專利名稱：低壓照明用自耦調(diào)壓變壓器式無觸點分檔降壓節(jié)電器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種無觸點降壓節(jié)電器，特別是照明節(jié)電用的無觸點分檔降壓節(jié)電器。
背景技術(shù)：
由于電網(wǎng)電壓的波動，照明電路承受的電壓往往會高于額定電壓，尤其在電網(wǎng)負荷低谷時照明電路超額定電壓現(xiàn)象更為嚴重。過高電壓不僅會造成電力損耗增加，而且會造成電光源壽命大幅度縮短。降低和穩(wěn)定照明電路電壓可以達到節(jié)電并延長電光源壽命的目的。
目前使用的照明節(jié)器電壓換擋時采用有觸點開關(guān)，換擋時電路激磁電流大，容易打火，使用壽命短，不適于頻繁切換。
采用無觸點開關(guān)，使用壽命長，可以頻繁切換；配合合理的控制程序還可以使換擋時電路激磁電流最小，使工作更為節(jié)能可靠。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種自耦調(diào)壓變壓器式無觸點分檔降壓節(jié)電器，以便很好地解決現(xiàn)有的有觸點開關(guān)存在的容易打火，使用壽命短，不能頻繁切換等問題。
本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的該裝置由自耦調(diào)壓變壓器、多組反并聯(lián)可控硅、斷路器以及控制電路構(gòu)成，它們彼此之間電連接，自耦調(diào)壓變壓器線圈分
成4 8段，其第一段線圈的起始端通過斷路器連接到電源的一個輸入端，其第一段線圈的末端接負載的一端，同時其通過一組反并聯(lián)可控硅(k5)連接第二段線圈的起始端；自耦調(diào)壓變壓器的第二至四、五、六、七或八段線圈并聯(lián)一 組可控硅(k6)，且每一段線圈末端分別連接一組反并聯(lián)可控硅構(gòu)成的無觸點開 關(guān)，這些無觸點開關(guān)的另一端和負載的另一端直接接在電源的另一個輸入端。 自耦調(diào)壓變壓器在不節(jié)能狀態(tài)下以變壓器形態(tài)出現(xiàn)；在節(jié)能狀態(tài)下以自耦調(diào)壓 器形態(tài)出現(xiàn)。多組反并聯(lián)可控硅，其中k5和k6進行互鎖，由控制電路(1)控 制實現(xiàn)節(jié)能和非節(jié)能狀態(tài)的無觸點切換；其余各組作為連接自耦調(diào)壓變壓器線 圈抽頭的無觸點分接開關(guān)，由控制電路控制實現(xiàn)無觸點切換達到分級調(diào)壓并且 穩(wěn)壓的目的。


圖1是自耦調(diào)壓變壓器式無觸點分檔降壓節(jié)電器示意圖。
具體實施例方式
圖1本發(fā)明的低壓照明用自耦調(diào)壓變壓器式無觸點分檔降壓節(jié)電器，其結(jié) 構(gòu)由自耦調(diào)壓變壓器和無觸點開關(guān)調(diào)壓穩(wěn)壓系統(tǒng)組成。a'N為交流輸入端，aN 為輸出端，K為斷路器，k5、 k6為兩組反并聯(lián)可控硅，進行互鎖控制，k5導(dǎo)通， k6關(guān)斷時，自耦調(diào)壓變壓器以自耦調(diào)壓器形態(tài)出現(xiàn)，節(jié)電器處于調(diào)壓降壓狀態(tài)； k6導(dǎo)通，k5關(guān)斷時自耦調(diào)壓變壓器以變壓器形態(tài)出現(xiàn)，節(jié)電器的輸出即為輸入 電壓，處于非節(jié)電狀態(tài)。自耦調(diào)壓器線圈分成AB， BC， CD， DE， EF五段，A 端為輸入端，B點接負載的一端。C， D， E， F各自接一組反并聯(lián)可控硅構(gòu)成的 無觸點開關(guān)k4、 k3、 k2、 kl，四個無觸點開關(guān)的另一端和負載的另一端直接接 在電源的另一個輸入端。
