专利名称：一种单相交流电全自动无触点稳压器的制作方法
技术领域：
本发明属于电子技术应用领域，涉及一种单相交流电全自动无触点稳压器。
背景技术：
交流稳压电源在电压要求较高的计算机、测试设备、通讯系统、医疗设备、工业自 动化等设备有着广泛用途。目前，市场上交流稳压电源主要类型有继电器分档切换型、磁饱 和型、伺服电机型等几种类型，其优缺点分别是继电器分档切换型具有电路结构简单、造 价低廉，但电压分档粗糙、电压档位切换时触点易产生火花和电磁干扰、切换反应速度慢， 且存在瞬间断电现象。不适合在电源要求较高的设备上使用；磁饱和型有着电路结构简单、 无触点稳压的特点，但不适合制作功率大于150W的交流稳压器；伺服电机型交流稳压器稳 压通过采样控制电路发出信号驱动伺服电机，自动调整自耦调节器碳刷的位置，使输出电 压调整到额定值并达到稳定状态，在电压切换过程中无畸变、无瞬间断电和无触点打火产 生电磁干扰的现象，具有稳压精度高，运行时无噪声，但电路结构复杂、响应速度偏慢、稳压 范围较窄、自耦变压器的碳刷容易磨损、消耗紫铜材料较多。为了克服市场上现有单相交流电稳压器先天存在的种种缺陷，有必要研究制作一 种通用型的单相交流电全自动无触点稳压器。以下详细说明单相交流电全自动无触点稳压器制作过程中所涉及到的有关技术。
发明内容
发明目的及有益效果本发明所述的单相交流电全自动无触点稳压器借鉴了伺服 电机全自动交流稳压器工作原理，电路具有结构简单，实现了无触点调压，电压调整响应时 间快捷、准确，无波形失真，市电交流电压适用范围达160 ^OV等优点，并且节省了大量 铜材。该稳压器因没有电压切换触点，所以不会发生触点打火产生电磁干扰，对电网不会造 成污染，特别适合电网电压波动范围较大的地区使用，可代替市场上各种传统的大功率交 流稳压电源。技术特征单相交流电全自动无触点稳压器，由市电电源、全桥整流电路、自藕式 调压器和半波直流电路、控制单向可控硅SCR的张驰振荡器电路组成，其技术特征是在张 驰振荡器电路中单结晶体管的型号为BT33。其它部分电路的组成及元器件相互间的连接关系1.全桥整流电路由4只硅整流二极管(Dl D4)接成全桥整流电路，其特征是 市电电源的零线端N、市电电源的火线端L串接自藕式调压器的Ta绕组后分别接在由4只 硅整流二极管(Dl D4)构成全桥整流电路的输入端，全桥整流电路输出端的正极接电路 正极(VCC)，全桥整流电路输出端的负极接电路地(GND)。2.自藕式调压器的绕组Tb和半波直流电路自藕式调压器Tb绕组的一端与市电 电源的火线端L、硅整流二极管D5正极相连，整流硅二极管D5负极接电阻Rl的一端，自藕 式调压器的Tb绕组的另一端接稳压输出端子L’。
3.张驰振荡器和单向可控硅控制电路张驰振荡器由单结晶体管BG1、电容Cl、电 阻R1、电阻R2、电阻R3和电位器RPl组成，单结晶体管BGl的e脚分别与电位器RPl的一 端、电位器RPl的活动臂、电容Cl的一端相连，电位器RPl的另一端串接电阻Rl后接硅整 流二极管D5的负极，电容Cl的另一端接电路地(GND)，单结晶体管BGl的b2脚与单向可控 硅(SCR)的控制极、电阻R2的一端相连，单向可控硅(SCR)的阳极和电阻R2的另一端同接 电路正极(VCC)，单结晶体管BGl的bl脚串接电阻R3后与单向可控硅(SCR)的阴极同接电 路地(GND)。电路工作原理单相交流电全自动无触点稳压器，市电电源电压经过自藕式调压 器绕组Ta进入全桥整流(Dl D4)电路后加在单向可控硅(SCR)上，单向可控硅(SCR)的 导通角受单结晶体管BGl的控制。由单结晶体管BG1、电容Cl、电阻R1、R2、R3和电位器RPl 组成一个张驰振荡器，改变电位器RPl阻值可以改变张驰振荡器的振荡周期。当市电电源输入电压升高时，加在单结晶体管BGl上的电压相应升高，张驰振荡 器的振荡频率加快，单向可控硅(SCR)导通角减小，单向可控硅(SCR)上的电压升高，调压 器Ta绕组上电压不变。反之，当市电电源输入电压降低时，单向可控硅(SCR)上的电压下 降，调压器Ta绕组上的电压仍然保持不变，这样耦合到调压器Tb绕组后的电压也保持恒定 不变。由于采用了全桥整流电路，所以调压器Ta绕组和Tb绕组上的交流电压都保持了 正弦波。
附图是单相交流电全自动无触点稳压器的电路工作原理图。附图中的市电电源输入端分别为市电电源的火线端L、市电电源的零线端N;单 相交流电全自动无触点稳压器的输出端分别是稳压输出端子L’、市电电源的零线端N;其 中市电电源的零线端N为公共端子。
