度高、響應(yīng)速度快、使用壽命長、安全性高的脈寬控制式自動(dòng)交流穩(wěn)壓器。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的本實(shí)用新型包括自耦變壓器、輸出電壓取樣電路、升降壓判斷電路和電壓脈寬轉(zhuǎn)換電路，輸入的市電經(jīng)自耦變壓器后輸出電壓，輸出電壓取樣電路對(duì)輸出的交流電壓進(jìn)行監(jiān)測(cè)取樣，將電壓差值傳送給升降壓判斷電路和電壓脈寬轉(zhuǎn)換電路，電壓脈寬轉(zhuǎn)換電路將電壓差值轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的脈寬，傳送給脈沖放大器和升降壓判斷電路，升降壓判斷電路輸出相應(yīng)的升壓或降壓觸發(fā)信號(hào)，使四個(gè)可控開關(guān)中的二個(gè)導(dǎo)通，另二個(gè)截止，它的特征是電壓脈寬轉(zhuǎn)換電路的輸出端接構(gòu)成脈沖放大器的三極管的基極，該三極管的集電極接有源濾波器的輸出端，有源濾波器的輸入端接橋式整流器的輸出端，橋式整流器的輸入端接在兩個(gè)可控開關(guān)的輸出端的公共端與市電的一個(gè)輸入端之間。
本實(shí)用新型采用將電壓差值轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的脈寬，控制脈沖放大器的導(dǎo)通與截止時(shí)間，通過有源濾波器進(jìn)而控制橋式整流器的平均電流的大小，輸入的脈沖寬度寬則脈沖放大器導(dǎo)通時(shí)間就長，橋式整流器輸出的平均電流就大，反之則平均電流就小。而平均電流的大小又與橋式整流器輸入的交流電流成正比，這個(gè)交流電流就是自耦變壓器的初級(jí)線圈電流。自耦變壓器的初級(jí)線圈電流的大小可控制次級(jí)線圈的電壓的大小，輸入的市電電壓與次級(jí)線圈的電壓同相則疊加提高輸出電壓，反相則相減降低輸出電壓。升降壓判斷電路輸出的升壓或降壓觸發(fā)信號(hào)傳送給四個(gè)可控開關(guān)，其中的兩個(gè)在信號(hào)的作用下導(dǎo)通或截止，另兩個(gè)則截止或?qū)ǎ刂拼渭?jí)線圈的電壓的相位。由于電壓脈寬轉(zhuǎn)換電路輸出的脈沖重復(fù)頻率遠(yuǎn)大于市電的頻率，所以本實(shí)用新型具有穩(wěn)壓精度高、響應(yīng)速度快、使用壽命長、安全性高、應(yīng)用范圍廣的優(yōu)點(diǎn)，特別適合于有計(jì)算機(jī)、復(fù)印機(jī)及有其它精密儀器的場(chǎng)合使用。


圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例1的電路原理圖。
圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例2的電路原理圖。
下面結(jié)合實(shí)施例并對(duì)照附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
實(shí)施例1參照附圖1，本實(shí)用新型包括自耦變壓器、輸出電壓取樣電路、升降壓判斷電路和電壓脈寬轉(zhuǎn)換電路。輸入的市電電壓U1的一個(gè)輸入端接自耦變壓器的次級(jí)線圈L1的輸入端和兩個(gè)可控開關(guān)KA1、KB1的輸入端的公共端，另一個(gè)輸入端接橋式整流器QZ的一個(gè)輸入端，可控開關(guān)KB1的輸出端與自耦變壓器的初級(jí)線圈L2的輸入端和可控開關(guān)KA2的輸入端的公共端相聯(lián)，可控開關(guān)KA1的輸出端與初級(jí)線圈L2的輸出端和可控開關(guān)KB2的輸入端的公共端相聯(lián)，兩個(gè)可控開關(guān)KA2、KB2的輸出端的公共端接橋式整流器QZ的另一個(gè)輸入端，輸出電壓U3的兩端分別與次級(jí)線圈L1的輸出端、輸入的市電電壓U1的一個(gè)輸入端相聯(lián)。
