专利名称：拓补宽限净化交流稳压电源的制作方法
技术领域：
本发明属于交流稳压电源技术，涉及交流稳压电源的体系结构和稳压范围，抗干扰特性与动态响应特性。
目前已有的工频连续调节式交流稳压电源可分为一、磁饱和式交流稳压电源，它是利用铁磁材料磁化曲线在饱和区的非线性实现并联自控分流稳压，稳压范围宽达100-300伏，不怕过载，坚固耐用，但它的稳压精度低，输出电压受电网频率影响大，波形失真大，体积大，笨重。二、614电子交流稳压电源，它是利用磁放大器作为调节机构与自耦变压器实现串联补偿稳压，由于它采用了电子放大器构成闭环反馈控制，稳压精度高，失真小，能在185-240伏范围内稳压，但由于磁放大器的大时间常数影响，造成过渡响应时间较长，且电子管的使用寿命短。三、净化交流稳压电源，它由双向可控硅控制线性电感来替代磁放大器的功能，与线性自耦变压器实现串联补偿稳压，由于增加了电容构成正弦能量分配器，能在187-242伏范围内稳压和抗尖峰干扰，动态响应特性较好，还专门增加有输入共模滤波器，能抑制电网的共模干扰。四、宽限净化交流稳压电源，它属于输入谐振变换，并联分流调节稳压，其最大特点为稳压范围宽达30～330伏，而且并联分流调节原理能用多可控硅和多控制电路并联实时热备份方式工作，实现提高平均无故障时间以提高交流电源的可靠性，但由于输入的谐振变换电路的谐振作用，稳压范围做得越宽，动态响应时间越长。五、快速宽限净化交流稳压电源，它同时利用了串联补偿和并联分流调节稳压，能在实用的140～300伏范围内稳压，且有快速的动态响应特性，但它是用三支电感构成串并联复合稳压的，两支调节电感之间存在环流虽然可加快动态响应，但也增大了能耗，三电感线圈成本高，体积大，重量重。参考文献“稳压变压器”(张文明，张汝海1983.5人民邮电出版社)，“常用交流稳压电源原理与维修”(张浩清，顾纪章1986.4国防工业出版社)，“一种新型电源调节器”(韦志诚1987.8现代电源交流稳压电源专辑)，“高可靠宽限净化交流稳压电源”(黄远义1991.5.24专利号91103305.X，中国发明专利公报第7卷第49号公开号CN1056758A)，“快速宽限净化高可靠交流稳压电源”(黄远义1991.11.4专利号91108409.6)。
本发明的就是要针对上述已有技术的不足，提供一种用最少的两支电感构成串并联复合原理稳压的新型交流稳压电源。
为了达到上述目的，本发明采用了电网络的拓补变换原理，对三电感线圈构成的串并联复合调节网络进行等效移位变换，把原来两支共地联接的双向可控硅改为浮地联接，把原来浮地联接的两支电感改为共地联接，根据电路拓补原理，网络的功能不变。再在控制电路中对两支双向可控硅的移相信号进行错位设计和逻辑保护，当触发角1和触发角2之和大于360度时，两支双向可控硅任何时候最多只有一支开通，两支共地的调节电感最多只有一支工作另一只不工作，这样就可用一支调节电感替代两支调节电感，而电网络的功能不变。
这样本发明就用上述方案实现了把原来的三支电感压缩为两支电感，既保持了串并联复合稳压范围宽，动特性好的优点，又消除了原网络中的环流，减低了成本，减小了体积，减轻了重量，和减小了能耗的特殊效果。
以下结合
本发明的实施例。
图一为本发明的电路原理图。
图中上半部为主回路，下半部为控制电路。其中L1、L2为中心抽头电感，它们之间互感为M，L3为调节电感，C1为降压电容，C2为升压电容，C3为谐波滤波电容，T1、T2为双向可控硅，R、C4为阻容吸收电路，L01、L02、C01、C02为输入抗干扰滤波器，L4、C5为三次谐波陷波器，K为开关，V为电压表，L为输入火端，N为输入零端，O为共模地端，LL为输出火端，NN为输出零端，B1为输入取样变压器，B2为同步变压器，B3为输出取样变压器，B4、B5为触发脉冲隔离变压器，741构成比例积分器，324完成信号综合，同步限幅，558完成双路错位移相限相，7400，7404组成单稳独发和逻辑控制。
