专利名称：无谐波污染和瞬间输出电压跌落的稳压器及稳压方法
技术领域：
本发明涉及稳压器技术领域，特别涉及一种对瞬间电压跌落指标要求敏感的大功率稳压器及稳压方法。
背景技术：
现有市场上的稳压器，多为可控硅移相调压式、组合补偿式。可控硅移相调压式稳压器采用控制可控硅导通角的方式来改变稳压器的补偿电压，此时可控硅在导通过程中会产生大量的谐波反馈到电网中，在大功率的应用场合中对其他设备的正常工作产生较大影响。组合补偿式稳压器采用开关切换的方式进行稳压，在开关切换的过程中补偿变压器存在原边短时间开路，此时输出电压产生瞬间大幅度跌落，对瞬间电压跌落敏感的设备
产生影响。
发明内容
本发明目的是针对已有技术存在的问题，提供一种无谐波污染和瞬间输出电压跌落的稳压器及稳压方法。本发明的技术解决方案是1、一种无谐波污染和瞬间输出电压跌落的稳压器，包括变压器Tl ；其特征在于还包括第一开关K1、第二开关K2、第一短路开关Kl'和第二短路开关K2'；所述变压器Tl的原边包括第一绕组和第二绕组，所述变压器的副边包括第三绕组；所述第一绕组和第二绕组的同名端为正向，所述第一绕组和第三绕组的同名端为反向；所述第一绕组的高压端接第一开关Kl的一端，第一开关Kl的另一端作为稳压器输入高端L ；所述第一绕组的高压端和低压端之间设置有第一短路开关Kl ‘；所述第一绕组的低压端与第二绕组的低压端共同作为稳压器低端N ；所述第二绕组的高压端接第二开关Κ2的一端，第二开关Κ2的另一端与第一开关 Kl的另一端连接；所述第二绕组的高压端和低压端设置有第二短路开关Κ2'；所述第三绕组的低压端接稳压器输入高端L ；所述第三绕组的高压端作为稳压器的输出高端L'。2、根据权利要求1所述的无谐波污染和瞬间输出电压跌落的稳压器，其特征在于所述变压器Tl采用三柱式铁心，所述第三绕组设置在中间柱上。3、根据权利要求1或2所述的无谐波污染和瞬间输出电压跌落的稳压器，其特征在于所述第一绕组和第三绕组的变比与第二绕组和第三绕组的变比相等。4、权利要求1所述稳压器的稳压方法，其特征在于该方法具体如下1当由原边一个绕组工作状态切换至两个绕组工作状态时，切换时序为Kl闭合、Kl'断开、K2断开、K2'闭合-Kl断开、Kl'闭合、Κ2断开、Κ2'闭合-Kl闭合、Kl'断开、Κ2断开、Κ2'断开-Kl闭合、Kl'断开、Κ2闭合、Κ2'断开
-个绕组工作状态时，切换时序为
2当由原边两个绕组工作状态切换至-Kl闭合、Kl'断开、Κ2闭合、Κ2'断开一 Kl闭合、Kl'断开、Κ2断开、Κ2'断开一 Kl断开、Kl'闭合、Κ2断开、Κ2'闭合一 Kl闭合、Kl'断开、Κ2断开、Κ2'闭合。 本发明的优点
1、本发明稳压器未采用晶间管等非线性器件，不会产生谐波污染；
2、本发明利用原边双绕组变压器Tl，在开关Κ1、Κ1'、Κ2、Κ2'进行切换的过程中保证输出电压仍能稳定输出，而不会产生瞬间跌落，以适应某些对瞬间电压跌落敏感的设备的要求，尤其是大功率的场合。
图1是稳压装置主回路示意图；图2是双原边变压器Tl采用三柱式铁心时，绕组在铁心上的绕线位置示意图。
具体实施例方式本发明专利是一种交流稳压装置。它由开关Κ1、Κ1'、Κ2、Κ2'，原边双绕组变压器Tl连接构成，电路形式见附图1 ；变压器绕组连接关系见附图2。设变压器Tl原边两个绕组与副边的变比相等，均为K ；变压器原边电压为Vin，变压器副边电压为Vout，则1当原边两个绕组均短接时，Vout = 0 ；2当原边两个绕组中，有一个接输入电压Vin，另一个悬空时，Vout = Vin/(2*k)；3当原边两个绕组中，有一个接输入电压Vin，另一个短接时，Vout = Vin/k ；4当原边两个绕组同时接输入电压Vin时，Vout = 2*Vin/k。通过控制电路切换开关Kl、Kl'、K2、K2'，使之达到上述变压器Tl的四种状态， 则可以得到四种补偿电压等级。当由原边一个绕组工作状态切换至两个绕组工作状态时，切换时序为第一绕组工作，第二绕组短接，即Kl闭合、Kl'断开、Κ2断开、Κ2'闭合；第一绕组短接，第二绕组短接，即Kl断开、Kl'闭合、Κ2断开、Κ2'闭合；第一绕组工作，第二绕组悬空，即Kl闭合、Kl'断开、Κ2断开、Κ2'断开；第一绕组工作，第二绕组工作，即Kl闭合、Kl'断开、Κ2闭合、Κ2'断开；当由原边两个绕组工作状态切换至一个绕组工作状态时，切换时序为第一绕组工作，第二绕组工作，即Kl闭合、Kl'断开、Κ2闭合、Κ2'断开；第一绕组工作，第二绕组悬空，即Kl闭合、Kl'断开、Κ2断开、Κ2'断开；第一绕组短接，第二绕组短接，即Kl断开、Kl'闭合、Κ2断开、Κ2'闭合；
