專利名稱：自耦變壓器式交流穩(wěn)壓電源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種自耦變壓器式交流穩(wěn)壓電源。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的自耦變壓器式交流穩(wěn)壓電源，一般采用變動(dòng)自耦變壓器的次級抽頭辦法實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定輸出電壓，減小輸入交流電的變化幅度。這種自耦變壓器式交流穩(wěn)壓電源的缺陷在于隨著次級抽頭變壓比的下降，輸出功率也在下降；同時(shí)，當(dāng)輸入交流電的電壓波動(dòng)在允許穩(wěn)壓輸出電壓范圍內(nèi)時(shí)，輸入交流電仍然經(jīng)由自耦變壓器的耦合輸出，自耦變壓器始終消耗電能，無法達(dá)到節(jié)能的目的。現(xiàn)有的另一種自耦變壓器式交流穩(wěn)壓電源，通過變動(dòng)自耦變壓器的初級抽頭，使次級輸出電壓的變化穩(wěn)定在要求范圍之內(nèi)。這種自耦變壓器式交流穩(wěn)壓電源雖然避免了因選擇低變壓比的次級抽頭而導(dǎo)致輸出功率下降的問題，但是，若要實(shí)現(xiàn)較寬的穩(wěn)壓范圍和較高的穩(wěn)壓精度，需增加自耦變壓器的抽頭與繼電器的數(shù)目，無疑也提高了產(chǎn)品制作的成本。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種通過組合切換自耦變壓器的初級、次級抽頭，用較少繼電器實(shí)現(xiàn)較高穩(wěn)壓精度、較寬穩(wěn)壓范圍的自耦變壓器式交流穩(wěn)壓電源。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用這樣一種自耦變壓器式交流穩(wěn)壓電源，包括自動(dòng)控制單元以及受所述的自動(dòng)控制單元驅(qū)動(dòng)的繼電器組合輸出電路，輸入交流電經(jīng)所述的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，所述的自耦變壓器T包括進(jìn)線端L、穩(wěn)壓端L’以及第一抽頭CT1、第二抽頭CT2、第三抽頭CT3和第四抽頭CT4，所述的進(jìn)線端L經(jīng)主開關(guān)SI的常閉觸頭、第一繼電器Kl的常閉觸頭接出所述的穩(wěn)壓端L’，所述的第二繼電器K2的常閉觸頭端、常開觸頭端和公共端分別與第一抽頭CT1、第二抽頭CT2、第三繼電器K3的常開觸頭端連接，所述的第三繼電器K3的常閉觸頭端與第四抽頭CT4、第四繼電器K4的常閉觸頭端連接，所述的第三繼電器K3的公共端與主開關(guān)SI的常開觸頭端連接并引出輸入電壓采樣端CYIN，所述的第四繼電器的常開觸頭端與第三抽頭CT3連接并引出輸出電壓采樣端CY0UT，所述的第四繼電器K4的公共端與第一繼電器Kl的常開觸頭端連接，所述的輸入電壓采樣端CYIN分別經(jīng)第一分壓網(wǎng)絡(luò)R16、R14R15和第二分壓網(wǎng)絡(luò)R16R14、R15接至第二比較器UlA和第三比較器UlD的同相比較端，所述的輸出電壓采樣端CYOUT經(jīng)第三分壓網(wǎng)絡(luò)R27、R28接至第四比較器UlC的同相比較端，將一穩(wěn)定電壓WY分別經(jīng)第一可調(diào)電阻RW1、第二可調(diào)電阻RW2、第三可調(diào)電阻RW3接至所述的第二比較器U1A、第三比較器U1D、第四比較器UlC的反向比較端，所述的第二比較器U1A、所述的第三比較器U1D、第四比較器UlC分別用于驅(qū)動(dòng)所述的第二繼電器K2、所述的第三繼電器K3、所述的第四繼電器K4。[0006]本實(shí)用新型在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行了改進(jìn)，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K3和第四繼電器K4的觸頭進(jìn)行組合，采用較少繼電器即可實(shí)現(xiàn)自耦變壓器的多種變壓比設(shè)置，保證了穩(wěn)壓精度的同時(shí)，大大加寬了穩(wěn)壓范圍，降低了變壓器乃至整個(gè)產(chǎn)品的制作成本；另外，當(dāng)輸入交流電的電壓波動(dòng)在允許穩(wěn)壓輸出電壓范圍內(nèi)時(shí)，輸入交流電無需經(jīng)自耦變壓器T的耦合，直接由第一繼電器Kl的常開觸頭輸出，實(shí)現(xiàn)了節(jié)能。