假設(shè)電網(wǎng)電壓正好為220V， K閉合，k5閉合，k6斷開情況下
當kl接通k2， k3， k4斷開時，負載的電壓為205V;
當k2接通kl， k3， k4斷開時，負載的電壓為200V;當k3接通kl， k2， k4斷開時，負載的電壓為195V; 當k4接通kl， k2， k3斷開時，負載的電壓為190V;
K閉合，k5斷開，k6閉合時，k6將自耦調(diào)壓器線圈的BF段短路，aN端電 壓等于AN端電壓，為220V。節(jié)電器處于非節(jié)電狀態(tài)。
控制電路(1)包括輔助電源(2)、控制板(3)、檢測板(4)、控制面板(5) 和可控硅驅(qū)動板(6)。輔助電源(2)連接到節(jié)電器的輸入電源端a，N，經(jīng)過電 平轉(zhuǎn)換連接到控制板(3)為其提供所需電源。控制板(3)與檢測板(4)、控 制面板(5)及可控硅驅(qū)動板(6)連接，檢測板(4)檢測回的信號輸入到控制 板(3)，同時控制板(3)接收來自控制面板(5)的指令(節(jié)能或非節(jié)能、降 壓等級)，經(jīng)DSP處理，控制板(3)輸出若干組控制信號，再經(jīng)過可控硅驅(qū)動 板(6)驅(qū)動放大后連接到各組可控硅的門極和陰極之間。可控硅驅(qū)動板(6) 發(fā)出的信號(Gl、 El)、 (G2、 E2)、 (G3、 E3)、 (G4、 E4)、 (G5、 E5)、 (G6、 E6)分別作為反并聯(lián)可控硅kl、 k2、 k3、 k4、 k5、 k6的驅(qū)動信號，Gx禾B Ex分 別連接到可控硅的門極和陰極之間。
在控制電路的控制下，本發(fā)明具有手調(diào)功能，可把電壓控制和穩(wěn)定在三個 調(diào)壓檔195V、 200V、 205V;而且它還具有程序控制功能，根據(jù)需要，在不同 的時點，控制照明電路有不同的電壓。
本發(fā)明的自耦調(diào)壓變壓器的有如下特點
1) 自耦調(diào)壓變壓器和負載的連接點B是固定的，負載的另一端直接接在電 源的另一端，因此，在調(diào)壓過程中，負載不會出現(xiàn)"閃斷"的現(xiàn)象。
2) 自耦調(diào)壓變壓器中各段線圈流過的電流不同，除了AB段需要采用粗導(dǎo) 線繞制外，其他各段可以采用細導(dǎo)線繞制，這樣能縮小自耦調(diào)壓器的體積和成本。于電網(wǎng)供電電壓變化比較大，
可以在190V-250V之間變動，因此，即使把無觸點開關(guān)的接通固定在某一檔上 (例如固定在200V檔)，自耦調(diào)壓器輸出電壓也不會固定在200V，而是隨著電 網(wǎng)電壓的變動而變動。由于電網(wǎng)電壓變化范圍較大，不管接在哪一檔，輸出電 壓都會有很大的變動范圍。負載電壓太低時就會出現(xiàn)熄燈的現(xiàn)象；相反，負載 電壓太高又起不到節(jié)電的作用，可見，并不是把自耦調(diào)壓器定在某一檔就可以 節(jié)電，而是必須通過控制電路，隨時調(diào)整自耦調(diào)壓器檔位，把輸出給負載的電 壓控制并穩(wěn)定在指定的電壓上才能真正起到節(jié)電的作用。無觸點開關(guān)kl， k2， k3， k4不僅有調(diào)壓的作用，而且和控制電路構(gòu)成自動穩(wěn)壓系統(tǒng)。比如說，要讓 照明負載在200V工作，則k3接通，kl， k2， k4斷開。如果此時電網(wǎng)電壓偏高， 負載電壓會超出200V，這時，控制電路檢測到電網(wǎng)電壓偏高的信號后，會自動 關(guān)斷k3，接通k4，使負載電壓下降；相反，如果電網(wǎng)電壓下跌，負載電壓會低 于200V，則控制電路檢測到電網(wǎng)電壓偏低的信號后，會自動關(guān)斷k3，接通k2， 使負載電壓上升，從而達到自動穩(wěn)定在200V工作的目的。
