一种无环流稳压器稳压电路的制作方法

本实用新型涉及稳压器技术领域，更具体地说，它涉及一种无环流稳压器稳压电路。

背景技术：

稳压器是指电子工程中的一种被设计来自动维持恒定电压的装置。

如图1所示，图1的稳压电路为现有技术中具有代表性的无触点稳压器稳压电路原理，由调压变压器tb2(副变)、可控硅模块s0-10及驱动电路组成。tb2(副变)为多抽头自耦变压器，每路抽头由1组若干个可控硅开关控制。可控硅开关s1～s5为补偿电压大小切换开关；可控硅开关s0、s7、s8、s9和s10为零补偿、正补偿、负补偿切换开关；改变各可控硅开关s0～s10的导通状态，即可改变补偿变压器tb1初级线圈上的电压大小和方向，从而tb1次级可产生大小和方向均可变的补偿电压△u。当输入电压uin改变或因负载变化而引起输出电压uout变化时，智能控制电路对可控硅开关(s0～s10)进行调整切换，从而自动保持输出电压稳定。

依据图1的电路图及以上分析可知，第一代无触点稳压器稳压电路可提供正5级、0补偿、负5级的共11级逐级补偿叠加，其不足之处在于有环流，导致输出波形差，有环流是指：由图1可知，流经可控硅(s0-s10)的电流是与稳压器主回路同步的，其电流过零点取决于稳压器主回路中实际负载电流，而稳压器的负载是广大市场用户，负载性质有感性、阻性、容性、非线性等，电流过零点有滞后、有超前等很多种情况。当电流过零点滞后情况下可控硅(s0-s10)在通/断切换时即存在短暂环流，实际产品采用电感限流，当感性负载过重或负载启动冲击时，将会因浪涌电流导致可控硅保险丝熔断，严重时还存在烧毁副变的隐患。

因此，针对以上对稳压器主要的现有技术代表进行分析，其具有环流，使用可靠性不高，因此存在改进之处。

技术实现要素：

针对背景技术中提出的传统稳压器的稳压电路存在有环流的技术问题，本实用新型设计一种新型的交流稳压器电路设计，解决有环流的问题，从而达到可靠性高的目的。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：

一种无环流稳压器稳压电路，包括：补偿变压器tba、调压变压器tvva和可控硅s1-s10；

还包括：电流传感器lca；

补偿变压器tba，

补偿变压器tba的副级线圈一端与电压输入端正极相连，补偿变压器tba的副级线圈的另一端与电压输出端正极相连；

补偿变压器tba的初级线圈通过若干个可控硅s1-s10、电流传感器lca的控制作用和调压变压器tvva的副级线圈电性连接，以获得不同级数的电压补偿值；

调压变压器tvva，

调压变压器tvva的副级线圈为多抽头自耦变压器；

可控硅s1-s10，

可控硅s1和可控硅s4的一端共同与补偿变压器tba的初级线圈一端电性连接，可控硅s2和可控硅s3的一端共同与补偿变压器tba的初级线圈另一端电性连接；

可控硅s1和可控硅s2的另一端共同与电压输入端、电压输出端的负极电性连接，可控硅s3和可控硅s4的另一端共同与可控硅s5、可控硅s6、可控硅s7、可控硅s8、可控硅s9和可控硅s10的一端电性连接；

可控硅s8、可控硅s9和可控硅s10的另一端分别与调压变压器tvva的2/10处、6/10处和10/10处电性连接，可控硅s5、可控硅s6和可控硅s7的另一端分别与调压变压器tvva的0/10处、4/10处和8/10处电性连接；

可控硅s3和可控硅s4的并联端与可控硅s5、可控硅s6、可控硅s7、可控硅s8、可控硅s9和可控硅s10的并联端之间电性连接电流传感器lca；

可控硅s3通过设有控制开关qja与补偿变压器tba的初级线圈另一端电性连接。

通过上述技术方案：

可进行+5级、0、-5级共11级逐级补偿叠加原理；

可控硅开关s5～s10为补偿电压大小切换开关，可控硅开关s1～s4为零补偿、正补偿、负补偿切换开关，改变各可控硅开关的导通状态，即可改变补偿变压器tba初级线圈上的电压大小和方向，从而tba次级可产生大小和方向均可变的补偿电压△u。

在补偿变压器tba初级补偿回路中增加电流互感器(永磁电流传感器)lca，电流互感器(永磁电流传感器)lca同步电流信号的过零点，做为可控硅(s1-10)无触点交流开关切换的同步信号，保证无触点稳压器在上一组可控硅组合自然关断后精准开通下一组需要开通的可控硅组合，从而保证稳压器补偿变压器tb初级补偿电压无间断(无缝)、无环流平滑切换，最终保证稳压器输出电压波形完好，无跌落无突变无畸变。