特別地，所述的穩(wěn)壓電壓WY經(jīng)電阻R4、R5分壓接至第一比較器UlB的反相端，所述的穩(wěn)定電壓WY還經(jīng)延時(shí)開關(guān)SAC接至所述的第一比較器UlB的同相端，所述的第一比較器UlB的輸出端經(jīng)溫度保護(hù)開關(guān)TK的常閉觸頭接至所述的第一繼電器Kl的驅(qū)動(dòng)電路。經(jīng)延時(shí)開關(guān)的延時(shí)后，再驅(qū)動(dòng)第一繼電器實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定電壓輸出，可有效避免因上電瞬間的電壓波動(dòng)而使繼電器的觸頭抖動(dòng)出現(xiàn)粘連的問題，大大提高了產(chǎn)品的使用壽命，另外，當(dāng)自耦變壓器出現(xiàn)故障，溫度異常時(shí)，溫度保護(hù)開關(guān)TK可快速切斷穩(wěn)壓器的輸出電路，保護(hù)后級設(shè)備。特別地，所述的自耦變壓器式交流穩(wěn)壓電源還包括過壓比較器U2A和欠壓比較器U2B，所述的輸出電壓采樣端CYOUT還經(jīng)所述的第三分壓網(wǎng)絡(luò)R27、R28連接所述的欠壓比較器U2B的同相端、所述的過壓比較器U2A的反相端，所述的過壓比較器U2A的輸出端和所述的欠壓比較器U2B的輸出端分別接至第一二極管D9和第二二極管DlO負(fù)極端，所述的第一二極管D9和所述的第二二極管DlO的正極端并接，并接至第一比較器UlB的同相端。當(dāng)穩(wěn)壓電源的輸入交流電欠壓或過壓時(shí)，欠壓比較器U2B和過壓比較器U2A的輸出迅速拉低第一比較器UlB的同相端的電壓，穩(wěn)壓電源關(guān)斷輸出。

圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例的原理方框圖；圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例繼電器組合輸出電路；圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例自動(dòng)控制單元中穩(wěn)定電壓產(chǎn)生電路與輸出控制電路；圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例自動(dòng)控制單元中繼電器的控制電路。
具體實(shí)施方式
如圖1 4所示，一種自耦變壓器式交流穩(wěn)壓電源，包括自動(dòng)控制單元以及受自動(dòng)控制單元驅(qū)動(dòng)的繼電器組合輸出電路，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，自耦變壓器T包括進(jìn)線端L、穩(wěn)壓端L’以及第一抽頭CTl、第二抽頭CT2、第三抽頭CT3和第四抽頭CT4，進(jìn)線端L經(jīng)主開關(guān)SI的常閉觸頭、第一繼電器Kl的常閉觸頭接出穩(wěn)壓端L’，第二繼電器K2的常閉觸頭端、常開觸頭端和公共端分別與第一抽頭CT1、第二抽頭CT2、第三繼電器K3的常開觸頭端連接，第三繼電器K3的常閉觸頭端與第四抽頭CT4、第四繼電器K4的常閉觸頭端連接，第三繼電器K3的公共端與主開關(guān)SI的常開觸頭端連接并引出輸入電壓采樣端CYIN，第四繼電器的常開觸頭端與第三抽頭CT3連接并引出輸出電壓采樣端CY0UT，第四繼電器K4的公共端與第一繼電器Kl的常開觸頭端連接，輸入電壓采樣端CYIN分別經(jīng)第一分壓網(wǎng)絡(luò)R16、R14R15和第二分壓網(wǎng)絡(luò)R16R14、R15接至第二比較器UlA和第三比較器UlD的同相比較端，輸出電壓采樣端CYOUT經(jīng)第三分壓網(wǎng)絡(luò)R27、R28接至第四比較器UlC的同相比較端，將一穩(wěn)定電壓WY分別經(jīng)第一可調(diào)電阻RWl、第二可調(diào)電阻RW2、第三可調(diào)電阻RW3接至第二比較器U1A、第三比較器U1D、第四比較器UlC的反向比較端，第二比較器U1A、第三比較器U1D、第四比較器UlC分別用于驅(qū)動(dòng)第二繼電器K2、第三繼電器K3、第四繼電器K4。穩(wěn)壓電壓WY經(jīng)電阻R4、R5分壓接至第一比較器UlB的反相端，穩(wěn)定電壓WY還經(jīng)延時(shí)開關(guān)SAC接至第一比較器UlB的同相端，第一比較器UlB的輸出端經(jīng)溫度保護(hù)開關(guān)TK的常閉觸頭接至第一繼電器Kl的驅(qū)動(dòng)電路。