当T1开通，T2关断时，L3受T1控制，此时L1、L2通过互感M构成串联补偿升压，其等效电路为正弦能量分配器。
当T1关断，T2开通时，L3受T2控制，此时L1与受控的L3构成并联分流降压，其等效电路为可控稳压变压器。
当T1关断，T2关断时，不升压也不降压。
当T1开通，T2开通时，C3对T1、T2短路放电，这是不允许的状态，通过控制电路的错位移相和逻辑保护来防止此种状态。
C3与L1、L2两端并联，由于电容的容抗反比于频率可以消除由于通过双向可控硅的不连续电流所造成的谐波分量，校正输出电压接近正弦波。
C1、C2和电感L1，L2还可抑制电网的差模干扰，L01、L02、C01、C02作为共模滤波器，把O端接大地后就能抑制电网的共模干扰。
图二为本发明的控制信号流程图。
图中上半部为主回路的矢量模型，下半部为控制电路模型，Ei为输入电压，E0为输出电压，V0为基准电压，它的稳压工作原理为输出电压经取样，整流滤波后送到比较器和给定基准电压V0相减，其误差信号送到比例积分器放大，放大的信号对移相器移相，触发脉冲送到T1，T2控制双向可控硅的导通角，等效改变时变电感量，使得输出电压朝着减小误差方向运动，当过渡过程结束后输出电压被稳定在标称值上。
通过输入变压器取样，裂相三相整流后得到一个平滑无滞后的前馈控制信号送入信号综合器，以加速源效应的动态响应速度。
由于闭环反馈控制是把主回路作为一个环节包含在积分器后的闭环内，因此不论是输入电压的变化，还是负载的变化，输出电压都能实现无差调节。
本发明的另一实施例可用光触发双向可控硅接入主回路，以省去B4，B5隔离变压器。若用有源接口电路替代B1，B2，B3，用阻容限流供电CMOS组件，则可实现控制器无变压器小型化，单片化，并且稳压精度和温漂指标都提高一个量级。
权利要求
1.一种拓补宽限净化交流稳压电源，由输入抗干扰滤波器，双边正弦能量调节网络，控制电路电联接构成，其特征是双边正弦能量调节网络由两支独立电感线圈，两支双向可控硅，三支电容构成，两支双向可控硅一端与中心抽头电感两端联接，两支双向可控硅另一端和调节电感相联接，升压电容和降压电容分别与中心抽头电感两端相联接，谐振滤波电容与中心抽头电感两端相联接。
2.根据权利要求1所述的拓补宽限宽净化交流稳压电源，其特征是中心抽头电感线圈的两端分别联接降压电容和升压电容，中心抽头联接在输入滤波器后的高电位端。
3.根据权利要求1所述的拓补宽限净化交流稳压电源，其特征是降压电容和升压电容的另一端联接在输入滤波器后的低电位端，联接点作为输出电压的低电位端。
4.根据权利要求1所述的拓补宽限化交流稳压电源，其特征是谐波滤波电容的两端分别并联在中心抽头电感线圈的两端。
5.根据权利要求1所述的拓补宽限净化交流稳压电源，其特征是两支双向可控硅的一端分别并联在中心抽头电感线圈的两端，两支双向可控硅的另一端并联。
6.根据权利要求1所述的拓补宽限净化交流稳压电源，其特征是调节电感的一端和两支双向可控硅的并联端相联接，调节电感的另一端联接在输出电压的低电位端。
全文摘要
本发明公开了一种拓补宽限净化交流稳压电源，主回路由两只电感、两只双向可控硅、三只电容构成双边正弦能量调节网络，它综合串联补偿和并联分流调节原理为一体，实现了在输入电压140—300伏范围内稳压，抗干扰，且有良好的动态响应特性。
文档编号G05F1/44GK1063563SQ9210153
公开日1992年8月12日 申请日期1992年3月12日 优先权日1992年3月12日
发明者黄远义 申请人:黄远义