专利名称：超宽范围交流稳压电源的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种自耦变压器式交流稳压电源。
目前市场销售的交流稳压器的最低稳压为120V，而适用于家庭的交流稳压器在电网电压低于150V时一般都无法正常工作。但在我国的许多地区，特别是一些中小城镇和广大的农村，由于电力能源缺乏，使用目前销售的稳压器往往由于其稳压范围小而不能满足要求，且其成本也高。
自耦变压器由于其原材料省、损耗小、体积小、价格便宜而广泛地应用于稳压电源上。但由于自耦变压器原、副边的电气联系，其升压比被限制在K＝U2／U1≤(1.5～2)的范围内，因而其应用也受到了限制。
本实用新型的目的在于提供一种超宽范围交流稳压电源。
本实用新型的基本原理是当电网电压小于或大于正常电压范围并处于设计所允许的稳压范围内时，通过开关电路［4］改变自耦变压器原边的线圈匝数而实现自动稳压输出；当电网电压处于正常电压范围时，电网电压由开关电路［4］的N点经M点直接输出，与此同时，自耦变压器［8］脱离电网。通过瞬间接通开关K接通快速启动电路［11］，使得延时输出电路立即输出。当自耦变压器处于升压状态且输出线路某处接地短路时，原边对地电位升高，但由于压敏保护器［2］、［15］及电流保护器［1］、［13］的作用，使得原边对地电位被限定在设计所允许的一个常数值以下，避免了通常的原边对地电位随升压比K＝U2／U1的增加而增加。因而，使得本实用新型的升压比K≥(1.5～2)，并具有超宽范围稳定交流电压、快速启动、防止线电压、线间雷击感应电压的冲击等特点。
图1为本实用新型的方框原理图，它由电流保护器［1］和［13］、压敏保护器［2］和［15］、开关电路［4］和［11］、自耦变压器［8］、降压整流滤波电路［3］、直流稳压电路［5］、直流浮点电压电路［6］、延时电路［9］、快速启动电路［10］、取样电路［7］、电压比较电路［12］、控制电路［14］组成。上述电流保护器［1］的输入端A为本交流稳压电源的输入端，电流保护器［1］的输出端G点分别接压敏保护器［2］、开关电路［4］、降压整流滤波电路［3］的输入端，开关电路［4］的一输出端H点接自耦变压器［8］的输入端，开关电路［4］的另一输出端N点接开关电路［11］的输出端与电流保护器［13］的输入端之间的M点，自耦变压器［8］的输出输L点与开关电路［11］的一输入端连接，电流保护器［13］的输出端B点与压敏保护器［15］的输入端连接，并且B点为本交流稳压电源的输出端，降压整流滤波电路［3］的输出端P点分别同直流稳压电路［5］、直流浮点电压电路［6］、取样电路［7］的输入端连接，直流稳压电路［5］的输出端D点与直流浮点电压电路［6］的一输出端并接后再分别接延时电路［9］和快速启动电路［10］的输入端，延时电路［9］，快速启动电路［10］和取样电路［7］的输出端均同电压比较电路［12］的输入端E点连接，直流浮点电压电路［6］的另一输出端C点接电压比较电路［12］的电源，电压比较电路的输出端F点与控制电路［14］的输入端连接，控制电路［14］的输出端分别接开关电路［4］和［11］的另一输入端，开关电路［4］和［11］受控制电路［14］的控制而实现本稳压电源的自动稳压输出，快速启动电路［10］的另一输入端K点为瞬间接通开关。开关电路［4］和［11］为继电器，也可采用可控硅，或是在开关电路［4］中部分采用电刷以改变自耦变压器原边的匝数。如在开关电路［4］和［11］中采用继电器时，控制继电器的三极管的基极在与n个二极管串联后接控制信号，以减小继电器的迟滞现象。直流浮点电压电路［6］由串联电阻R1、R2组成，R1、R2串接后的两端分别接P点和D点，再由R1、R2之间的C点取出浮点电压接电压比较电路［12］的电源，以提高电压比较精度。压敏保护器［2］和［15］的压敏元件为压敏电阻。电流保护器［1］和［13］为快速熔断管。降压整流滤波电路［3］中采用变压器降压。
图2为超宽范围交流稳压电源实施例电路结构图。降压整流滤波电路［3］由降压变压器T2、全桥D1～D4、滤波电容C1组成。开关电路［4］和［11］分别由继电器J1～J3、J5～J7、J4－1和J4－2的常开、常闭触点电路组成。直流稳压电路［5］由三极管BG8、稳压二极管D5和电阻R1、R2组成。直流浮点电压电路［6］中R1、R2间C点输出的浮点电压为电压比较器IC1～IC7的电源。取样电路［7］分别由输入电压取样电阻R5至R15和标准电压取样电阻R17、R18组成。延时电路［9］由电阻R19、R22、R23、C2组成。快速启动电路［10］由R19、R21、R22、R23、C2、瞬间接通开关K组成。R20为延时电路［9］和快速启动电路［10］的电容C2的放电限流电阻。电压比较电路［12］由电压比较器IC1～IC7组成。控制电路［14］分别由继电器J1～J7、三极管BG1～BG7、二极管D1n～D7n和相应的与、非门电路组成。U21为稳压电源的即时输出端，U22为延时输出端，U1为稳压电源的输入端。
