多功能高效交直流稳压电源的制作方法

文档序号:6275634
专利名称:多功能高效交直流稳压电源的制作方法
技术领域
本实用新型公开了一种可以输出稳定的交直流电压、可以作为冰箱自动保护器,还兼有交流电源接线盒等功能的带有电子计时器和数字电压电流显示器的多功能高效交直流稳压电源。属电器技术领域。
本实用新型做出以前的交直流稳压电源工作时自身电力损耗大效率低,并且不具备冰箱自动保护器、电子计时显示和电压电流值数字显示等功能。
本实用新型的发明任务是提供一个电力损耗小、容量大体积小的具备冰箱保护器、电子计时器和有数字电压电流显示的多功能高效交直流稳压电源。
说明书附图
是本实用新型的电原理图,图中各组成部分为1时钟和数字电压表电路,2交直流稳压输出电路,3冰箱保护电路4交流稳压控制电路。
本实用新型的技术特征表现为利用了交流稳压控制电路控制交直流稳压输出电路中的一个次级与交流市电串联的复合交流供电网络实现在一定范围内的交流稳压输出,减少了电源的变换损失;将电子时钟和数字电压表以及冰箱保护器与电源组合起来,增加了使用功能。
以下根据说明书附图对本实用新型的构造和工作原理介绍如下多功能高效交直流稳压电源由时钟和数字电压表电路1、交直流稳压输出电路2、冰箱保护电路3和交流稳压控制电路4构成,其特征是交直流稳压输出电路2中有一个包括变压器B1和继电器J1、J2、J3搭成的可与市电串联的复合交流供电网络,由交流稳压控制电路4控制其自动投入、切断以及正反相串联,从而完成交流稳压的控制。时钟和数字电压表电路1由变压器B3、整流二极管D18~21、稳压二极管DW4构成的供电电源和一个带定时报警的电子石英钟以及一数字电压表连同转换开关KZ搭接而成;交直流稳压输出电路由变压器B1、继电器J1、J2、J3以及控制开关K1、K2组成的交流稳压输出电路和由D15、D16、IC2构成的直流稳压输出电路两部分所构成;冰箱保护电路3是一个由IC1和继电器J5组成的延时开关电路串接在交流稳压输出端构成;交流稳压控制电路由变压器B2、整流二极管D1~4构成的供电电路和D5、R1、R2、DW1、DW2构成的信号检出电路以及晶体三极管BG1、BG2、BG3、BG4构成的电子开关电路三部分所组成。
在实用新型中,时钟和数字电压表电路1、冰箱保护电路3以及交直流稳压输出电路2中的直流稳压输出电路均为已有技术,对所属领域的工程技术人员是十分熟知的,因此不再介绍。这里着重介绍一下交流稳压控制电路和输出电路的工作情况合上电源开关K1,接通了B2的初级电路,B2的次级L2输出电压,经D14整流,C2滤波,DW3稳压,经控制转换电路提供稳定的工作电压。将选择开关K2放交流稳压位置2,就把B1由普通降压变压器转为自耦变压器的连接形式。同时接通了B2的次级L3,由于B2的初级直接与交流输入电路相通,B2的L3输出电压的高低就反映了市电电压变化的情况。该电压经D5整流,成为半波脉动电压,经C1滤波,成为平滑的直流电,给信号检出电路提供了随市电变化的直流电压。该电压的幅值应2倍于DW1或DW2的电压。信号检出电路是由R1与DW2与R2所组成的电压基准电路组成了一个电桥,C、D点为电桥的输入端,A、B点为电桥的输出端。DW1和DW2应选择型号与性能相同的,稳压值为6V较为合适。在市电为220V时,用W1将A、B点的输出电压调整为零,即电桥的A、B点电位平衡。下面分三种情况分析说明整个电路的工作情况。(1)当市电电压正常时,(以220V为例)电桥A、B两点没有电位差,因此,没有电压信号输出,BG1基极和发射极间没有正向电压,J1不工作,其常闭触点接通。