专利名称：高集成快响应节能交流稳压器的制作方法
技术领域：
本实用新型属一种自动交流稳压装置。
由于经济迅速发展而电力建设的滞后，我国许多地区供电紧张，电压不稳，市场上家用自动稳压装置十分旺销，现有商品稳压器如电子报总第624号的客声DBB－4－1000型，通常采用四运放集成电路，普遍存在的不足之处如下1.响应速度慢，为避免输入电压瞬间波动和切换过程中的继电器接点抖动，电压采样回路取较大的时间常数，并在继电器二端接电容，这大大降低了响应速度，而响应速度慢会延长家用空调起动时间，形成“爬行”效果，甚至造成起动困难。
2.自身稳定性差。线路电压波动会引起继电器频繁动作，引起照明闪烁和令人讨厌的噪声，对家电寿命极为不利。动作频繁，特别是切换过程中可能出现的继电器接点抖动，将造成稳压器自身损伤，使用寿命普遍较短。
3.影响切换正确性的元件多(26个)，调整点多(微调4个)，常发生某一微调稍微变动而不能正常工作，整机可靠性差。
家用交流稳压装置的性能质量，直接关系到千家万户的家电安全，其“性价比”的要求比工业用的高得多，随着功率家电，特别是家用空调的日益的普及，现有产品性能上的不足更为突出，研制一种新的高性能家用交流稳压装置已十分迫切。
本实用新型的目的是提供一种高可靠、长寿命、快响应、节能型的交流稳压器。
本实用新型是这样实现的，在由自耦变压器和转换自耦变压器抽头的一组继电器接点组成的电压调整部分1和控制部分2组成的自动交流稳压装置中，控制部分2采用线性电压偏差显示专用集成电路，其反映输入电压的多级浮点输出端自低至高以三个为一组，每组驱动一个继电器，每组中间端直接接继电器线圈，其余二端串联继电器辅助常开触头后再接线圈，相邻二组之间重叠，重叠端各自正向串接二极管。
当输入电压使某组输出中间端得电则继电器吸合，若此时输入电压回落使中间端失电，则由于相邻输出辅助常开接点的“自保”作用继电器保持吸合，只有当回落至相邻下端的输出失电时该继电器才释放，从而实现以一个级差电压为回差的滞回控制特性。电路中每一组继电器的吸合都是中间端得电的情况下，一经吸合辅助触头的“自保”作用，使继电器自动进入最稳定的状态，每一组继电器的释放都是在中间端失电情况下经辅助常开触头的“自保”支路而发生的，断开极为干脆，因而从线路结构上彻底消除了转换过程中可能发生的接点抖动。
上述控制电路可以实现继电器之间正确而快速的转换，而任何时间只有一个继电器吸合。相应的电压调整部分，可采用固定输出，调整输入，输入电压正常时自耦变压器自动退出的节能方案，还可方便地附加反映输入电压的多级浮点LED显示器。
本实用新型的实施情况通过一个例子参考以下附图进行说明。
方框图见附
图1，线路原理见附图2，稳压特性及继电器动作区间见附图3。
本装置主要由电压调整部分1和控制部分2组成。电压调整部分1中主要有继电器切换电路11和主变压器12。控制电路2主要有线路电压采样回路21，基准、比较电路22，驱动放大器23，滞回特性形成回路24、LED显示器25以及低压供电回路26。
电压调整部分1采用固定输出调整输入，输入电压正常时主变压器自动退出的节能方案。图中主变压器12即自耦变压器81。有5档抽头自低向高分别标为(2)～(6)。继电器切换电路11由5个继电器71～75组成。71的切换触点接线路输入相线。71～73的常开触点分别接81抽头(2)～(4)端，71、72常闭触点分别接72、73的切换触点73的常闭触点接75的切换触点。75的常闭触点接变压器81抽头(5)并接负载输出端。75的常开触点接81(6)端。74常闭触点和转换触点分别接81的(1)端和线路零线N端。
控制部分2，采用集成电路3914测量输入电压，并迁移至高压范围作10级开关量输出。其浮点输出和继电器辅助常开接点组成以级差电压为回差的滞回特性的快响应控制部分。
控制部分2中低压供电回路26设有独立的小变压器82。基准、比较电路22由线性偏差指示专用集成电路3914及外围电路线组成。3914内设基准电压源，10级比较器，其10级分压器浮动可联接成合适的电压范围。有控制类型选择，本装置采用浮点输出方式，线路电压采样由21完成，由3914第5脚输入，3914把由电阻42、43、电位器31、32确定的有效电压输入范围分成10个电压区间，由10位LED显示器25进行浮点显示，同时经对应的一组三级管23驱动继电器11，切换自耦变压器81抽头达到稳定输出电压的目的。其3914浮点输出和继电器辅助常开接点接成以级差电压为回差的滞回特性形成回路24。其具体接线为3914输出的反映输入电压自低至高的10个输出端(1)至(10)，以三个为一组，相邻二组之间重叠(如第一组(1)、(2)、(3)，第二组(3)、(4)、(5))共5组，分别驱动继电器71～75。其接法为每组中间端(双数)直接接继电器、线圈，其余二端(单数)串联继电器辅助常开触头后再接线圈。其中重叠端(3)、(5)、(7)、(9)正向串接二级管后接各自线圈。
