专利名称：瞬态多相逆变及应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及瞬态多相逆变及应用，直接起振及控制的方法可广泛的应用于开关电源、温度控制、变频调速、彩灯驱动等大功率控制领域。
背景技术：
目前只要是较精细的电路都少不了需要由数字电路来完成，之所以数字电路精确稳定，是因为数字电路是建立在两个稳定状态下有“1”和“0”的逻辑关系性，即双稳态电路的出现就有了数字电路，双稳态的两个状态非常的稳定，在外力条件的作用下， 可以由一个稳定的状态到另一个稳定状态进行变化，与之对应的还有一个单稳态电路，单稳态是有外力条件时转换成另一个稳定状态，外力条件消失时又回到原来状态的只一个稳定状态电路。发明内容本发明的目的，数字电路虽然精确，但集成元件比较多，大型大规模电路比较合适，单一电路小型功率电路用了成本高，不用数字电路有的还不行，比较麻烦，本瞬态电路即可解决多种大功率电路精确控制的需要。本发明的特点，瞬态或叫自由态是双稳态电路平衡过程的循环，即利用双稳态建立初始平衡的过程，把这个趋势过程进行循环再概括即可达到对两个方向的判定或产生循环达到直接起振的目的。即被动循环是利用双稳态建立初始平衡的第一把天平，不断的进行循环称量，当温控信号在临界点附近有微小的变化时，这把天平的称量过程是顺着一个方向进行称量到顺着另一个方向进行称量的变化，收集所有的这个方向的称量就是温度信号的变化所需要引起控制状态变化的交流信号，其灵敏度象天平一样的准确。那么主动循环是利用双稳态建立初始平衡的趋势进行条件双方的转换达到起振的目的。本发明的优点，瞬时循环下单相线输出用于温度控制的灵敏度高，直接起振两相线输出用于开关电源或直流变交流逆变电源的效率高，三相输出，一相导通一相电容充电截止一相低电平截止，导通的一相因为电容要充电所以要变为截止，低电平截止时放掉了电容过充电压所以要变为导通(只有对应相由导通变为截止时才轮着上低电平相导通)， 电容过充截止的还需要一个低电平的过程(如多相有多个过充截止的只一个有低电平的过程会变为导通)，两个截止条件的交替作用，三相用于变频调速的相位角均衡，而相对独立的多相输出负载可以交叉连接，多相输出用于彩灯控制，同样的周期下变化可以更多。本发明的技术解决措施，直接起振不仅适用于高频振荡电路，但更加的是适用于中低频振荡电路，这是晶振无论精确都所不能一次性达到的，并且其起振的条件只要基极 RC的电流能满足三极管过饱和区就可以了，振荡频率甚至可以低至于10赫兹以下。
如图1所示为应用本发明瞬时态电阻桥电路图。如图2所示为应用本发明逆变开关电源电路图。如图3所示为应用本发明三相变频调速电路图。如图4所示为应用本发明三相变频调速波形图。如图5所示为应用本发明多相逆变应用电路图。
具体实施方式
下面根据附图描述
具体实施例方式如图1所示为应用本发明瞬时态电阻桥电路图，图中Q为电桥,R1为控制调节电阻，&为热敏电阻，正温制热(阻值与温度成正比)负温制冷，R3为电热丝或继电器，R4R5R6R7为两个三极管T1T2的直流偏置电阻，三极管I\、T2组成交流瞬态电路(直流电压下为典型的双稳态电路的方式)，LED1LED2为两个信号指示灯，C为防止R3电热丝通电弹跳的深度电容，当R3为继电器时C可以断开不接入。 电压经桥Q整流输出过0值的纹波电压，过0值可以将前次建立的平衡打破重来，以便于条件变化后改变状态，输入Ui高时满足电阻桥(R3+R4)/R7 = ( + + )/ ,当&的阻值比低于R3的阻值比时，T1导通、T2截止，R3通电输出，直至&的阻值比高于R3的阻值比时，T1变为截止、T2导通，双稳态发生交流翻转。或输入Ui低时满足两个条件，双稳态偏置电阻& = R7，R3+R4 = 1^+ + ，是特例下的等阻值电阻桥。