本實(shí)用新型的工作原理:當(dāng)輸入交流電的電壓波動(dòng)在允許穩(wěn)壓輸出電壓范圍內(nèi)時(shí)，第一繼電器Kl吸合，第二繼電器K2、第三繼電器K3和第四繼電器K4不動(dòng)作，輸入交流電經(jīng)第三繼電器K3的常閉觸頭、第四繼電器K4的常閉觸頭、第一繼電器Kl的常開觸頭輸出，自耦變壓器T空載，達(dá)到節(jié)電目的。以下將計(jì)算當(dāng)輸入交流電的電壓處于不同區(qū)間時(shí)，自耦變壓器的變壓比自動(dòng)切換以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)壓。在這里，假設(shè)，wl為第一抽頭CTl對應(yīng)繞組的匝數(shù)，w2為第二抽頭CT2對應(yīng)繞組的匝數(shù)，w3為第三抽頭CT3對應(yīng)繞組的匝數(shù)，w4為第四抽頭CT4對應(yīng)繞組的匝數(shù)。當(dāng)輸入交流電的電壓低于允許范圍，處于“低I”區(qū)間時(shí)，自動(dòng)控制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K3和第四繼電器K4均吸合，輸入交流電經(jīng)第三繼電器K3的常開觸頭和第二繼電器K2的常開觸頭接入第二抽頭CT2，經(jīng)第三抽頭CT3耦合后，由第四繼電器K4的常開觸頭、第一繼電器Kl的常開觸頭輸出穩(wěn)定電壓，因此，在“低I”區(qū)間時(shí)，自耦變壓器的變壓比為w2/w3。當(dāng)輸入交流電的電壓低于允許范圍，處于“低II”區(qū)間時(shí)，自動(dòng)控制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K3均吸合，第四繼電器K4不動(dòng)作，輸入交流電經(jīng)第三繼電器K3的常開觸頭和第二繼電器K2的常開觸頭接入第二抽頭CT2，經(jīng)第四抽頭CT4耦合后，由第四繼電器K4的常閉觸頭、第一繼電器Kl的常開觸頭輸出穩(wěn)定電壓，因此，在“低II”區(qū)間時(shí)，自耦變壓器的變壓比為w2/w4。當(dāng)輸入交流電的電壓低于允許范圍，處于“低III”區(qū)間時(shí)，自動(dòng)控制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K3和第四繼電器K4均吸合，第二繼電器K2不動(dòng)作，輸入交流電經(jīng)第三繼電器K3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，由第四繼電器K4的常開觸頭、第一繼電器Kl的常開觸頭輸出穩(wěn)定電壓，因此，在“低III”區(qū)間時(shí)，自耦變壓器的變壓比為wl/w3。當(dāng)輸入交流電的電壓低于允許范圍，處于“低IV”區(qū)間時(shí)，自動(dòng)控制單元輸出控制至繼電器組合輸出電路，使第一繼電器Kl和第三繼電器K3均吸合，第四繼電器K4和第二繼電器K2不動(dòng)作，輸入交流電經(jīng)第三繼電器K3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，由第四繼電器K4的常閉觸頭、第一繼電器Kl的常開觸頭輸出穩(wěn)定電壓，因此，在“低IV”區(qū)間時(shí)，自耦變壓器的變壓比為wl/w4。當(dāng)輸入交流電的電壓高于允許范圍，處于“高I”區(qū)間時(shí)，自動(dòng)控制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K4均吸合，第二繼電器K2和第三繼電器K3不動(dòng)作，輸入交流電經(jīng)第三繼電器K3的常閉觸頭接入第四抽頭CT4，經(jīng)第三抽頭CT3耦合后，由第四繼電器K4的常開觸頭、第一繼電器Kl的常開觸頭輸出穩(wěn)定電壓，因此，在“高I”區(qū)間時(shí)，自耦變壓器的變壓比為w4/w3。[0022]自耦變壓器式交流穩(wěn)壓電源還包括過壓比較器U2A和欠壓比較器U2B，輸出電壓采樣端CYOUT還經(jīng)第三分壓網(wǎng)絡(luò)R27、R28連接欠壓比較器U2B的同相端、過壓比較器U2A的反相端，過壓比較器U2A的輸出端和欠壓比較器U2B的輸出端分別接至第一二極管D9和第二二極管DlO負(fù)極端，第一二極管D9和第二二極管DlO的正極端并接，并接至第一比較器UlB的同相端。當(dāng)輸入交流電出現(xiàn)欠壓或過壓時(shí)，欠壓比較器U2B和過壓比較器U2A的輸出迅速拉低第一比較器UlB的同相端的電壓，從而切斷穩(wěn)壓器的輸出電路。本實(shí)用新型可以通過調(diào)節(jié)自動(dòng)控制單元中的可調(diào)電阻W1、W2、W3、W4的工作點(diǎn)，來改變電壓變化區(qū)域以及過壓保護(hù)工作點(diǎn)。
