匝數(shù)可調(diào)變壓器的制造方法
【專利摘要】匝數(shù)可調(diào)變壓器，包括初級線圈、次級線圈，以及分別與初級線圈起點(diǎn)和終點(diǎn)連接的正相輸入端和反向輸入端，所述初級線圈分為連續(xù)連接的N段子初級線圈，各段子初級線圈匝數(shù)成等比例縮減，所述初級線圈起點(diǎn)和終點(diǎn)之間串聯(lián)有N個(gè)第一開關(guān)，各段子初級線圈的起點(diǎn)分別通過一個(gè)第二開關(guān)連接第一開關(guān)的輸入端；第二開關(guān)共有N個(gè)；還包括譯碼器，所述第一開關(guān)和第二開關(guān)的控制端與譯碼器的輸出端連接，所述譯碼器控制第一開關(guān)和連接其輸入端的第二開關(guān)的開關(guān)狀態(tài)相反。本實(shí)用新型通過調(diào)節(jié)各個(gè)開關(guān)的狀態(tài)，控制各個(gè)子初級線圈接入或不接入變壓器，從而調(diào)節(jié)在次級線圈得到的交流電壓幅值，調(diào)節(jié)方式方便可靠，精度可控，且減小了渦流損耗。
【專利說明】
匝數(shù)可調(diào)變壓器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于電力電子領(lǐng)域，涉及交流變壓器，特別是一種匝數(shù)可調(diào)變壓器。

【背景技術(shù)】
[0002]變壓器由鐵芯(或磁芯)和線圈組成，線圈有兩個(gè)或兩個(gè)以上的繞組，其中接電源的繞組叫初級線圈(也叫初級線圈)，其余的繞組叫次級線圈(或次級線圈)。大部分的變壓器均有固定的鐵芯，其上繞有一次與二次的線圈?；阼F材的高導(dǎo)磁性，大部分磁通量局限在鐵芯里，因此，兩組線圈藉此可以獲得相當(dāng)高程度之磁耦合。在一些變壓器中，線圈與鐵芯二者間緊密地結(jié)合，其一次與二次電壓的比值幾乎與二者之線圈匝數(shù)比相同。因此，變壓器之匝數(shù)比，一般可作為變壓器升壓或降壓的參考指標(biāo)。由于此項(xiàng)升壓與降壓的功能，使得變壓器已成為現(xiàn)代化電力系統(tǒng)之一重要附屬物，提升輸電電壓使得長途輸送電力更為經(jīng)濟(jì)，至于降壓變壓器，它使得電力運(yùn)用方面更加多元化，可以這樣說，沒有變壓器，工業(yè)實(shí)無法達(dá)到發(fā)展的現(xiàn)狀。
[0003]隨著自動(dòng)化技術(shù)的不斷推進(jìn)，自動(dòng)化保護(hù)設(shè)備應(yīng)用也越來越廣，220V直流電源作為動(dòng)作電源或備用保護(hù)電源，應(yīng)用十分廣泛。各種自動(dòng)化設(shè)備所需要的交流電電壓值或直流值不盡相同，需要不同的交流電壓，但現(xiàn)有變壓器通常不能做到輸出電壓一次到位，而通過多個(gè)變壓器多次調(diào)壓達(dá)到需要的電壓值，多次調(diào)壓不僅提高了變壓器成本，而且增大了調(diào)壓中的功率損耗。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]為克服現(xiàn)有技術(shù)所存在的技術(shù)缺陷，本實(shí)用新型公開了一種匝數(shù)可調(diào)變壓器。
[0005]本實(shí)用新型所述匝數(shù)可調(diào)變壓器，包括初級線圈、次級線圈，以及分別與初級線圈起點(diǎn)和終點(diǎn)連接的正相輸入端和反向輸入端，其特征在于，所述初級線圈分為連續(xù)連接的N段子初級線圈，各段子初級線圈匝數(shù)成等比例縮減，所述初級線圈起點(diǎn)和終點(diǎn)之間串聯(lián)有N個(gè)第一開關(guān)，各段子初級線圈的起點(diǎn)分別通過一個(gè)第二開關(guān)連接第一開關(guān)的輸入端；第二開關(guān)共有N個(gè)；
[0006]還包括譯碼器，所述第一開關(guān)和第二開關(guān)的控制端與譯碼器的輸出端連接，所述譯碼器控制第一開關(guān)和連接其輸入端的第二開關(guān)的開關(guān)狀態(tài)相反；所述N為大于I的整數(shù)。