当电网电压高于80V时，本稳压系统已处于正常工作状态，IC1～IC5为高电平，IC6为低电平，稳压电源无输出。当电网电压为88V≤U1＜114V时，IC1～IC6为高电平，仅有BG1导通，J1常开触点闭合，且有190V≤U21＜247V。当电网电压在114V≤U1＜148V时，IC1为低电平，IC2～IC6为高电平，仅有BG2导通，J2常开触点闭合，且有190V≤U21＜247V。当电网电压在148V≤U1＜192V时，IC1、IC2为低电平，IC3～IC6为高电平，仅有BG3导通，J3常开角点闭合，且有190V≤U21＜247V。当电网电压在192V≤U1＜242V时，IC1～IC3为低电平，IC4～IC6为高电平，仅有BG4导通，J4－1常开触点闭合，J4－2常闭触点断开，自耦变压变［8］与电网脱离，且有U21＝U1，即192V≤U21＜242V。当电网电压在242V≤U1＜300V时，IC1～IC4为低电平，IC5、IC6为高电平，仅有BG5导通，J5常开触点闭合，且有195V≤U21<242V。当电网电压U1≥300V时，IC1～IC5为低电平，IC6为高电平，BG1～BG6均截止，没有输出。在延时电路中，当88V≤U1＜300V时，恒有BG6导通，J6常开触点接通R19对C2充电(为零状态响应)，经过设定时间(如t＝300S)，IC7由低电平转为高电平，BG7导通，J7常开触点闭合，延时输出端U22接通，且有U22＝U21；在延时过程中，只要接通快速启动电路的瞬间接通开关K，则R21、R19与电容C2接通，且电容C2的充电过程在瞬间完成，BG7立即导通，J7常开触点闭合，立即有U22＝U21。只要出现U1＜88V或U1≥300V，则U22与U21均无输出。
在本实用新型的稳压范围特别宽(其实施例中从88V到300V间均有正常输出)，且能防止线电压、线间雷击感应电压的冲击。因此，特别适合电力能源缺乏的中小城镇和广大农村使用。并可采用增加原边抽头和继电器数量的办法，减少输出电压的变化范围。
权利要求1.一种自耦变压器式交流稳压电源，本实用新型的特征在于由电流保护器[1]和[13]、压敏保护器[2]和[15]、开关电路[4]和[11]、自耦变压器[8]、降压整流滤波电路[3]、直流稳压电路[5]、直流浮点电压电路[6]、延时电路[9]、快速启动电路[10]、取样电路[7]、电压比较电路[12]、控制电路[14]组成；上述电流保护器[1]的输入端A为本交流稳压电源的输入端，电流保护器[1]的输出端G点分别接压敏保护器[2]、开关电路[4]、降压整流滤波电路[3]的输入端，开关电路[4]的一输出端H点接自耦变压器[8]的输入端，开关电路[4]的另一输出端N点接开关电路[11]的输出端与电流保护器[13]的输入端之间的M点，自耦变压器[8]的输出端L点与开关电路[11]的一输入端连接，电流保护器[13]的输出端B点与压敏保护器[15]的输入端连接，并且B点为本交流稳压电源的输出端，降压整流滤波电路[3]的输出端P点分别同直流稳压电路[5]、直流浮点电压电路[6]、取样电路[7]的输入端连接，直流稳压电路[5]的输出端D点与直流浮点电压电路[6]的一输出端并接后再分别接延时电路[9]和快速启动电路[10]的输入端，延时电路[9]、快速启动电路[10]和取样电路[7]的输出端均同电压比较电路[12]的输入端E点连接，直流浮点电压电路[6]的另一输出端C点接电压比较电路[12]的电源，电压比较电路的输出端F点与控制电路[14]的输入端连接，控制电路[14]的输出端分别接开关电路[4]和[11]的另一输入端，开关电路[4]和[11]受控制电路[14]的控制而实现本电源的自动稳压输出，快速启动电路[10]的另一输入端K点为瞬间接通开关。
2.根据权利要求1所述的电源，其特征在于开关电路［4］和［11］为继电器，也可采用可控硅，或是在开关电路［4］中部分采用电刷以改变自耦变压器［8］的原边线圈匝数。
3.根据权利要求2所述电源，其特征在于采用继电器时，控制继电器的三极管的基极在与n个二极管串联后接控制信号。
4.根据权利要求1所述电源，其特征在于直流浮点电压电路［6］由串联电阻R1、R2组成，R1、R2串接后的两端分别接P点和D点，再由R1、R2之间的C点取出浮点电压接电压比较电路的电源。
5.根据权利要求1所述电源，其特征在于压敏保护器［2］和［15］的压敏元件为压敏电阻。
6.根据权利要求1所述电源，其特征在于电流保护器［1］和［13］为快速熔断管。
7.根据权利要求1所述电源，其特征在于降压整流滤波电路［3］中采用变压器降压。
8.根据权利要求1所述电源，其特征在于快速启动电路［10］的另一输入端K点为瞬间接通开关。
专利摘要本实用新型是一种超宽范围交流稳压电源。它由自耦变压器、电流保护器、压敏保护器、延时电路、快速启动电路及降压整流滤波、直流稳压、直流浮点电压、取样、电压比较、控制电路和开关电路组成。当电网电压在正常范围时，自耦变压器脱离电网，具有节电的作用；当电网电压偏离正常范围时，通过改变自耦变压器原边的匝数，使输出电压稳定在允许范围内；并具有超宽范围稳定交流电压、快速启动、防止线电压、线间雷击感应电压的冲击等特点。
文档编号G05F1/10GK2142212SQ92235398
公开日1993年9月15日 申请日期1992年12月4日 优先权日1992年12月4日
发明者陈洪 申请人:陈洪