輸出電壓取樣電路的兩個(gè)輸入端接輸出電壓U3的兩端，其兩個(gè)輸出端中的一個(gè)接升降壓判斷電路的一個(gè)輸入端，另一個(gè)輸出端接電壓脈寬轉(zhuǎn)換電路的輸入端。電壓脈寬轉(zhuǎn)換電路的一個(gè)輸出端接構(gòu)成脈沖放大器的三極管BG2的基極，另一個(gè)輸出端接升降壓判斷電路的另一個(gè)輸入端。升降壓判斷電路輸出的升壓觸發(fā)信號(hào)輸出端接兩個(gè)可控開關(guān)KB1、KB2的兩個(gè)控制端組成的公共端，降壓觸發(fā)信號(hào)輸出端接兩個(gè)可控開關(guān)KA1、KA2的兩個(gè)控制端組成的公共端。
橋式整流器QZ的正輸出端接有源濾波器中的三級(jí)管BG1的集電極，負(fù)輸出端接構(gòu)成脈沖放大器的三極管BG2的發(fā)射極，電容C1并聯(lián)在橋式整流器QZ的正負(fù)輸出端之間。
有源濾波器由三極管BG1、三個(gè)電阻R1、R2、R3和一個(gè)電容C2組成，其中電阻R1并接在三極管BG1的集電極和基極之間，電阻R2并接在三極管BG1的基極和發(fā)射極之間，電阻R3串接在三極管BG1的發(fā)射極和三極管BG2的集電極之間，電容C2串接在三極管BG1的基極和三極管BG2的集電極之間。
實(shí)施例2參照附圖2，有源濾波器由三極管BG1、電阻R1和電容C2組成，其中電阻R1并接在三極管BG1的集電極和基極之間，電容C2串接在三極管BG1的基極和三極管BG2的發(fā)射極之間，三極管BG1的集電極接橋式整流器QZ的正輸出端，三極管BG1的發(fā)射極接三極管BG2的集電極。
實(shí)施例2的其它部分電路與實(shí)施例1相同。
在市電剛接通的一瞬間，脈沖放大器BG2輸入端無信號(hào)，不工作，自耦變壓器的初級(jí)線圈L2沒有電流，輸入的市電電壓U1和輸出電壓U3是一致的。
當(dāng)輸入的市電電壓U1偏離規(guī)定值較大時(shí)，輸出電壓U3偏離規(guī)定值也較大，輸出電壓取樣電路輸出較大的電壓差值，電壓脈寬轉(zhuǎn)換電路將其轉(zhuǎn)換成較寬的脈沖，脈沖放大器BG2導(dǎo)通時(shí)間也較長，于是橋式整流器QZ輸出的平均電流I也較大，橋式整流器QZ的輸入的交流電流i相應(yīng)地較大，次級(jí)線圈L1兩端的電壓U2也增大。
反之當(dāng)輸入的市電電壓U1偏離規(guī)定值較小時(shí)，輸出電壓U3偏離規(guī)定值也較小，電壓脈寬轉(zhuǎn)換電路將輸出電壓取樣電路輸出的較小的電壓差值轉(zhuǎn)換成較窄的脈沖，脈沖放大器BG2導(dǎo)通時(shí)間也較短，于是橋式整流器QZ的輸入的交流電流i，輸出的平均電流I也相應(yīng)地減小，次級(jí)線圈L1兩端的電壓U2也減小。
當(dāng)輸入的市電電壓U1比規(guī)定值高時(shí)，次級(jí)線圈L1兩端的電壓U2也升高，輸出電壓U3也相應(yīng)升高。于是升降壓判斷電路根據(jù)輸出電壓取樣電路輸出的電壓差值和電壓脈寬轉(zhuǎn)換電路輸出的脈寬作出識(shí)別后輸出降壓觸發(fā)信號(hào)到兩個(gè)可控開關(guān)KA1和KA2的控制端，使兩個(gè)可控開關(guān)KA1和KA2導(dǎo)通，另兩個(gè)可控開關(guān)KB1和KB2截止，于是次級(jí)線圈L1兩端的電壓U2與輸入的市電電壓U1相位相反，輸入的市電電壓U1減去次級(jí)線圈L1兩端的電壓U2，則輸出電壓U3下降，回到規(guī)定值。
