专利名称：抗干扰型交流稳压电源的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种交流稳压电源。
随着科学技术的发展，越来越多的精密电子设备应用于各个领域，如电子计算机、程控交换机、CT扫描仪和核磁共振等以数字处理为基础的各种电子电气装置，这些设备要求电源电压稳定并能抑制各种电源噪声干扰，实际上，这些设备相当多的故障是由电源噪声干扰引起的。而目前市场上的净化交流稳压电源尚存在以下不足一是源电压范围窄，不适应国内电网电压波动较大的国情，因此不能有效地保证计算机、精密仪器及通讯设备等的正常工作；二是功率太小，局限在20KW以下；三是带开关性负载容易自激，负载适应性差。
本实用新型的目的在于提供一种稳压范围宽、输出功率大、负载能力和抗干扰能力强的交流稳压电源。
本实用新型的技术方案之一是它包括耦合电感器B1、电感L4、双向可控硅SCR和控制电路，其中在耦合电感器B1中引出两个接点分别连接输入、输出端，则耦合电感器B1分为L1、L2、L3三部分，其中L2跨接在输入和输出端之间，耦合电感器B1与电容C3并联，L3串接电容C4之回路与输出端并联，电感L4与双向可控硅SCR串联构成静止无功发生器并与电容C2并联。这样以L1、L2、C3构成LC谐振滤波电路，L3、C4构成滤波电路。输入端并联一个滤波电容C1。
本实用新型的技术方案之二是它也包括耦合电感器B1、电感L4、双向可控硅SCR和控制电路，在耦合电感器B1中部引出一个接点连接输入端，耦合电感器B1分为同芯的L1、L2两部分，L2跨接在输入端和输出端之间，耦合电感器B1与电容C3并联。电感L4与双向可控硅SCR串联构成静止无功发生器并与电容C2并联。输入端并联一个滤波电容C1。该方案与方案一的原理相近，结构上只是未用L3和C4构成的滤波电路，而以L1、L2、C3构成LC谐振滤波电路，同样可实现本实用新型之目的，且结构更简单，成本更低。
在上述两方案中，本实用新型中的控制电路相同，包括同步锯齿波发生器、闭环PID调节器及取样电路等电路，闭环PID调节器包括比例、积分、微分电路。同步锯齿波发生器连接L1和C2之接点，闭环PID调节器与双向可控硅SCR相连。
以下结合附图进一步说明本实用新型。
图1是本实用新型方案一的电路原理图；图2是本实用新型方案二的电路原理图。
在图1和图2中，反映了本实用新型的两个方案的电路原理结构。由R1、电桥D1、时基电路IC1、C8、R8、R9、BG1、D2和D3共同组成同步锯齿波发生器，由电阻W1、电桥D5、R10、R11、PID电路芯片IC2、R4、R5、R6、R7、C5、C6和C7共同组成闭环的PID调节器，而R2、R3、BG2用于增加驱动可控硅SCR的能力。IC3为稳压集成块。
R1为限流电阻，电桥D1将耦合电感器B1和双向可控硅SCR回路输出的正弦波电压转换成单向脉动电压，该电压加在时基电路，由BG1、D2、D3、R8、R9构成一个恒流源向C8充电，这样通过时基电路IC1的作用，C8上的电压将形成与上述的正弦波电压同步的锯齿波电压。闭环PID调节器在输出端设置一个输出电压参考值，由PID电路芯片将该参考值及取样电路的取样值进行比较和处理，然后产生一个控制信号，经脉宽调制后，经BG2、R2控制双向可控硅SCR使其在工作过程中维持适当的导通角，该导通角可在0至180度全范围调整。通过这种闭环反馈控制实现本实用新型连续、精确的稳压调节。
本实用新型工作时，当输入电压Vi升高时，双向可控硅SCR关闭而开路，此时容抗大于感抗，形成容性阻抗，多余部分的阻抗将被抵消，从而又使电压下降而保持Vo稳定；当输入电压Vi下降时，SCR打开而全通，L4和C2并联，使感抗大子容抗，形成感性阻抗，与L1之感抗相叠加后，又促使电压升高以维持输出电压Vo稳定，实现电源稳压之目的。本实用新型的两方案的不同只在于方案一比方案二多了滤波电路而加强滤波效果，但通过电路元件参数的合理选择，两方案可达到同样的输出性能指标。
本实用新型由于采用独特的耦合电感器B1结构及其与电容器之间合理的联接关系，使由L1、L2、C3构成的谐振滤波电路工作在不饱和状态，从而大大扩展了稳压工作范围，源电压范围可达到130至300伏，输出功率可达到0至300KW，效率大于90％，负载功率因数达到0.8；另一方面又大大拓宽了滤波频域，提高了滤除电源噪声干扰的能力，具有很宽频谱的抗干扰能力，抗尖峰干扰能力输入2000伏，输出小于40伏，而稳压精度达到220±0.5％。本实用新型的负载能力极强，能适应各种感性、容性或开关性负载。本实用新型的主要性能指标都已达到或超过国家标准，作为一种净化型交流稳压电源可有效地保证用电装置的正常工作、减少故障率并延长使用寿命。
本实用新型不仅性能优越，可靠性高，而且结构简单，成本不高，适用于计算机、程控交换机、CT扫描仪等各种电子电气装置，实用性强，并容易形成输出功率大小不等的一系列抗干扰交流稳压电源产品，在当今不断发展的电子信息时代，具有广阔的市场前景和发展潜力。
权利要求1.一种抗干扰型交流稳压电源，包括耦合电感器B1、电感L4、双向可控硅SCR和控制电路，其特征在于在耦合电感器B1中部引出两个接点分别连接输入、输出端，耦合电感器B1分为同芯的L1、L2、L3三部分，L2跨接在输入端和输出端之间，耦合电感器B1与电容C3并联，L3串接电容C4之回路并联在输出端。
2.一种抗干扰型交流稳压电源，包括耦合电感器B1、电感L4、双向可控硅SCR和控制电路，其特征在于在耦合电感器B1中部引出一个接点连接输入端，耦合电感器B1分为同芯的L1、L2两部分，L2跨接在输入端和输出端之间，耦合电感器B1与电容C3并联。
3.根据权利要求1或2所述的抗干扰型交流稳压电源，其特征在于电感L4与双向可空硅SCR串联构成静止无功发生器并与电容C2并联。
4.根据权利要求1或2所述的抗干扰型交流稳压电源，其特征在于输入端并联一个滤波电容C1。
5.根据权利要求1或2所述的抗干扰型交流稳压电源，其特征在于控制电路包括同步锯齿波发生器、闭环PID调节器及取样电路，同步锯齿波发生器连接L1和L4之接点，闭环PID调节器与双向可控硅SCR相连。
专利摘要一种交流稳压电源,包括耦合电感器、电感、双向可控硅和控制电路,在耦合电感器中部引出两个接点分别连接输入、输出端,耦合电感器分为同芯的L1、L2、L3三部分,L2跨接在输入、输出端之间,耦合电感器与电容C3并联,L3串接电容C4之回路并联在输出端,但也可省去该回路。本实用新型稳压范围宽,可达到130至300伏,输出功率大,可高达300KW,负载能力强,可适应感性、容性或开关性负载,抗干扰能力强,性能优越,适用于各种电子电气装置。
文档编号G05F3/06GK2293087SQ9723820
公开日1998年9月30日 申请日期1997年5月19日 优先权日1997年5月19日
发明者聂泳培 申请人:聂泳培