具体实施例方式按照附图所示单相交流电全自动无触点稳压器的电路工作原理图和
及 以下所述的元器件的技术要求实施，即可实现本发明。元器件技术参数及选择1.T为自藕式调压器，要求自藕式调压器T的功率大于稳压器功率的1/3 ；2. Dl D5为硅整流二极管，型号为IN5408，或选用整流电流3A以上、耐压大于 600V的整流二极管；3. SCR为单向可控硅，要求电流大于5A、耐压在600V以上，或选用技术参数有较大 余量的单向可控硅；4. BGl为单结晶体管，型号选用BT33 ；5.选用3W金属膜电阻，电阻Rl和R2阻值均为47K Ω，R3的阻值为150 Ω ；6. RPl为电位器或可调电阻，其阻值为220Κ Ω，要求功率3W以上；7. Cl为电容，选用涤纶电容，其容量是0.022 μ F，耐压为160V。部分元件的制作与电路调试
1.自藕式调压器T的其容量应根据用电器的功率确定。本实施例稳压器功率设定 为500W，那么自藕式调压器T的功率约为稳压器功率的1/3，即170 180W。自藕式调压 器Ta绕组和Tb绕组所用漆包线的线径相同，两绕组的匝数也相同，Ta绕组先绕制，接着绕 制Tb绕组，绕组中间留有一个抽头。2.在单相交流电全自动无触点稳压器的电路中，只要选用的电子元器件性能完 好，并按照说明书附图中的元器件连接关系进行焊接，物理连接线及焊接质量经过仔细检 查无误后，电路基本不需要调试即可正常工作。3.用一只500W手动调压器模拟市电电压变化，并且在单相交流电全自动无触点 稳压器分别接上全部负载、部分负载，分别观察测试单相交流电全自动无触点稳压器输出 电压的变化情况，通过适当调整可调电阻RP1，使稳压器在接有负载时的稳压范围能够满足 市电交流电压在160 290V的变化。4.为进一步减小单相交流电全自动无触点稳压器的漏磁问题，单相交流电全自动 无触点稳压器最好采用铁制机壳，以进一步保证稳压器的质量。
权利要求
1.一种单相交流电全自动无触点稳压器，由市电电源、全桥整流电路、自藕式调压器和 半波直流电路、控制单向可控硅(SCR)的张驰振荡器电路组成，其技术特征是在张驰振荡 器电路中单结晶体管的型号为BT33。
2.根据权利要求1所述的单相交流电全自动无触点稳压器，电路中的全桥整流电路由 4只硅整流二极管(Dl D4)接成全桥整流电路，其特征是市电电源的零线端N、市电电源 的火线端L串接自藕式调压器的Ta绕组后分别接在由4只硅整流二极管(Dl D4)构成 全桥整流电路的输入端，全桥整流电路输出端的正极接电路正极(VCC)，全桥整流电路输出 端的负极接电路地(GND)。
3.根据权利要求1所述的单相交流电全自动无触点稳压器，其特征是自藕式调压器 的绕组Tb和半波直流电路中的自藕式调压器Tb绕组的一端与市电电源的火线端L、硅整流 二极管D5正极相连，整流硅二极管D5负极接电阻Rl的一端，自藕式调压器的Tb绕组的另 一端接稳压输出端子L’。
4.根据权利要求1所述的单相交流电全自动无触点稳压器，电路中的张驰振荡器和单 向可控硅控制电路特征是张驰振荡器由单结晶体管BG1、电容Cl、电阻R1、电阻R2、电阻 R3和电位器RPl组成，单结晶体管BGl的e脚分别与电位器RPl的一端、电位器RPl的活动 臂、电容Cl的一端相连，电位器RPl的另一端串接电阻Rl后接硅整流二极管D5的负极，电 容Cl的另一端接电路地(GND)，单结晶体管BGl的b2脚与单向可控硅(SCR)的控制极、电 阻R2的一端相连，单向可控硅(SCR)的阳极和电阻R2的另一端同接电路正极(VCC)，单结 晶体管BGl的bl脚串接电阻R3后与单向可控硅(SCR)的阴极同接电路地(GND)。
全文摘要
本发明属于电子技术应用领域，涉及一种单相交流电全自动无触点稳压器。该稳压器由市电电源、全桥整流电路、自藕式调压器和半波直流电路、控制单向可控硅(SCR)的张驰振荡器电路组成，其特征是在张驰振荡器电路中单结晶体管使用型号为BT33。本发明借鉴伺服电机交流稳压器工作原理，电路具有结构简单，实现了无触点调压，电压调整响应快捷、准确，无波形失真，市电交流电压适用范围160～290V等优点，并且节省了大量铜材。该稳压器因没有电压切换触点，所以不会发生触点打火产生电磁干扰，对电网不会造成污染，特别适合电网电压波动范围较大的地区使用，可代替市场上各种传统的大功率交流稳压电源。
文档编号H02M7/12GK102122893SQ20111004737
公开日2011年7月13日 申请日期2011年2月28日 优先权日2011年2月28日
发明者朱虹 申请人:朱虹