专利名称：低压照明用自耦调压变压器式无触点分档降压节电器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种无触点降压节电器，特别是照明节电用的无触点分档降压节电器。
背景技术：
由于电网电压的波动，照明电路承受的电压往往会高于额定电压，尤其在电网负荷低谷时照明电路超额定电压现象更为严重。过高电压不仅会造成电力损耗增加，而且会造成电光源寿命大幅度縮短。降低和稳定照明电路电压可以达到节电并延长电光源寿命的目的。
目前使用的照明节器电压换挡时采用有触点开关，换挡时电路激磁电流大，容易打火，使用寿命短，不适于频繁切换。
采用无触点开关，使用寿命长，可以频繁切换；配合合理的控制程序还可以使换挡时电路激磁电流最小，使工作更为节能可靠。
发明内容
本发明的目的在于提供一种自耦调压变压器式无触点分档降压节电器，以便很好地解决现有的有触点开关存在的容易打火，使用寿命短，不能频繁切换等问题。
本发明的目的是这样实现的该装置由自耦调压变压器、多组反并联可控硅、断路器以及控制电路构成，它们彼此之间电连接，自耦调压变压器线圈分
成4 8段，其第一段线圈的起始端通过断路器连接到电源的一个输入端，其第一段线圈的末端接负载的一端，同时其通过一组反并联可控硅(k5)连接第二段线圈的起始端；自耦调压变压器的第二至四、五、六、七或八段线圈并联一 组可控硅(k6)，且每一段线圈末端分别连接一组反并联可控硅构成的无触点开 关，这些无触点开关的另一端和负载的另一端直接接在电源的另一个输入端。 自耦调压变压器在不节能状态下以变压器形态出现；在节能状态下以自耦调压 器形态出现。多组反并联可控硅，其中k5和k6进行互锁，由控制电路(1)控 制实现节能和非节能状态的无触点切换；其余各组作为连接自耦调压变压器线 圈抽头的无触点分接开关，由控制电路控制实现无触点切换达到分级调压并且 稳压的目的。
图1是自耦调压变压器式无触点分档降压节电器示意图。
具体实施例方式
图1本发明的低压照明用自耦调压变压器式无触点分档降压节电器，其结 构由自耦调压变压器和无触点开关调压稳压系统组成。a'N为交流输入端，aN 为输出端，K为断路器，k5、 k6为两组反并联可控硅，进行互锁控制，k5导通， k6关断时，自耦调压变压器以自耦调压器形态出现，节电器处于调压降压状态； k6导通，k5关断时自耦调压变压器以变压器形态出现，节电器的输出即为输入 电压，处于非节电状态。自耦调压器线圈分成AB， BC， CD， DE， EF五段，A 端为输入端，B点接负载的一端。C， D， E， F各自接一组反并联可控硅构成的 无触点开关k4、 k3、 k2、 kl，四个无触点开关的另一端和负载的另一端直接接 在电源的另一个输入端。
假设电网电压正好为220V， K闭合，k5闭合，k6断开情况下
当kl接通k2， k3， k4断开时，负载的电压为205V;
当k2接通kl， k3， k4断开时，负载的电压为200V;当k3接通kl， k2， k4断开时，负载的电压为195V; 当k4接通kl， k2， k3断开时，负载的电压为190V;
K闭合，k5断开，k6闭合时，k6将自耦调压器线圈的BF段短路，aN端电 压等于AN端电压，为220V。节电器处于非节电状态。
控制电路(1)包括辅助电源(2)、控制板(3)、检测板(4)、控制面板(5) 和可控硅驱动板(6)。辅助电源(2)连接到节电器的输入电源端a，N，经过电 平转换连接到控制板(3)为其提供所需电源。控制板(3)与检测板(4)、控 制面板(5)及可控硅驱动板(6)连接，检测板(4)检测回的信号输入到控制 板(3)，同时控制板(3)接收来自控制面板(5)的指令(节能或非节能、降 压等级)，经DSP处理，控制板(3)输出若干组控制信号，再经过可控硅驱动 板(6)驱动放大后连接到各组可控硅的门极和阴极之间。可控硅驱动板(6) 发出的信号(Gl、 El)、 (G2、 E2)、 (G3、 E3)、 (G4、 E4)、 (G5、 E5)、 (G6、 E6)分别作为反并联可控硅kl、 k2、 k3、 k4、 k5、 k6的驱动信号，Gx禾B Ex分 别连接到可控硅的门极和阴极之间。
在控制电路的控制下，本发明具有手调功能，可把电压控制和稳定在三个 调压档195V、 200V、 205V;而且它还具有程序控制功能，根据需要，在不同 的时点，控制照明电路有不同的电压。
