专利名称：数字显示继电器式稳压器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种继电器式稳压器。
背景技术：
继电器式稳压器是一种当输入电源电压波动，由CPU主控单元鉴别输入电源电压所处的区间，并通过继电器组合输出电路切换自耦变压器的初级或次级的抽头，改变自耦变压器的变压比，实现稳压的电源。由于自耦变压器变压比的改变是有级的改变，继电器式稳压器的稳压调整也具有不连续性，若要在保证稳压器的稳压精度的同时加宽稳压范围，需增加变压器的抽头和继电器的数目，增加了 CPU主控单元的控制负担，同时，也提高了变压器乃至整个产品的制作成本。另外，输入交流电压的变化和负载的变化，也是影响继电器式稳压器品质的一种重要因素。
发明内容本实用新型的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种采用较少继电器实现较宽稳压范围、较高稳压精度，且具有较低电源电压调整率和负载调整率的数字显示继电器式稳压器。为实现上述目的，本实用新型采用这样一种数字显示继电器式稳压器，输入交流电经继电器组合输出电路接入自耦变压器T的输入绕组，所述的继电器组合输出电路切换输出通路，所述的数字显示继电器式稳压器还包括输入电压米样电路，用于处理输入交流电的电压米样信号；输出电压米样电路，用于处理输出交流电的电压米样信号；以及CPU主控单元，用于接收所述的输入电压采样电路和所述的输出电压采样电路输出的信号，并输出控制信号至所述的继电器组合输出电路。本实用新型在现有技术的基础上进行了改进，由CPU主控单元根据采样的输入交流电压实施基本控制，由CPU主控单元根据采样的输出交流电压实施补充控制，切实地使继电器式稳压器针对输入交流电和负载的变化做出迅速、及时的调整，产品结构简单、紧凑，动态响应快；另外，在CPU主控单元的双重控制下，继电器组合输出电路切换自耦变压器的初级和次级绕组，组合后的变压比精度高，调压范围大。特别地，所述的自耦变压器T包括进线端L、稳压端L’与第一抽头CT1、第二抽头CT2、第三抽头CT3、第四抽头CT4，所述的第一继电器Kl的常闭触头端、常开触头端分别与第二抽头CT2、第二继电器K2的公共端连接，所述的第一继电器(Kl)的公共端引出输入电压采样端CYIN，并经主开关S与所述的进线端L连接，所述的第二继电器K2的常闭触头端与所述的第一抽头CTl连接，所述的第二继电器K2的常开触头端分别与第三继电器KHl的常闭触头端、第四抽头CT4连接，所述的第三继电器KHl的常开触头端与所述的第三抽头CT3连接，所述的第三继电器KHl的公共端与所述的第四继电器KOl的常开触头端连接，并引出输出电压采样端CY0UT，所述的第四继电器KOl的公共端与所述的稳压端L’连接。将第一抽头CT1、第二抽头CT2、第三抽头CT3和第四抽头CT4经第一继电器K1、第二继电器K2、第三继电器KHl和第四继电器KOl的触头进行组合，可实现7个电压波动区间的划分，继电器数目少，调压范围大、精度高。特别地，所述的输入电压采样电路和所述的输出电压采样电路均包括第一运放U1A、U1D和第二运放U1B、U1C，所述的第一运放U1A、U1D提供一正参考电压Vref，所述的第二运放U1B、UlC用于将分别叠加了所述的正参考电压Vref的输入交流电L，AC-N、输出交流电L’，AC-N进行差分放大。采用差分放大电路实现输入电压采样电路和输出电压采样电路，电路结构简单而精度高。
图1是本实用新型实施例的原理方框图；图2是本实用新型实施例继电器组合输出电路；图3是本实用新型实施例输入交流电压与输出交流电压的采样电路以及CPU主控单元的输出控制电路。
具体实施方式