[0007]具體的，所述第一開關(guān)和/或第二開關(guān)為繼電器。
[0008]具體的，所述第一開關(guān)和連接其輸入端的第二開關(guān)的控制端相連，第一開關(guān)和第二開關(guān)為功率MOS器件或功率三極管，且第一開關(guān)和第二開關(guān)的開關(guān)極性相反。
[0009]具體的，相鄰子初級線圈的匝數(shù)比為2:1。
[0010]具體的，所述N不小于8。
[0011]具體的，還包括與次級線圈連接的整流輸出級，所述整流輸出級將次級線圈得到的交流電轉(zhuǎn)化為直流輸出。
[0012]采用本實(shí)用新型所述匝數(shù)可調(diào)變壓器，通過調(diào)節(jié)各個(gè)開關(guān)的狀態(tài)，控制各個(gè)子初級線圈接入或不接入變壓器，從而調(diào)節(jié)在次級線圈得到的交流電壓幅值，調(diào)節(jié)方式方便可靠，精度可控，且減小了渦流損耗。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為本實(shí)用新型所述匝數(shù)可調(diào)變壓器的一種【具體實(shí)施方式】結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖，對本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0015]本實(shí)用新型所述匝數(shù)可調(diào)變壓器，包括初級線圈、次級線圈，以及分別與初級線圈起點(diǎn)和終點(diǎn)連接的正相輸入端INP和反向輸入端INN，所述初級線圈分為連續(xù)連接的N段子初級線圈，各段子初級線圈匝數(shù)成等比例縮減，所述初級線圈起點(diǎn)和終點(diǎn)之間串聯(lián)有N個(gè)第一開關(guān)K1，各段子初級線圈的起點(diǎn)分別通過一個(gè)第二開關(guān)K2連接第一開關(guān)的輸入端；例如圖1中，最上方子初級線圈的起點(diǎn)為Al，終點(diǎn)為A2，Al為第一開關(guān)的輸入端。所述第二開關(guān)共有N個(gè)；
[0016]還包括譯碼器DK，所述第一開關(guān)和第二開關(guān)的控制端與譯碼器的輸出端連接，所述譯碼器控制第一開關(guān)和連接其輸入端的第二開關(guān)的開關(guān)狀態(tài)相反；所述N為大于I的整數(shù)。
[0017]如圖1所示給出了一種【具體實(shí)施方式】,初級線圈從上到下分為三個(gè)子初級線圈，即N=3，相鄰各段子初級線圈的比例系數(shù)為2:1，則三段的匝數(shù)比為4:2:1，每個(gè)第一開關(guān)與一段子初級線圈并聯(lián)，根據(jù)需要選擇合適的第一開關(guān)閉合，可以短路掉所并聯(lián)的初級子線圈，從而使控制初級線圈的實(shí)際有效匝數(shù)，實(shí)際應(yīng)用中，雖然Kl將并聯(lián)的子初級線圈短路，但由于實(shí)際電阻的存在，仍然在Kl上可能存在一定的壓降，會在對應(yīng)的子初級線圈產(chǎn)生渦流，從而抵消部分磁通量，因此為減小渦流損失，譯碼器控制第一開關(guān)和連接其輸入端的第二開關(guān)的開關(guān)狀態(tài)相反，當(dāng)Kl閉合時(shí)，對應(yīng)的第二開關(guān)K2斷開，從而徹底阻斷渦流產(chǎn)生的可能性。
[0018]第一開關(guān)和/或第二開關(guān)為繼電器，通過譯碼器控制各個(gè)繼電器的開關(guān)，也可以如圖1所示，采用功率管器件，例如PM0S、NM0S、PNP、NPN等，只要第一開關(guān)和第二開關(guān)的開關(guān)極性相反即可，例如第一開關(guān)和第二開關(guān)分別為PMOS和NMOS或PNP和NPN。