第一绕组工作，第二绕组短接，即Kl闭合、Kl'断开、K2断开、K2'闭合；开关Κ1、Κ1'、Κ2、Κ2'的状态与变压器输出电压(即稳压装置的补偿电压)的关系为
闭合、Κ2断开、Κ2'闭合时，Vout = 0，输出电压为Vin ； 断开、Κ2断开、Κ2'断开时，Vout = Vin/(2*k)，输出电压为Vin/
断开、K2断开、K2'闭合时，Vout = Vin/k，输出电压为Vin/ 断开、K2闭合、K2'断开时，Vout = 2*Vin/k，输出电压为2*Vin/AKl 断开、KlBKl 闭合、Kl'
(2*k)+Vin ；CKl 闭合、Kl
k+Vin ；DKl 闭合、Kl'
k+Vin ；切换过程上述的四种补偿电压下的开关状态按照D — B — A — C或C — A — B — D的顺序， 每两个相临的状态之间，只有一个开关状态不同；按照上述顺序的两个相临状态切换时，瞬态过程是平稳过渡的，不会导致瞬间电压跌落至零。这是切换过程中的时序要求，举例如下当处于状态C，即Kl闭合、Kl'断开、K2断开、K2'闭合时，如果需要切换到状态 B，需要先切换到状态Α，然后从状态A切换到状态B，以保证瞬态过程平稳过渡。
权利要求
1.一种无谐波污染和瞬间输出电压跌落的稳压器，包括变压器Tl ；其特征在于还包括第一开关K1、第二开关K2、第一短路开关Kl'和第二短路开关K2'；所述变压器Tl的原边包括第一绕组和第二绕组，所述变压器的副边包括第三绕组；所述第一绕组和第二绕组的同名端为正向，所述第一绕组和第三绕组的同名端为反向；所述第一绕组的高压端接第一开关Kl的一端，第一开关Kl的另一端作为稳压器输入高端L ；所述第一绕组的高压端和低压端之间设置有第一短路开关Kl ‘；所述第一绕组的低压端与第二绕组的低压端共同作为稳压器低端N ；所述第二绕组的高压端接第二开关Κ2的一端，第二开关Κ2的另一端与第一开关Kl的另一端连接；所述第二绕组的高压端和低压端设置有第二短路开关Κ2'；所述第三绕组的低压端接稳压器输入高端L ；所述第三绕组的高压端作为稳压器的输出高端 L'。
2.根据权利要求1所述的无谐波污染和瞬间输出电压跌落的稳压器，其特征在于所述变压器Tl采用三柱式铁心，所述第三绕组设置在中间柱上。
3.根据权利要求1或2所述的无谐波污染和瞬间输出电压跌落的稳压器，其特征在于 所述第一绕组和第三绕组的变比与第二绕组和第三绕组的变比相等。
4.权利要求1所述稳压器的稳压方法，其特征在于该方法具体如下1当由原边一个绕组工作状态切换至两个绕组工作状态时，切换时序为 Kl闭合、Kl'断开、Κ2断开、Κ2'闭合一 Kl断开、Kl'闭合、Κ2断开、Κ2'闭合一 Kl闭合、Kl'断开、Κ2断开、Κ2'断开一 Kl闭合、Kl'断开、Κ2闭合、Κ2'断开；2当由原边两个绕组工作状态切换至一个绕组工作状态时，切换时序为 Kl闭合、Kl'断开、Κ2闭合、Κ2'断开一 Kl闭合、Kl'断开、Κ2断开、Κ2'断开一 Kl断开、Kl'闭合、Κ2断开、Κ2'闭合一 Kl闭合、Kl'断开、Κ2断开、Κ2'闭合。
全文摘要
本发明涉及一种无谐波污染和瞬间输出电压跌落的稳压器及稳压方法，稳压器，包括变压器、第一开关、第二开关、第一短路开关和第二短路开关；变压器的原边包括第一绕组和第二绕组，变压器的副边包括第三绕组。本发明利用原边双绕组变压器，在第一开关、第二开关、第一短路开关和第二短路开关进行切换的过程中保证输出电压仍能稳定输出，而不会产生瞬间跌落，以适应某些对瞬间电压跌落敏感的设备的要求，尤其是大功率的场合。另外，本发明稳压器未采用晶闸管等非线性器件，不会产生谐波污染。
文档编号H02M5/32GK102368665SQ20111039277
公开日2012年3月7日 申请日期2011年12月1日 优先权日2011年12月1日
发明者卢家林, 王昆 申请人:西安爱科电子有限责任公司