如图1 3所示，一种数字显示继电器式稳压器，输入交流电经继电器组合输出电路接入自耦变压器T的输入绕组，继电器组合输出电路切换输出通路，数字显示继电器式稳压器还包括输入电压米样电路，用于处理输入交流电的电压米样信号；输出电压米样电路，用于处理输出交流电的电压米样信号；以及CPU主控单元，用于接收所输入电压采样电路和输出电压采样电路输出的信号，并输出控制信号至继电器组合输出电路。自耦变压器T包括进线端L、稳压端L’与第一抽头CT1、第二抽头CT2、第三抽头CT3、第四抽头CT4，第一继电器Kl的常闭触头端、常开触头端分别与第二抽头CT2、第二继电器K2的公共端连接，第一继电器Kl的公共端引出输入电压采样端CYIN，并经主开关S与进线端L连接，第二继电器K2的常闭触头端与第一抽头CTl连接，第二继电器K2的常开触头端分别与第三继电器KHl的常闭触头端、第四抽头CT4连接，第三继电器KHl的常开触头端与第三抽头CT3连接，第三继电器KHl的公共端与第四继电器KOl的常开触头端连接，并引出输出电压采样端CY0UT，第四继电器KOl的公共端与稳压端L’连接。本实用新型的工作原理:当输入交流电的电压波动在允许稳压输出电压范围内时，第一继电器K1，第二继电器K2、第四继电器KOl吸合，第三继电器KHl不动作，输入交流电经第一继电器Kl的常开触头、第二继电器K2的常开触头、第三继电器KHl的常闭触头和第四继电器KOl的常开触头输出，自耦变压器T空载，达到节电目的。以下将计算当输入交流电的电压处于不同区间时，自耦变压器的变压比自动切换以实现稳压。在这里，假设，wl为第一抽头CTl对应绕组的匝数，w2为第二抽头CT2对应绕组的匝数，w3为第三抽头CT3对应绕组的匝数，w4为第四抽头CT4对应绕组的匝数。当输入交流电的电压低于允许范围，处于“低I”区间时，CPU主控单元输出控制至继电器组合输出电路，使第三继电器KHl和第四继电器KOl吸合，第一继电器Kl和第二继电器K2不动作，输入交流电经第一继电器Kl的常闭触头接入第二抽头CT2，经第三抽头CT3耦合后，由第三继电器KHl的常开触头、第四继电器KOl的常开触头输出稳定电压，因此，在“低I”区间时，自耦变压器的变压比为w2/w3。当输入交流电的电压低于允许范围，处于“低II”区间时，CPU主控单元输出控制至继电器组合输出电路，使第四继电器KOl吸合，使第一继电器K1、第二继电器K2和第三继电器KHl均不动作，输入交流电经第一继电器Kl的常闭触头接入第二抽头CT2，经第四抽头CT4耦合后，由第三继电器KHl的常闭触头、第四继电器KOl的常开触头输出稳定电压，因此，在“低II”区间时，自耦变压器的变压比为w2/w4。当输入交流电的电压低于允许范围，处于“低III”区间时，CPU主控单元输出控制至继电器组合输出电路，使第一继电器K1、第三继电器KHl和第四继电器KOl均吸合，第二继电器K2不动作，输入交流电经第一继电器Kl的常开触头和第二继电器K2的常闭触头接入第一抽头CT1，经第三抽头CT3耦合后，由第三继电器KHl的常开触头、第四继电器KOl的常开触头输出稳定电压，因此，在“低III”区间时，自耦变压器的变压比为wl/w3。当输入交流电的电压低于允许范围，处于“低IV”区间时，CPU主控单元输出控制至继电器组合输出电路，使第一继电器Kl和第四继电器KOl均吸合，第二继电器K2和第三继电器KHl不动作，输入交流电经第一继电器Kl的常开触头和第二继电器K2的常闭触头接入第一抽头CT1，经第四抽头CT4耦合后，由第三继电器KHl的常闭触头、第四继电器KOl的常开触头输出稳定电压，因此，在“低IV”区间时，自耦变压器的变压比为wl/w4。