專利名稱：無諧波污染和瞬間輸出電壓跌落的穩(wěn)壓裝置及穩(wěn)壓方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明專利涉及穩(wěn)壓器技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種對瞬間電壓跌落指標要求敏感的大功率穩(wěn)壓器。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有市場上的穩(wěn)壓器，多為可控硅移相調(diào)壓式、組合補償式?？煽毓枰葡嗾{(diào)壓式穩(wěn)壓器采用控制可控硅導通角的方式來改變穩(wěn)壓器的補償電壓，此時可控硅在導通過程中會產(chǎn)生大量的諧波反饋到電網(wǎng)中，在大功率的應(yīng)用場合中對其他設(shè)備的正常工作產(chǎn)生較大影響；組合補償式穩(wěn)壓器采用開關(guān)切換的方式進行穩(wěn)壓，在開關(guān)切換的過程中補償變壓器存在原邊短時間開路，此時輸出電壓產(chǎn)生瞬間大幅度跌落，對瞬間電壓跌落敏感的設(shè)備
產(chǎn)生影響。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是針對已有技術(shù)存在諧波反饋以及開關(guān)切換的過程中輸出電壓產(chǎn)生瞬間大幅度跌落的問題，提供一種無諧波污染和瞬間輸出電壓跌落的穩(wěn)壓裝置及穩(wěn)壓方法。本發(fā)明的技術(shù)解決方案是—種無諧波污染和瞬間輸出電壓跌落的穩(wěn)壓裝置，包括多抽頭變壓器Tl，所述多抽頭變壓器的原邊高壓端設(shè)置有η個切換開關(guān)Kl Κη，其特殊之處是，還包括補償單元，所述補償單元包括并聯(lián)的電感Ll和短路開關(guān)Kl'；所述多抽頭變壓器Tl的同名端反向；所述多抽頭變壓器Tl的原邊低壓端接地，所述多抽頭變壓器Tl的副邊高壓端作為穩(wěn)壓裝置的輸出高端，所述多抽頭變壓器Tl的副邊低壓端接穩(wěn)壓裝置的輸入高端；所述補償單元設(shè)置在第一切換開關(guān)Kl和多抽頭變壓器Tl的原邊繞組高壓端之間。上述電感Ll的電感量按照以下原則確定在Kl與變壓器原邊任一開關(guān)同時導通的過程中，電感Ll上的電流為額定電流的10% 20%。上述無諧波污染和瞬間輸出電壓跌落的穩(wěn)壓裝置的穩(wěn)壓方法具體為(1)穩(wěn)壓裝置由Ka閉合切換至Kb閉合時，切換時序如下 Ka閉合一Kl閉合一Kl ‘閉合一Ka斷開一Kl ‘斷開一Kb閉合一Kl斷開；(2)穩(wěn)壓裝置由Κ1、Κ1'閉合切換至Kb閉合時，切換時序如下KUKl'閉合一Kl'斷開一Kb閉合一Kl斷開；(3)穩(wěn)壓裝置由Ka閉合切換至Kl、Kl'閉合時，切換時序如下Ka閉合一Kl閉合一Kl ‘閉合一Ka斷開；其中1且b乒1且a彡η且b彡η且a乒b。本發(fā)明的優(yōu)點1、本發(fā)明利用電感Ll與開關(guān)Kl'，以一種規(guī)定的系統(tǒng)切換時序保證輸出電壓在切換過程中仍能保持穩(wěn)定輸出，所以不會產(chǎn)生瞬間跌落。2、由于本發(fā)明穩(wěn)壓裝置未采用晶閘管等非線性器件，所以不會產(chǎn)生諧波污染。


圖1是本發(fā)明的穩(wěn)壓裝置的原理示意圖。
具體實施例方式
本穩(wěn)壓裝置由開關(guān)Kl Kru電感Ll與開關(guān)Kl ‘、原邊多抽頭變壓器Tl連接構(gòu)成。在穩(wěn)壓裝置穩(wěn)態(tài)工作時，Kl Kn中的某一個開關(guān)閉合、其他斷開，得到相應(yīng)的補償電壓。穩(wěn)態(tài)時Kl'的開關(guān)狀態(tài)與Kl相同。在穩(wěn)壓裝置進行檔位切換的過程中，系統(tǒng)切換時序如下時序一假設(shè)系統(tǒng)初始狀態(tài)位于開關(guān)Kl、Kl'閉合，需要切換至Ka (a興1，a ^ η)閉合的狀態(tài)，切換時序如下①Kl、Kl'閉合，Ka斷開②Kl'斷開(Kl閉合，Kl'、Ka斷開)③Ka閉合(Kl、Ka閉合，Kl'斷開)④Kl斷開(Ka閉合，Kl、Kl'斷開)按照④③②①的步驟反向切換，就是由Ka檔切換到Kl檔的過程。