由于继电器吸合的前后线圈感抗值略有小小的差别，这个差别提供了状态稳定的深度，不至于继电器在临界值附近有跳颤的现象，这个值也是状态变化灵敏度的误差值，一般低于1%。如图2所示为应用本发明逆变开关电源电路图，图中桥Q整流，电容Ctl滤波， C1C2R1R2为RC振荡提供三极管T1T2的基极电流，C1 = C2^R1 = R2^T1与T2是相同的两个三极管，LED1与LED2为电路有无振荡的信号指示，信号电流来自于电容C1C2的放电电流，当接通电源的瞬间，由于电路元件制造的差异性，两个三极管导通时的情形不会完全相同，当三极管T1的导通超前于T2的导通时，T1集电极电位开始低于T2集电极电位，即CJ2的电位低于 C2R1的电位，加剧了 T1的导通高于T2的导通，至T1三极管饱和时，C1R2的电位为IC1上的电压经三极管T1与LE&的回路放电，同时随着C2充电电压的升高直至充满没有电流流过时， T1慢慢变为截止，T1截止、C1R2有了 C0的高电压，T2开始导通，当T2饱和时，C2经T2及LED1 放电，而C1在提供基极电流时充电，直至C1没有充电电流、T2截止，完成一个振荡周期，振荡频率F。= 1/(2JI V RC)，RC的时间积越大，频率越低，同时R越大基极电流越小，C越大基极电流越大，影响基极电流的R与C是商项的关系，线圈L1与L2上的电流经变压器的L3输出，二极管D1A的作用是防止反向电流经三极管b-c极漏电，并且还可以在两个三极管的基极上接入两个保护二极管D3D4，LED上保护二极管D5D6，由于线圈L1与L2有共轭勒流，同名端一致三极管的反向耐压值应比电源电压高出1倍，同名端相对则可避免共轭升压加大三极管的反向电压。输入Ui为220V交流时可作为开关电源，从C。部分起为直流电压源时可作为直流变交流逆变电源。当输出带动的负载阻抗变小时，不仅L3上的输出电压升高，而且L1L2的振荡频率也略有升高，能具备一定的负反馈作用。这里如果线圈变压器的铁氧体能做成两半对称结构，线路板上有象花键一样的孔，一对碗形铁氧体夹在线路板的正反面， 这样无论是独立电源还是做在电路主板上的电源，其结构将会大为改善。如图3所示为应用本发明三相变频调速电路图，图中桥Q整流，C。虑波，Ii1R3Ii5为三相电机的三相线圈，三相ABC星形连接，R2R4Ii6为三个同步可调电阻，LEDiLED2LED3为三相有交流输出的信号指示，D1D3D5为三个LED的保护二极管(除非三个LED的反向耐电压比较高可以不用)，T1T2T3为三个相同的PNP型三极管，D2D4D6为三极管的三个基极保护二极管， C1C2C3为三相RC的振荡电容，R1 = R3 = R5, R2 = R4 = &，C1 = C2 = C3。当接通电源时，三极管T1T2T3—起开始导通，由于三相电机的转子上有错开排列的磁槽，在任一位置时，线圈 R1RJ5对应转子的磁芯与磁槽的方向不一样，则相同的线圈不同的励磁感抗是不一样的，如某时札的感抗最小，则三极管T2最先达到饱和，这样C2经T2LED3D5放电，当T2截止时，T3导通，C3经T3LED1 D1放电，T3截止时，T1导通，C1经T1LED2D3放电，如此循环，T1T2T3轮番一个一个的导通，均衡输出同幅值的三相交流电压，改变同步电阻I^2R4Ii6的大小，则改变了三相输出的频率，达到电机调速的目的。由于直接起振逆变，负载与振荡控制亲密接触，反馈是直接的明显的，有利于电机轻载启动及平稳运转。