本发明的自耦调压变压器的有如下特点
1) 自耦调压变压器和负载的连接点B是固定的，负载的另一端直接接在电 源的另一端，因此，在调压过程中，负载不会出现"闪断"的现象。
2) 自耦调压变压器中各段线圈流过的电流不同，除了AB段需要采用粗导 线绕制外，其他各段可以采用细导线绕制，这样能縮小自耦调压器的体积和成本。于电网供电电压变化比较大，
可以在190V-250V之间变动，因此，即使把无触点开关的接通固定在某一档上 (例如固定在200V档)，自耦调压器输出电压也不会固定在200V，而是随着电 网电压的变动而变动。由于电网电压变化范围较大，不管接在哪一档，输出电 压都会有很大的变动范围。负载电压太低时就会出现熄灯的现象；相反，负载 电压太高又起不到节电的作用，可见，并不是把自耦调压器定在某一档就可以 节电，而是必须通过控制电路，随时调整自耦调压器档位，把输出给负载的电 压控制并稳定在指定的电压上才能真正起到节电的作用。无触点开关kl， k2， k3， k4不仅有调压的作用，而且和控制电路构成自动稳压系统。比如说，要让 照明负载在200V工作，则k3接通，kl， k2， k4断开。如果此时电网电压偏高， 负载电压会超出200V，这时，控制电路检测到电网电压偏高的信号后，会自动 关断k3，接通k4，使负载电压下降；相反，如果电网电压下跌，负载电压会低 于200V，则控制电路检测到电网电压偏低的信号后，会自动关断k3，接通k2， 使负载电压上升，从而达到自动稳定在200V工作的目的。
本发明设计了合理的控制电路和控制程序，避免了电压换挡时产生环流电 流，并把开关切换瞬间出现的激磁电流控制在最小。
权利要求
1.一种低压照明用自耦调压变压器式无触点分档降压节电器，其特征在于它由自耦调压变压器、多组反并联可控硅、断路器以及控制电路构成，它们彼此之间电连接，自耦调压变压器线圈分成4～8段，其第一段线圈的起始端通过断路器连接到电源的一个输入端a’，其第一段线圈的末端接负载的一端，同时其通过一组反并联可控硅(k5)连接第二段线圈的起始端；自耦调压变压器的第二至四、五、六、七或八段线圈并联一组可控硅(k6)，且每一段线圈末端分别连接一组反并联可控硅构成的无触点开关，这些无触点开关的另一端和负载的另一端直接接在电源的另一个输入端。
2. 如权利要求1所述的低压照明用自耦调压变压器式无触点分档降压节电 器，其特征在于其自耦调压变压器在可控硅k5断开、可控硅k6接通时以变压 器形态出现；在k5接通k6断开时以自耦调压器形态出现。
3. 如权利要求1所述的低压照明用自耦调压变压器式无触点分档降压节电 器，其特征在于其反并联可控硅k5和k6进行互锁，由控制电路(1)控制实现 k5和k6的无触点切换。
4. 如权利要求1所述的低压照明用自耦调压变压器式无触点分档降压节电 器，其特征在于其控制电路(1)包括辅助电源(2)、控制板(3)、检测板(4)、 控制面板(5)和可控硅驱动板(6)，辅助电源(2)连接到电源输入端a'N，经 过电平转换连接到控制板(3)，控制板(3)与检测板(4)、控制面板(5)及 可控硅驱动板(6)连接，它接受(4)检测回的信号，同时接收(5)的指令(节 能或非节能、降压等级)，并输出若干组控制信号，经过可控硅驱动板(6)驱 动放大后，连接到各组可控硅的门极和阴极之间。
5. 如权利要求1所述的低压照明用自耦调压变压器式无触点分档降压节电器，其特征在于其自耦调压变压器的第二至四、五、六、七或八段线圈末端连接的无触点开关和控制电路构成自动稳压系统。
全文摘要
本发明是一种照明节电用的自耦调压变压器式无触点分档降压节电装置。由自耦调压变压器、多组反并联可控硅、断路器以及控制电路构成。其中两组反并联可控硅互锁控制，实现节能状态和非节能状态的无触点切换，其余各组反并联可控硅作为连接自耦调压变压器线圈抽头无触点分接开关，通过控制电路控制不同的可控硅导通，即可以达到分级调压且稳压的目的。本发明的结构、控制电路和控制程序合理，避免了电压换档时环流现象的出现，并把电压换档时变压器的激磁电流控制到最小。本发明具有输出电流为正弦波，无触点切换、无环流、激磁电流小等优点。
文档编号H05B37/02GK101640958SQ20081011737
公开日2010年2月3日 申请日期2008年7月30日 优先权日2008年7月30日
发明者伟 张, 张志杰, 爽 高 申请人:伟 张