信号整流部分没有电压输出,BG2、BG3、BG4的基极和发射极间没有正向电压,它们都不工作。这时主电路的工作情况是电源经K1、保险点BL、J2的常闭触点输出和输出端的零线形成回路向用电设备供电。由于J2没有工作,其常闭触点短接了B1的次级线圈,其常开触点断开了B1的初级线圈,主变压器B1没有投入工作,节省了变压器的空载损耗,信号灯XD1不亮,表示在节电状态运行,根据实际测试,绝大部分地方只有在用电高峰出现电压偏低,用电低谷时出现电压偏高的现象,有约80%的时间电压都在规定的范围以内,因此,电压在规定的范围以内断开主变压器的空载损耗,节电效果十分明显。
(2)当市电电压降低时的工作情况当电压降低时,B2的L3输出电压降低,加在电桥输入端C、D间的电压降低,由于DW1、DW2的两端电压不变,A点电位高于B点电位,A、B两点就有电压输出,一路经R3、W2反向加到BG1的基极,发射极之间,由于是反向电压,BG1不导通,J1不工作,另一路经D11~14整流,经W3正向加到BG2的基极发射极之间,经W4正向加到BG3的基极发射极之间和经W5正向加到BG4的基极发射极之间。当电压降低到一定程度时(本电路定在205V)、BG2导通而使J2工作,J2工作后,切断了B2的次级短接电路,接通了B1的初级电路L1,B1投入工作,其途径为电源经BL、J2的常开触点J1-2常闭触点,B1的L1线圈,J1-1的常闭触点到输入电源的另一端,B1投入工作后,次级输出电压,这时,输入电路经K2和B1的L5、L4电压迭加,经J3的常闭触点输出,使输出电压提高至规定的数值(本电路提高20V)达至225V)。XD1亮,表示变压器B1投入工作,当电压继续下降时(本电路定为185V),BG2导通而使J3工作(J2继续工作),将B1的L3、L2的电压也串入输出电路,此时L5、L4、L3、L2的电压和市电迭加,使输出电压提高至规定值,(本电路提高至230V),当市电电压继续降低至160V时,输出电压将降低至规定值的下限,但仍能保持在200V以上,当再降低时,将超出本电路的调节能力,这时BG4导通而使J4工作(本电路定在160V)J4工作后,切断了输出电路,停止向用电设备供电,避免因电压太低而损坏用电设备,达到了自动稳压和保护用电设备的目的。
(3)市电电压升高时的工作情况当市电电压升高时,B2的L3输出电压升高,加在电桥输入端C、D间的电压也升高,由于DW1、DW2的两端电压不变,A点电位低于B点电位,AB两点就有电压输出。一路经R3、W2正向加到BG1的基极发射极之间。市电电压越高,A、B点电位差越大,AB点输出电压越高,当电压升高到一定程度时(本电路调在225V)BG1导通,J1工作,其常闭触点断开,常开触点接通,使B1的初级线圈L1倒相,电流方向和原来相反,次级的电流方向和原来也相反,输出电压的相位和原来相反,即和市电电压互相抵消,但是,由于J1没有工作,这时B1仍未接入电路,不消耗空载电流。另一路和电压降低时相同,经D11~14整流,经W3正向加到BG2的基极与发射极之间经W4正向加到BG3的基极与发射极之间和经W5正向加到BG4的基极与发射极之间。当电压升到一定程度时(本电路定在235V)BG2导通而使J2工作,J2工作以后,切断了B1次级的短接电路,接通了B1的初级电路L1,变压器投入工作。其途径为电源经BL、J2的常开触点J1-2的常开触点B1的L1线圈J11的常开触点到输入电源线的另一端,B1投入工作后,如前所述,由于初级的倒相,次级的输出电压和原来极性相反,这时,输入电路经BL、转换开关K2和B1的L5、L4电压串联相减,经J3常闭触点输出,使输出电压降低到规定的数值(本电路降低20V,达到205V)XD1亮,表示B1投入工作。