由于采用电流过零触发方式、逐级叠加切换补偿稳压、安全平滑、对电网没有干扰、输出电压调节平稳；真正有效地提高了稳压器的动态稳定性并消除了无触点开关所产生的共态电流冲击和过电压所造成对系统和器件的损害，瞬时过载能力强，因而大大提高了系统运行的安全可靠性。

零补偿(输出等于输入)：

输入ac213.4-226.6v——可控硅s1-s4导通(零补偿)δutb＝0v

输出uo≈ac213.4-226.6v；

正补偿(升压)：

输入ac213.4-206.8v——可控硅s2/s4/s8导通(+1补偿)δutb＝6.6v

输出uo≈ac220-213.4v；

…

输入ac187v以下——可控硅s2/s4/s10导通(+5补偿)δutb＝33v

输出uo≈ac220-220v以下。

负补偿(降压)：

输入ac226.6-233.2v——可控硅s1/s3/s8导通(-1补偿)δutb＝-6.6v

输出uo≈ac220-226.6v；

…

输入ac253v以上——可控硅s1/s3/s10导通(-5补偿)δutb＝-33v

输出uo≈ac220-220v以上。

只要稳压器输入相电压在ac187v-ac253v范围内，即可保证稳压器输出相电压在ac220v±6.6v，即满足精度ac220v±3％的设计要求。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：

(1)无环流；电流互感器(永磁电流传感器)lca同步电流信号的过零点，做为可控硅(s1-s10)无触点交流开关切换的同步信号，保证无触点稳压器在上一组可控硅组合自然关断后精准开通下一组需要开通的可控硅组合，从而保证稳压器补偿变压器tb初级补偿电压无间断(无缝)、无环流平滑切换，最终保证稳压器输出电压波形完好，无跌落无突变无畸变；

(2)+5、0、-5共11级电流过零逐级叠加补偿，无环流平滑切换；

(3)输出波形佳。

附图说明

图1为背景参照图；

图2为本实用新型交流稳压器稳压电路图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步的详细说明，但本实用新型的实施方式不仅限于此。

一种无环流稳压器稳压电路，如图2所示，包括：补偿变压器tba、调压变压器tvva、可控硅s1-s10和电流传感器lca。补偿变压器tba，补偿变压器tba的副级线圈一端与电压输入端正极相连，补偿变压器tba的副级线圈的另一端与电压输出端正极相连。补偿变压器tba的初级线圈通过若干个可控硅s1-s10、电流传感器lca的控制作用和调压变压器tvva的副级线圈电性连接，以获得不同级数的电压补偿值。

具体的，调压变压器tvva的副级线圈为多抽头自耦变压器。可控硅s1-s10的电路连接结构为：可控硅s1和可控硅s4的一端共同与补偿变压器tba的初级线圈一端电性连接，可控硅s2和可控硅s3的一端共同与补偿变压器tba的初级线圈另一端电性连接；可控硅s1和可控硅s2的另一端共同与电压输入端、电压输出端的负极电性连接，可控硅s3和可控硅s4的另一端共同与可控硅s5、可控硅s6、可控硅s7、可控硅s8、可控硅s9和可控硅s10的一端电性连接。

可控硅s8、可控硅s9和可控硅s10的另一端分别与调压变压器tvva的2/10处、6/10处和10/10处电性连接，可控硅s5、可控硅s6和可控硅s7的另一端分别与调压变压器tvva的0/10处、4/10处和8/10处电性连接。可控硅s3和可控硅s4的并联端与可控硅s5、可控硅s6、可控硅s7、可控硅s8、可控硅s9和可控硅s10的并联端之间电性连接电流传感器lca。可控硅s3通过设有控制开关qja与补偿变压器tba的初级线圈另一端电性连接。

工作原理如下：可进行+5级、0、-5级共11级逐级补偿叠加原理；

可控硅开关s5～s10为补偿电压大小切换开关，可控硅开关s1～s4为零补偿、正补偿、负补偿切换开关，改变各可控硅开关的导通状态，即可改变补偿变压器tba初级线圈上的电压大小和方向，从而tba次级可产生大小和方向均可变的补偿电压△u。

在补偿变压器tba初级补偿回路中增加电流互感器(永磁电流传感器)lca，电流互感器(永磁电流传感器)lca同步电流信号的过零点，做为可控硅(s1-10)无触点交流开关切换的同步信号，保证无触点稳压器在上一组可控硅组合自然关断后精准开通下一组需要开通的可控硅组合，从而保证稳压器补偿变压器tb初级补偿电压无间断(无缝)、无环流平滑切换，最终保证稳压器输出电压波形完好，无跌落无突变无畸变。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。