当输入交流电的电压高于允许范围，处于“高I”区间时，CPU主控单元输出控制至继电器组合输出电路，使第一继电器K1、第二继电器K2、第三继电器KHl和第四继电器KOl均吸合，输入交流电经第一继电器K1、第二继电器K2的常开触头接入第四抽头CT4，经第三抽头CT3 f禹合后，由第三继电器KHl的常开触头、第四继电器KOl的常开触头输出稳定电压，因此，在“高I”区间时，自耦变压器的变压比为w4/w3。当输入交流电的电压高于允许范围，处于“高II”区间时，CPU主控单元输出控制至继电器组合输出电路，使第一继电器K1、第二继电器K2和第三继电器KHl吸合，第四继电器KOl不动作，输出交流电通路被切断，实现过压保护。输入电压米样电路和输出电压米样电路均包括第一运放U1A、UlD和第二运放U1B、U1C，第一运放U1A、U1D提供一正参考电压Vref，第二运放U1B、U1C用于将分别叠加了正参考电压Vref的输入交流电L，AC-N、输出交流电L’，AC-N进行差分放大。
权利要求1.一种数字显示继电器式稳压器，其特征在于:输入交流电经继电器组合输出电路接入自耦变压器(T)的输入绕组，所述的继电器组合输出电路切换输出通路，所述的数字显示继电器式稳压器还包括 输入电压米样电路，用于处理输入交流电的电压米样信号； 输出电压米样电路，用于处理输出交流电的电压米样信号； 以及CPU主控单元，用于接收所述的输入电压采样电路和所述的输出电压采样电路输出的信号，并输出控制信号至所述的继电器组合输出电路。
2.根据权利要求1所述的数字显示继电器式稳压器，其特征在于:所述的自耦变压器(T)包括进线端(L)、稳压端(L’ )与第一抽头(CTl)、第二抽头(CT2)、第三抽头(CT3)、第四抽头(CT4)，所述的第一继电器(Kl)的常闭触头端、常开触头端分别与第二抽头(CT2)、第二继电器(K2)的公共端连接，所述的第一继电器(Kl)的公共端引出输入电压采样端(CYIN)，并经主开关(S)与所述的进线端(L)连接，所述的第二继电器(K2)的常闭触头端与所述的第一抽头(CTl)连接，所述的第二继电器(K2)的常开触头端分别与第三继电器(KHl)的常闭触头端、第四抽头(CT4)连接，所述的第三继电器(KHl)的常开触头端与所述的第三抽头(CT3)连接，所述的第三继电器(KHl)的公共端与所述的第四继电器(KOl)的常开触头端连接，并引出输出电压采样端(CYOUT)，所述的第四继电器(KOl)的公共端与所述的稳压端(L’ )连接。
3.根据权利要求1或2所述的数字显示继电器式稳压器，其特征在于:所述的输入电压米样电路和所述的输出电压米样电路均包括第一运放(U1A、UlD)和第二运放(U1B、UlC)，所述的第一运放(U1A、U1D)提供一正参考电压(Vref)，所述的第二运放(U1B、U1C)用于将分别叠加了所述的正参考电压(Vref)的输入交流电(L，AC-N)、输出交流电(L’，AC_N)进行差分放大。
专利摘要本实用新型涉及一种数字显示继电器式稳压器，输入交流电经继电器组合输出电路接入自耦变压器T的输入绕组，所述的继电器组合输出电路切换输出通路，所述的数字显示继电器式稳压器还包括输入电压采样电路、输出电压采样电路以及CPU主控单元，所述的CPU主控单元输出控制信号至所述的继电器组合输出电路。由CPU主控单元根据采样的输入交流电压实施基本控制，由CPU主控单元根据采样的输出交流电压实施补充控制，切实地使继电器式稳压器针对输入交流电和负载的变化做出迅速、及时的调整，产品结构简单、紧凑，动态响应快；另外，在CPU主控单元的双重控制下，继电器组合输出电路切换自耦变压器的初级和次级绕组，组合后的变压比精度高，调压范围大。
文档编号G05F1/20GK203012562SQ20122075276
公开日2013年6月19日 申请日期2012年12月12日 优先权日2012年12月12日
发明者闫化磊, 冯锦刚, 郭林伟 申请人:浙江弘乐电气有限公司