专利名称：交流电压稳压器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种应用于交流电路中的、用以保持电压稳定的稳压器装置，特别是涉及那种对电源或负载的变动具有较快的反应速度、并同时具有稳压精度高和输入工作电压范围较宽特性的电压稳压装置。
本发明是本申请人实用新型专利《交流电压稳定器》专利号为GL92231816的改进，在上述《交流电压稳定器》的专利中，稳定器的稳压作用是通过控制八个开关的启闭，使得串联于电源回路上的两组变压器的次级线圈能对电源回路的电压变化进行回应补偿，或升压或降压来实现的。该稳定器的基本设计展示在本说明书所示的简要线路图中，这种稳定器虽然实现了其目的，但在实际使用中仍然存在有下述缺点1.变压器极性反转的问题由于变压器T1同时具有升压和降压的作用，当极性产生反转时，将产生电磁场干扰的现象，从而使开关的使用寿命缩短、反应速度变慢等。
2.输入的工作电压范围产生偏移因变压器T1的线圈匝数比是固定的，所以输入电压的高低将影响Va感应电压值的大小，也就是说，低压范围变窄，而高压范围变宽，使稳压的精度降低。
3.采用开关较多，影响了产品的使用品质由于每一次调整状态的改变均需控制相当多的开关装置，因此控制电路较为复杂，而且状态转换所需的时间也先有地比较长，使得产品的使用品质受到影响。
本发明的目的就是克服上述缺点，提供一种采用较少开关装置而使控制线路简单化的、反应速度快且稳压精度高的稳压器。
本发明达到上述目的的技术方案是提供一种交流电压稳压器，该稳压器是一种可串接于电源回路上的升降压线路组件，分为一升压单元和一降压单元，以便对电源回路的电压起升压或降压的作用，从而保持电源电压的稳定，其特征在于所述升压单元至少包括一变压器和一双向开关，以产生增加电压的作用，其中所述变压器的次级线圈跨接在电源回路的两端，通过所述双向开关的切换，使所述变压器或导通或处于旁路的状态；所述降压单元至少包括一变压器和一双向开关，以产生降低电压的作用，其中所述变压器的次级线圈跨接在电源回路的两端，通过所述双向开关的切换，使所述变压器或导通或处于旁路的状态；根据检测到的电源回路输入、输出电压的变化，通过控制电路即时控制升压单元和降压单元所属双向开关的切换组合，控制电源电压处于一定的数值范围内。
在相同的输入电压下，所述升压单元内的变压器的增压幅度大于降压单元内的变压器的降压幅度。可以在电源回路上串接多个组合起来的所述升降压线路组件。
现结合附图对本发明实施例作详细的说明，以便对本发明的特征有更好的理解。
图1是先有技术实用新型专利《交流电压稳压器》的基本设计线路示意图；图2是本发明交流电压稳压器的线路示意图；图3是本发明另一种实施状态示意图；现参阅图2，图2为本发明的基本线路图。一升降压线路组件(10)由一升压单元(11)和一降压单元(12)组成，其中升压单元(11)由一变压器(11)和一开关(SW1)构成，而降压单元(12)也是由一变压器(T2)和一开关(SW2)构成，其线路组成如图2所示。表2所示为所述升降压线路组件的动作状态，现对该动作状态作一说明。设升压单元(11)的输入电压为Vin1、输出电压为Vout1，而降压单元(12)的输入电压为Vin2、输出电压为Vout2，因此整个升降压线路组件(10)的输入电压为Vin1，产生的输出电压为Vou2。表2所示乃最后输出电压为Vout2以及开关SW1、SW2的状态，其中0表示开关(SW1或SW2)处于a位置，这样变压器(T1或T2)就处于旁路状态，而其中1表示开关(SW1或SW2)处于b位置，这样变压器(T1或T2)就处于导通状态；变压器(T1)导通时所产生的电压提升值为V1，变压器(T2)导通时所产生的电压降低值为V2，设计上以V1＞V2为原则。以下为升降压线路组件(10)的状态1.升压作用如状态1、2所示的状况状态1所示为开关SW1处于导通状态，变压器(T1)产生升压V1，而此时开关SW2处于旁路状态，对变压器(T2)不产生作用，所以输出电压Vou2等于Vin1+V1，为升压。状态2所示为开关SW1及SW2分别处于导通状态，这时变压器(T1)产生升压V1，而变压器(T2)产生降压V2，但由于V1＞V2的缘故，输出电压Vout2等于Vin1+V1-V2，仍为升压。
2.旁路作用如状态3所示的状况。
开关SW1及SW2使变压器(T1)和变压器(T2)处于旁路状态，这样所述两变压器就无任何升降压作用，所以这时输出电压Vout2与Vin1相同。
3.降压作用如状态4所示的状况。