本线路滞回特性形成以继电器72为例，说明如下当线路输入电压上升使LED63点亮时，71辅助常开接点“自保”保持吸合，72不吸。只有当输入电压继续上升LED64点亮，LED63熄灭时转换为72吸合，71释放，输入电压从自耦变压器81(2)档切换至(3)档。此时若输入电压回落，降底至LED64熄灭，LED63点亮，由于辅助常开触头的存在72不会释放。只有输入电压降至LED63熄灭，62点亮时，才转换为71吸合，72释放，从而实现其回差为1个电压区间的滞回特性。
从图2中可以看出驱动放大器23的相邻三个输出端共同控制一个继电器，其中间端得电吸合后由于辅助触头的“自保”作用，线路电压瞬间波动等原因引起的23输出端级间跳变对其毫无影响。另外，不论输入电压的上升和下降引起继电器释放都是中间端无输出的情况下，经辅助常开触头的“自保”支路而发生的，因而断开极为干脆。本发明从线路结构上彻底消除了转换过程中可能发生的接点抖动。稳压特性及继电器动作区间见附图3，可以看出，本线路中继电器一经切换就自动进入最稳定的状态，因而大大减少了动作次数，延长了使用寿命。
本实用新型的实施与现有技术相比具如下优点1.集成电路3914检测精度高，外围元件少，用于稳压装置有独特优点，有刊物曾发表过用3914的线路如电子报总第385号“用显示驱动电路控制自动稳压器”等，但都是用3914输出直接控制继电器或晶闸管。其缺陷是输入电压瞬间波动会引起输出的跳变，相邻两档位转换时两LED同时点亮期间会造成自耦变压器局部短路。因而目前市场尚无用3914的商品出售。本实用新型用简单的结构解决了上述问题，彻底解决了接点抖动并最大限度减少了动作次数，避免了普通稳压器在输入电压一变化就频繁动作使稳压输出不稳的通病，大大延长了使用寿命，提高了可靠性。
2.本实用新型主回路的接法在控制电路失电状态下，输入输出直通，开机瞬间无冲击。绝大多数机由故障不会产生异常高压，安全性好。当输入电压低于使用范围时，控制部分自动退出，输出直通，这在家庭总线稳压方式时，不致造成完全断电有实用意义。
3.本实用新型的输入电压浮点显示功能使用户对稳压器工作是否正常一目了然，并易于及时发现调整点失常等一些渐变性故障。
4.本装置的节能主要有下述措施完成优于现有产品(1)固定次级调整初级自耦变压器一直处最佳运行状态。
(2)输入电压正常时，自耦变压器退出，空载损耗为零。
(3)任何时间只有1继电器吸合，控制电路损耗很小。
综上所述，本实用新型具结构简单、安全可靠、快速节能等优点，具很高的性能价格比，最宜作较大功率的家庭总线稳压装置。
权利要求1.一种自动交流稳压器，由自耦变压器和转换自耦变压器抽头的一组继电器接点组成的电压调整部分1和控制部分2组成，其特征在于控制部分2采用线性电压偏差显示专用集成电路，其反映输入电压的多级浮点输出端自低至高以三个为一组，每组驱动一个继电器，每一组中间端直接接继电器线圈，其余二端串联继电器辅助常开触头后再接线圈，相邻二组之间重叠，重叠端各自正向串接二极管。
2.权利要求1规定的稳压器，其特征是控制部分2中，线性电压偏差显示专用集成电路3914经一组晶体三级管23放大，反映输入电压自低至高的10个输出端(1)～(10)以三个为一组，相邻二组之间重叠(如第一组(1)、(2)、(3)第2组(3)、(4)、(5))共5组分别驱动继电器71～75，其接法为每组中间端(双数)直接接继电器线圈，其余二端(单数)串联继电器辅助常开触头后再接线圈，其中重叠端(3)、(5)、(7)、(9)正向串接二级管后接各自线图。
专利摘要一种自动交流稳压装置，控制部分采用线性电压偏差显示专用集成电路，其反映输入电压的多级浮点输出端和继电器线圈及辅助常开接点连接组成以级差电压为回差的滞回特性控制电路。集成度高、响应快，彻底解决了危害极大的继电器接点抖动问题在满足稳压精度的条件下，最大限度减少了切换次数，大大延长了使用寿命。配用固定输出调整输入，输入电压正常时变压器自动退出的主回路方案具明显的节电效果。
文档编号G05F1/12GK2202937SQ94227710
公开日1995年7月5日 申请日期1994年2月7日 优先权日1993年2月16日
发明者单觉初 申请人:单觉初