時序二 假設(shè)系統(tǒng)初始狀態(tài)位于開關(guān)Ka (a興1，a彡n，a興b)閉合，需要切換至Kb (b興1， b^n)閉合的狀態(tài)，切換時序如下按照時序一的反向切換，將系統(tǒng)狀態(tài)由Ka切換至Kl ；然后按照時序一，將系統(tǒng)狀態(tài)由Kl切換至Kb。Ll的電感量計算方法如下在Kl與變壓器原邊任一開關(guān)同時導通的過程中，Ll相當于自耦變壓器的負載，這時候電感上的電流不應(yīng)過大，以不超過額定電流的10% 20%為宜。本發(fā)明原理在系統(tǒng)不具備補償單元(即并聯(lián)的電感Ll和短路開關(guān)Kl')時，在不同的補償電壓切換過程中，必然存在一瞬間變壓器Tl原邊所有開關(guān)全部斷開，這時候變壓器Tl在瞬間嚴重飽和(類似于串聯(lián)變壓器、電流互感器副邊開路運行)，Tl的原邊產(chǎn)生很高的電壓尖峰，而副邊則產(chǎn)生很大的壓降造成負載瞬時電壓跌落；為了不使這種情況出現(xiàn)，需要在切換瞬間Tl原邊有兩個開關(guān)同時導通。但Tl原邊兩個開關(guān)同時導通時，實際相當于將兩個開關(guān)之間的變壓器繞組短路，系統(tǒng)立即短路保護。利用補償單元，通過上述的時序一、時序二，使切換過程瞬間為如下狀態(tài)變壓器 Tl原邊某一開關(guān)Ka與Kl同時導通、Kl ‘斷開，這樣使變壓器Tl在開關(guān)Kl與Ka之間的繞組形成的回路中串聯(lián)了負載Li，當Ll足夠大時，將通過Ll的電流限制在適當?shù)闹?，使系統(tǒng)可以正常運行。
權(quán)利要求
1.一種無諧波污染和瞬間輸出電壓跌落的穩(wěn)壓裝置，包括多抽頭變壓器Tl，所述多抽頭變壓器的原邊高壓端設(shè)置有η個切換開關(guān)Kl Kn，其特征在于還包括補償單元，所述補償單元包括并聯(lián)的電感Ll和短路開關(guān)Kl'；所述多抽頭變壓器Tl的同名端反向；所述多抽頭變壓器Tl的原邊低壓端接地，所述多抽頭變壓器Tl的副邊高壓端作為穩(wěn)壓裝置的輸出高端，所述多抽頭變壓器Tl的副邊低壓端接穩(wěn)壓裝置的輸入高端；所述補償單元設(shè)置在第一切換開關(guān)Kl和多抽頭變壓器Tl的原邊繞組高壓端之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無諧波污染和瞬間輸出電壓跌落的穩(wěn)壓裝置，其特征在于 所述電感Ll的電感量按照以下原則確定在Kl與變壓器原邊任一開關(guān)同時導通的過程中， 電感Ll上的電流為額定電流的10% 20%。
3.權(quán)利要求1所述穩(wěn)壓裝置的穩(wěn)壓方法，其特征在于該方法具體為(1)穩(wěn)壓裝置由Ka閉合切換至Kb閉合時，切換時序如下Ka閉合一Kl閉合一Kl'閉合一Ka斷開一Kl'斷開一Kb閉合一Kl斷開；(2)穩(wěn)壓裝置由Kl、Kl'閉合切換至Kb閉合時，切換時序如下KUKl'閉合一Kl ‘斷開一Kb閉合一Kl斷開；(3)穩(wěn)壓裝置由Ka閉合切換至Kl、Kl'閉合時，切換時序如下Ka閉合一Kl閉合一Kl ‘閉合一Ka斷開；其中a乒1且b乒1且a彡η且b彡η且a乒b。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種無諧波污染和瞬間輸出電壓跌落的穩(wěn)壓裝置及穩(wěn)壓方法，由開關(guān)K1～Kn、電感L1與開關(guān)K1′、原邊多抽頭變壓器T1連接構(gòu)成。本發(fā)明利用電感L1與開關(guān)K1′，以一種規(guī)定的系統(tǒng)切換時序保證輸出電壓在切換過程中仍能保持穩(wěn)定輸出，而不會產(chǎn)生瞬間跌落，以適應(yīng)某些對瞬間電壓跌落敏感的設(shè)備的要求，尤其是大功率的場合。
文檔編號H01F27/28GK102377350SQ201110390360
公開日2012年3月14日 申請日期2011年12月1日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月1日
發(fā)明者盧家林, 王昆 申請人:西安愛科電子有限責任公司