开关SW1使变压器(T1)处于旁路状态，不产生升压作用；开关SW2处于导通状态，使变压器(T2)产生降压V2，所以这时的输出电压Vout2等于Vin1-V2。
现参阅图3，图3为本发明另一实施例。在该实施例中，升降压线路组件(10)是由多个升降压线路组件(10)连续串联组合起来的，以便达到更好的稳压效果。在这种情况下，升降压线路组件(10)的数量取决于使用场合的工作电压范围的宽窄，以及所需稳压的精度，所以在使用上，本发明的升降压线路组件具有相当大的弹性。一般串联两个或两个以上升降压线路组件(10)时，为得到最佳的稳压组合，设计上可使前一个升降压线路组件中的升压值V1高于次一个升降压线路组件中的升压值，而前一个升降压线路组件中的降压值V2也高于次一个升降压线路组件中的降压值。假设次一个升降压线路组件中的升压值为V3，降压值为V4，则上述关系可表示为V1＞V3，V2＞V4，若设有更多的升降压线路组件，各升压值之间的关系，以及各降压值之间的关系都可依此类推。
在使用两个升降压线路组件进行串联组合的情况下，根据一般的使用经验，若输入电压在±20％的范围内变化，则可得到±2％的稳压精度。在使用三个升降压线路组件进行串联时，则可得到±1％的稳压精度。
本发明的交流电压稳压器与先有技术比较具有下述优点1.控制较为简单，反应速度更快很明显，本发明仅需控制两个开关SW1及SW2即可达到升降压的作用，使逻辑控制线路大幅简化；不但如此，而且在检测回路电压时(一般使用CPU或A/D转换器)可立即进行判断，所以相对于电源变动或负载变动而言，就可提高反应速度。
2.无变压器极性反转的问题因为升压、降压所使用的变压器各司其职，仅有导通和旁路两种状态，因此没有极性反转的现象，不易产生电磁干扰，开关也就不易损坏，所以使用寿命以及可靠性大幅提高。
3.消除输入工作电压范围产生偏移的现象由于设有一升压变压器(11)和一降压变压器(T2)，所以可将变压器(T1)的次级线圈匝数设计成在低压范围使用，而变压器(T2)的次级线圈匝数则设计成在高压范围使用，这样就有效地消除了输入工作电压产生偏移的现象。
4.稳压的调整精度较高比较表1和表2就可清楚地看到，在升、降压的调整状态上，本发明具有较多的控制状态，因此相应地可使电压调整的精度得以提高。
5.使用方便，组合弹性大由于本发明采用两个自藕变压器配合两个开关装置组成一各独立的升降压单元，这样就可视电源回路的需要，组合两个或两个以上的升降压单元，所以使用很方便，而且弹性大。
综上所述，本发明《交流电压稳压器》不但克服了克服了已往双向硅控整流器(RTIAC)设计的稳压器易于损坏的缺点，而且消除了相邻开关常因非阻抗性负载产生误动作产生导通的象，并且没有极性反转所造成的问题，所以使用的可靠性大幅提高；采用串联组合的特征设计既提高了稳压精度，又加宽了输入的工作电压，改进了已往这两者不易兼得的缺点。可以根据实际需要来组合，从而能完全符合市场需要，生产作业快速且有效率。
表一
表二
权利要求1.一种交流电压稳压器，该稳压器是一种可串接于电源回路上的升降压线路组件，分为一升压单元和一降压单元，以便对电源回路的电压起升压或降压的作用，从而保持电源电压的稳定，其特征在于所述升压单元至少包括一变压器和一双向开关，以产生增加电压的作用，其中所述变压器的次级线圈跨接在电源回路的两端，通过所述双向开关的切换，使所述变压器或处于导通或处于旁路的状态；所述降压单元至少包括一变压器和一双向开关，以产生降低电压的作用，其中所述变压器的次级线圈跨接在电源回路的两端，通过所述双向开关的切换，使所述变压器或处于导通或处于旁路的状态；根据检测到的电源回路输入、输出电压的变化，通过控制电路即时控制升压单元和降压单元所属双向开关的切换组合，从而控制电源电压处于一定的数值范围内。
2.根据权利要求1所述的交流电压稳压器，其特征在于在相同的输入电压下，所述升压单元内的变压器的增压幅度大于降压单元内的变压器的降压幅度。
3.根据权利要求1或2所述的交流电压稳压器，其特征在于可以在电源回路上串接多个组合起来的所述升降压线路组件。
专利摘要一种交流电压稳压器,它是一种可串接于电源回路上的升降压线路组件,分为一升压单元和一降压单元,分别由一自耦变压器和一双向开关组成,变压器的次级线圈跨接于电源回路的两端。通过双向开关的切换,使变压器处于导通或旁路的状态,以便对电源回路的电压起升、降压的作用。根据检测到的回路中电压的变化,利用控制电路控制双向开关的切换组合,使电源电压控制在一定的范围内。
文档编号G05F1/24GK2369268SQ9921141
公开日2000年3月15日 申请日期1999年5月12日 优先权日1999年5月12日
发明者曾仁昌 申请人:曾仁昌