權(quán)利要求1.一種自耦變壓器式交流穩(wěn)壓電源，包括自動(dòng)控制單元以及受所述的自動(dòng)控制單元驅(qū)動(dòng)的繼電器組合輸出電路，其特征在于:輸入交流電經(jīng)所述的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，所述的自耦變壓器(T)包括進(jìn)線端(L)、穩(wěn)壓端(L’)以及第一抽頭(CTl)、第二抽頭(CT2)、第三抽頭(CT3)和第四抽頭(CT4)，所述的進(jìn)線端(L)經(jīng)主開關(guān)(SI)的常閉觸頭、第一繼電器(Kl)的常閉觸頭接出所述的穩(wěn)壓端(L’)，所述的第二繼電器(K2)的常閉觸頭端、常開觸頭端和公共端分別與第一抽頭(CTl)、第二抽頭(CT2)、第三繼電器(K3)的常開觸頭端連接，所述的第三繼電器(K3)的常閉觸頭端與第四抽頭(CT4)、第四繼電器(K4)的常閉觸頭端連接，所述的第三繼電器(K3)的公共端與主開關(guān)(SI)的常開觸頭端連接并引出輸入電壓采樣端(CYIN)，所述的第四繼電器的常開觸頭端與第三抽頭(CT3)連接并引出輸出電壓采樣端(CYOUT)，所述的第四繼電器(K4)的公共端與第一繼電器(Kl)的常開觸頭端連接，所述的輸入電壓采樣端(CYIN)分別經(jīng)第一分壓網(wǎng)絡(luò)(R16、R14R15)和第二分壓網(wǎng)絡(luò)(R16R14、R15)接至第二比較器(UlA)和第三比較器(UlD)的同相比較端，所述的輸出電壓采樣端(CYOUT)經(jīng)第三分壓網(wǎng)絡(luò)(R27、R28)接至第四比較器(UlC)的同相比較端，將一穩(wěn)定電壓(WY)分別經(jīng)第一可調(diào)電阻(RWl)、第二可調(diào)電阻(RW2)、第三可調(diào)電阻(RW3)接至所述的第二比較器(UlA)、第三比較器(UlD)、第四比較器(UlC)的反向比較端，所述的第二比較器(UlA)、所述的第三比較器(UlD)、第四比較器(UlC)分別用于驅(qū)動(dòng)所述的第二繼電器(K2)、所述的第三繼電器(K3)、所述的第四繼電器(K4)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自耦變壓器式交流穩(wěn)壓電源，其特征在于:所述的穩(wěn)壓電壓(WY)經(jīng)電阻(R4、R5)分壓接至第一比較器(UlB)的反相端，所述的穩(wěn)定電壓(WY)還經(jīng)延時(shí)開關(guān)(SAC)接至所述的第一比較器(UlB)的同相端，所述的第一比較器(UlB)的輸出端經(jīng)溫度保護(hù)開關(guān)(TK)的常閉觸頭接至所述的第一繼電器(Kl)的驅(qū)動(dòng)電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的自耦變壓器式交流穩(wěn)壓電源，其特征在于:所述的自耦變壓器式交流穩(wěn)壓電源還包括過壓比較器(U2A)和欠壓比較器(U2B)，所述的輸出電壓采樣端(CYOUT)還經(jīng)所述的第三分壓網(wǎng)絡(luò)(R27、R28)連接所述的欠壓比較器(U2B)的同相端、所述的過壓比較器(U2A)的反相端，所述的過壓比較器(U2A)的輸出端和所述的欠壓比較器(U2B)的輸出端分別接至第一二極管(D9)和第二二極管(DlO)負(fù)極端，所述的第一二極管(D9)和所述的第二二極管(DlO)的正極端并接，并接至第一比較器(UlB)的同相端。
專利摘要本實(shí)用涉及一種自耦變壓器式交流穩(wěn)壓電源，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，自耦變壓器T包括進(jìn)線端L、穩(wěn)壓端L’以及第一抽頭CT1、第二抽頭CT2、第三抽頭CT3和第四抽頭CT4。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K3和第四繼電器K4的觸頭進(jìn)行組合，采用較少繼電器即可實(shí)現(xiàn)自耦變壓器的多種變壓比設(shè)置，保證了穩(wěn)壓精度，大大加寬了穩(wěn)壓范圍，降低了變壓器乃至整個(gè)產(chǎn)品的制作成本；另，當(dāng)輸入交流電的電壓波動(dòng)在允許穩(wěn)壓輸出電壓范圍內(nèi)時(shí)，輸入交流電無需經(jīng)自耦變壓器T的耦合，直接由第一繼電器K1的常開觸頭輸出，實(shí)現(xiàn)了節(jié)能。
文檔編號G05F1/20GK203012561SQ20122075276
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)明者朱明燈, 馮俊峰, 閆化磊 申請人:浙江弘樂電氣有限公司