本發(fā)明設(shè)計了合理的控制電路和控制程序，避免了電壓換擋時產(chǎn)生環(huán)流電 流，并把開關(guān)切換瞬間出現(xiàn)的激磁電流控制在最小。
權(quán)利要求
1.一種低壓照明用自耦調(diào)壓變壓器式無觸點分檔降壓節(jié)電器，其特征在于它由自耦調(diào)壓變壓器、多組反并聯(lián)可控硅、斷路器以及控制電路構(gòu)成，它們彼此之間電連接，自耦調(diào)壓變壓器線圈分成4～8段，其第一段線圈的起始端通過斷路器連接到電源的一個輸入端a’，其第一段線圈的末端接負載的一端，同時其通過一組反并聯(lián)可控硅(k5)連接第二段線圈的起始端；自耦調(diào)壓變壓器的第二至四、五、六、七或八段線圈并聯(lián)一組可控硅(k6)，且每一段線圈末端分別連接一組反并聯(lián)可控硅構(gòu)成的無觸點開關(guān)，這些無觸點開關(guān)的另一端和負載的另一端直接接在電源的另一個輸入端。
2. 如權(quán)利要求1所述的低壓照明用自耦調(diào)壓變壓器式無觸點分檔降壓節(jié)電 器，其特征在于其自耦調(diào)壓變壓器在可控硅k5斷開、可控硅k6接通時以變壓 器形態(tài)出現(xiàn)；在k5接通k6斷開時以自耦調(diào)壓器形態(tài)出現(xiàn)。
3. 如權(quán)利要求1所述的低壓照明用自耦調(diào)壓變壓器式無觸點分檔降壓節(jié)電 器，其特征在于其反并聯(lián)可控硅k5和k6進行互鎖，由控制電路(1)控制實現(xiàn) k5和k6的無觸點切換。
4. 如權(quán)利要求1所述的低壓照明用自耦調(diào)壓變壓器式無觸點分檔降壓節(jié)電 器，其特征在于其控制電路(1)包括輔助電源(2)、控制板(3)、檢測板(4)、 控制面板(5)和可控硅驅(qū)動板(6)，輔助電源(2)連接到電源輸入端a'N，經(jīng) 過電平轉(zhuǎn)換連接到控制板(3)，控制板(3)與檢測板(4)、控制面板(5)及 可控硅驅(qū)動板(6)連接，它接受(4)檢測回的信號，同時接收(5)的指令(節(jié) 能或非節(jié)能、降壓等級)，并輸出若干組控制信號，經(jīng)過可控硅驅(qū)動板(6)驅(qū) 動放大后，連接到各組可控硅的門極和陰極之間。
5. 如權(quán)利要求1所述的低壓照明用自耦調(diào)壓變壓器式無觸點分檔降壓節(jié)電器，其特征在于其自耦調(diào)壓變壓器的第二至四、五、六、七或八段線圈末端連接的無觸點開關(guān)和控制電路構(gòu)成自動穩(wěn)壓系統(tǒng)。
全文摘要
本發(fā)明是一種照明節(jié)電用的自耦調(diào)壓變壓器式無觸點分檔降壓節(jié)電裝置。由自耦調(diào)壓變壓器、多組反并聯(lián)可控硅、斷路器以及控制電路構(gòu)成。其中兩組反并聯(lián)可控硅互鎖控制，實現(xiàn)節(jié)能狀態(tài)和非節(jié)能狀態(tài)的無觸點切換，其余各組反并聯(lián)可控硅作為連接自耦調(diào)壓變壓器線圈抽頭無觸點分接開關(guān)，通過控制電路控制不同的可控硅導(dǎo)通，即可以達到分級調(diào)壓且穩(wěn)壓的目的。本發(fā)明的結(jié)構(gòu)、控制電路和控制程序合理，避免了電壓換檔時環(huán)流現(xiàn)象的出現(xiàn)，并把電壓換檔時變壓器的激磁電流控制到最小。本發(fā)明具有輸出電流為正弦波，無觸點切換、無環(huán)流、激磁電流小等優(yōu)點。
文檔編號H05B37/02GK101640958SQ20081011737
公開日2010年2月3日 申請日期2008年7月30日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月30日
發(fā)明者偉 張, 張志杰, 爽 高 申請人:偉 張