如图4所示为应用本发明三相变频调速波形图，图中ABC为三相输出电压，由于三极管由截止到饱和或由饱和到截止都经历了三极管的放大区，相邻两相一个由饱和到截止，一个由截止到饱和，在时间上虽然有先有后不一定是同时的，但在相位上就有一部分是交叉的，如图中X部分，交叉部分的多少与调节的速度有关，速度块交叉少速度慢交叉多， 三极管的放大电压经电机线圈的励磁作用，其波形近似于一正弦曲线，同样三极管的饱和电压经电机线圈的积分作用也近似于一正弦曲线，如图中Y部分，半波轮番导通的顺序为 ABCABC···，假设是一全波电压，如图中存在有负半波abc，则导通的顺序为AcBaCbAcB···，反过来看是一样的，只相当于电机线圈的对数增加了一倍，所以半波三相相当于全波三相的倍速。在大功率电机的大电流下，使用二极管全方位的保护，三极管同可控硅一样同样的安全好用，如三相输出不直接接电机而是再控制三个双向可控硅，则可控硅对每相线圈可以输入交变电流，如小电机手电钻，电动起子等线圈结构可以更小。豪放型振荡电路注重的是内在的品质联系，在对低频振荡的突破上不是实在没办法的豪整电路，方法对了就可以了。如图5所示为应用本发明多相逆变应用电路图，图中桥Q整流，C。滤波的^为220V 或低压的直流电源，R1R3IVKlri为η相线输出负载，C1C2CVuCn为振荡电容，I^2R4IVR2n为 RC振荡电阻，D2D4DfD2n为基极放电二极管，T1T2IV" Tn为η相振荡输出三极管，dlCl2d3…(Ilri 为预置置“0”二极管，接通电源时，C1C2CV"Clri通过预置二极管dAdfcU充满电，三极管 T2T3IV" Tn截止，T1导通，至T1饱和时，C1放电，当到了 T1截止时，T2导通，如此循环下去， 既可作为文字小电路扫描(此扫描不可同步但可以反过来触发并行信息信号保持同步)， 又可接输出彩灯控制，二极管D1D3D^D2lri为彩灯负载交叉连接的隔置管，并一接一多并多接，彩灯可以有更多的变化。
权利要求
1.本发明涉及瞬态多相逆变及应用，瞬态或叫自由态是双稳态电路平衡过程的循环， 即利用双稳态建立初始平衡的过程，把这个趋势过程进行循环再概括即可达到对两个方向的判定，或产生循环达到直接起振的目的，即被动循环是利用双稳态建立初始平衡的第一把天平，不断的进行循环称量，当温控信号在临界点附近有微小的变化时，这把天平的称量过程是顺着一个方向进行称量到顺着另一个方向进行称量的变化，收集所有的这个方向的称量就是温度信号的变化所需要引起控制状态变化的交流信号，其灵敏度象天平一样的准确，那么主动循环是利用双稳态建立初始平衡的趋势进行条件双方的转换达到起振的目的，多相逆变中相邻的三相，一相导通一相电容充电截止一相低电平截止，导通的一相因为电容要充电所以要变为截止，低电平截止时放掉了电容过充电压所以要变为导通(只有对应相由导通变为截止时才轮着上低电平相导通)，电容过充截止的还需要一个低电平的过程(如多相有多个过充截止的只一个有低电平的过程会变为导通)，两个截止条件的交替作用，三相用于变频调速的相位角均衡，而相对独立的多线输出相线上负载可以交叉连接， 多相用于彩灯控制，同样的周期下变化可以更多，直接起振不仅适用于高频振荡电路，如开关电源，但更加的是适用于中低频振荡电路，如三相变频调速及两相多相逆变的应用，并且其起振的条件只要基极RC的电流能满足三极管过饱和区就可以了，振荡频率甚至可以低至于10赫兹以下，并且直接起振有利于负载的变化对输入进行幅值及频率上更有效的反馈。
全文摘要
本发明涉及瞬态多相逆变及应用，直接起振控制的方法可广泛的应用于开关电源、温度控制、变频调速、彩灯驱动等大功率控制领域，单相线输出用于温度控制的灵敏度高，两相线输出用于开关电源或直流变交流逆变电源的效率高，三相输出用于变频调速的相位角均衡，多相输出用于彩灯驱动，同样的周期下变化可以更多。
文档编号H02M7/5383GK102185512SQ20111010808
公开日2011年9月14日 申请日期2011年4月28日 优先权日2011年4月28日
发明者杨云柳 申请人:杨云柳