當(dāng)輸入的市電電壓U1比規(guī)定值低時(shí)，次級(jí)線圈L1兩端的電壓U2也降低，輸出電壓U3也相應(yīng)地降低。于是升降壓判斷電路經(jīng)識(shí)別后輸出升壓觸發(fā)信號(hào)到兩個(gè)可控開關(guān)KB1和KB2導(dǎo)通，另兩個(gè)可控開關(guān)KA1和KA2截止，于是次級(jí)線圈L1兩端的市電電壓U2與輸入的市電電壓U1相位相同，輸入的市電電壓U1加上次級(jí)線圈L1兩端的電壓U2，則輸出電壓U3升高，回到規(guī)定值。
權(quán)利要求1.一種脈寬控制式自動(dòng)交流穩(wěn)壓器，包括自耦變壓器、輸出電壓取樣電路、升降壓判斷電路和電壓脈寬轉(zhuǎn)換電路，輸入的市電經(jīng)自耦變壓器后輸出電壓，輸出電壓取樣電路對(duì)輸出的交流電壓進(jìn)行監(jiān)測(cè)取樣，將電壓差值傳送給升降壓判斷電路和電壓脈寬轉(zhuǎn)換電路，電壓脈寬轉(zhuǎn)換電路將電壓差值轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的脈寬，傳送給升降壓判斷電路，升降壓判斷電路輸出的升壓或降壓觸發(fā)信號(hào)，使四個(gè)可控開關(guān)(KA1、KA2、KB1、KB2)中的二個(gè)導(dǎo)通，另二個(gè)截止，其特征在于所述的電壓脈寬轉(zhuǎn)換電路的輸出端接構(gòu)成脈沖放大器的三極管(BG2)的基極，三極管(BG2)的集電極接有源濾波器的輸出端，有源濾波器的輸入端接橋式整流器(QZ)的正輸出端，橋式整流器(QZ)的負(fù)輸出端接三極管(BG2)的發(fā)射極，橋式整流器(QZ)的一個(gè)輸入端接兩個(gè)可控開關(guān)(KA2、KB2)的輸出端的公共端，另一個(gè)輸入端與輸入市電的一個(gè)輸入端相聯(lián)，電容(C1)并聯(lián)在橋式整流器(QZ)的正負(fù)輸出端之間。
2.如權(quán)利要求1所述的一種脈寬控制式自動(dòng)交流穩(wěn)壓器，其特征在于所述的有源濾波器由三極管(BG1)、三個(gè)電阻(R1、R2、R3)和一個(gè)電容(C2)組成，其中電阻(R1)并聯(lián)在三極管(BG1)的集電極和基極之間，電阻(R2)并聯(lián)在三極管(BG2)的基極和發(fā)射極之間，電阻(R3)串接在三極管(BG1)的發(fā)射極和三極管(BG2)的集電極之間，電容(C2)串接在三極管(BG1)的基極和三極管(BG2)的集電極之間，三極管(BG1)的集電極接橋式整流器(QZ)的正輸出端。
3.如權(quán)利要求1所述的一種脈寬控制式自動(dòng)交流穩(wěn)壓器，其特征在于所述的有源濾波器由三極管(BG1)、電阻(R1)和電容(C2)組成，其中電阻(R1)并接在三極管(BG1)的集電極和基極之間，電容(C2)串接在三極管(BG1)的基極和三極管(BG2)的發(fā)射極之間，三極管(BG1)的發(fā)射極接三極管(BG2)的集電極，三極管(BG1)的集電極接橋式整流器(QZ)的正輸出端。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種脈寬控制式自動(dòng)交流穩(wěn)壓器、它包括自耦變壓器、橋式整流器、有源濾波器、脈沖放大器、取樣和電壓脈寬轉(zhuǎn)換等電路。電壓脈寬轉(zhuǎn)換電路將取樣電路輸出的差值電壓轉(zhuǎn)換成相應(yīng)寬度的脈沖控制脈沖放大器導(dǎo)通時(shí)間的長短，使有源濾波器輸入的平均電流隨之改變，進(jìn)而使自耦變壓器次級(jí)線圈的電壓及相位改變，達(dá)到穩(wěn)壓的目的。本實(shí)用新型具有穩(wěn)壓精度高、響應(yīng)速度快、使用壽命長、安全性高、應(yīng)用范圍廣的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)G05F1/10GK2211082SQ9424736
公開日1995年10月25日 申請(qǐng)日期1994年12月14日 優(yōu)先權(quán)日1994年12月14日
發(fā)明者張光坦 申請(qǐng)人:張光坦