当电压继续升高(本电路定在255V)BG3导通而使J3工作(J2继续工作)将B1的L3L2的电压也反向串入电路,此时,L5、L4、L3、L2的电压和市电相减,使输出电压降低到规定的范围以内(本电路定在205V),当市电继续升高(达到275V)BG4导通而使J4工作,切断了输出电路,停止向用电设备供电,避免了因电压太高而损坏用电设备,达到了自动稳压和保护用电设备的目的,本电路对因不慎接错电源而使电压超高保护效果尤为明显。由于采用了以上的电路,从而达到了只用四个继电元件实现七步调节的目的。在电路控制上具有独到之处。再由于采用了主变压器B1的初级电路倒相而使电源电压和变压器B1的输出电压迭加或相减的原理调节输出电压的原理,从而和其它形式的调压原理相比,在调节范围和容量相同的条件下,B1的体积将大大缩小(从功率比来讲前者是后者的 1/2 ),这一方面减少了原材料的消耗,降低成本,另一方面,由于容量减小,减少了变压器B1的空载损耗,达到了节约电能的目的。
本实用新型的主要优点是节能低耗高效,是有多种功能,由于采用了比较简单的交流稳压方式,使设备本身体积和成本都有明显下降。该电源可用来给交流用电设备供电、给蓄电池充电以及做为冰箱保护器等使用。
本实用新型的最佳实施例中IC2采用了大功率三端集成电路稳压器W396型。该元件具有过流、过热保护功能。IC1采用了时基集成电路NE555或5G1555。继电器J1~J5采用JX系列小型继电器。晶体三极管BG1~BG4均采用NPN型硅低频小功率管。转换开关K2为三刀四掷转换开关。控制开关K1为双刀单掷开关,KZ为双刀双掷开关,当置于“1”时为充电状态,“2”时为稳压状态。电子时钟DZ为市售带定时闹铃的数字显示电子石英钟。DY为数字显示式的电压表,通过转换开关KZ进行不同电压的输入,可显示交直流电压及电流值。B1、B2、B3分别为不同容量和规格的电源变压器。
权利要求1.一种多功能高效交直流稳压电源,其特征是由一个时钟和数字电压表电路1、交直流稳压输出电路2、冰箱保护电路3和交流稳压控制电路4构成,时钟和数字电压表电路1由变压器B3、整流二极管D18~D21、稳压二极管DW4构成的供电电源和一个带定时报警的电子石英钟以及一数字电压表连同转换开关K2搭成;交直流稳压输出电路2由变压器B1、继电器J1、J2、J3以及控制开关K1、K2组成的交流稳压输出电路和由D15、D16IC2构成的直流稳压输出电路两部分构成;冰箱保护电路3是一个由IC1和继电器J5组成的延时开关电路串接在交流稳压输出端构成;交流稳压控制电路4由变压器B2、整流二极管D1~D4构成的供电电路和D5、R1、R2、DW1、DW2构成的信号,检出电路以及晶体三极管BG1、BG2、BG3、BG4构成的电子开关电路三部分组成。
专利摘要本实用新型公开了一种可输出交直流电、可做为冰箱稳压延时开关带时钟和电参数数字显示器的多功能高效交直流稳压电源。其技术特征是利用了交流稳压控制电路4控制交直流稳压输出电路2中的一个次级与交流市电串联的复合交流供电网络实现在一定范围内的交流稳压输出,减少了电流的变换损失。另外还将时钟和数字电压表以及冰箱保护电路组合在电源内,具有多功能节能、成本低体积小等优点,可用于交流稳压供电和给蓄电池充电等。
文档编号G05F1/14GK2060567SQ8920583
公开日1990年8月15日 申请日期1989年7月22日 优先权日1989年7月22日
发明者陈国莲 申请人:陈国莲
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