[0019]相鄰子初級線圈的匝數(shù)比為2:1，可以實(shí)現(xiàn)1/2N的調(diào)節(jié)精度，方便計(jì)算，為滿足通常的電壓精度要求，N應(yīng)不小于8，此時(shí)調(diào)節(jié)精度為1/256，對于220V的常用市電輸入，調(diào)節(jié)精度小于IV，可以滿足絕大多數(shù)條件下的應(yīng)用。
[0020]還可以在次級線圈輸出端VOUT連接整流輸出級，例如全橋或半橋整流電路或其他交直流轉(zhuǎn)換電路，將次級線圈得到的交流電轉(zhuǎn)化為直流輸出，方便后續(xù)電子設(shè)備直接使用直流電。
[0021]前文所述的為本實(shí)用新型的各個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，各個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中的優(yōu)選實(shí)施方式如果不是明顯自相矛盾或以某一優(yōu)選實(shí)施方式為前提，各個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式都可以任意疊加組合使用，所述實(shí)施例以及實(shí)施例中的具體參數(shù)僅是為了清楚表述實(shí)用新型人的實(shí)用新型驗(yàn)證過程，并非用以限制本實(shí)用新型的專利保護(hù)范圍，本實(shí)用新型的專利保護(hù)范圍仍然以其權(quán)利要求書為準(zhǔn)，凡是運(yùn)用本實(shí)用新型的說明書及附圖內(nèi)容所作的等同結(jié)構(gòu)變化，同理均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.匝數(shù)可調(diào)變壓器，包括初級線圈、次級線圈，以及分別與初級線圈起點(diǎn)和終點(diǎn)連接的正相輸入端和反向輸入端，其特征在于，所述初級線圈分為連續(xù)連接的N段子初級線圈，各段子初級線圈匝數(shù)成等比例縮減，所述初級線圈起點(diǎn)和終點(diǎn)之間串聯(lián)有N個(gè)第一開關(guān)，各段子初級線圈的起點(diǎn)分別通過一個(gè)第二開關(guān)連接第一開關(guān)的輸入端；第二開關(guān)共有N個(gè)； 還包括譯碼器，所述第一開關(guān)和第二開關(guān)的控制端與譯碼器的輸出端連接，所述譯碼器控制第一開關(guān)和連接其輸入端的第二開關(guān)的開關(guān)狀態(tài)相反；所述N為大于I的整數(shù)。
2.如權(quán)利要求1所述的匝數(shù)可調(diào)變壓器，其特征在于，所述第一開關(guān)和/或第二開關(guān)為繼電器。
3.如權(quán)利要求1所述的匝數(shù)可調(diào)變壓器，其特征在于，所述第一開關(guān)和連接其輸入端的第二開關(guān)的控制端相連，第一開關(guān)和第二開關(guān)為功率MOS器件或功率三極管，且第一開關(guān)和第二開關(guān)的開關(guān)極性相反。
4.如權(quán)利要求1所述的匝數(shù)可調(diào)變壓器，其特征在于，相鄰子初級線圈的匝數(shù)比為2:1
5.如權(quán)利要求1所述的匝數(shù)可調(diào)變壓器，其特征在于，所述N不小于8。
6.如權(quán)利要求1所述的匝數(shù)可調(diào)變壓器，其特征在于，還包括與次級線圈連接的整流輸出級，所述整流輸出級將次級線圈得到的交流電轉(zhuǎn)化為直流輸出。
【文檔編號】H01F27/28GK204189593SQ201420745896
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2014年12月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月3日
【發(fā)明者】譙興宇 申請人:國網(wǎng)四川省電力公司達(dá)州供電公司, 國家電網(wǎng)公司