一种双开关斩波调压工变补偿式交流稳压电源的制作方法

[一]技术领域

本发明涉及斩波调压使用工频变补偿变压器补偿电压的补偿式交流稳压电源。

[二]

背景技术：

交流斩波调压的补偿式交流稳压电源具有连续无级无触点调压精度高性价比高等优点，是目前补偿式交流稳压电源的发展方向，同一发明人发明的多种四开关斩控调压高变和工变补偿式交流稳压电源，存在着双向开关多的缺点，同一发明人发明的交流斩波双向调节补偿电压的交流稳压电源：zl201420450037.4，虽减小了两个双向开关，但多了一个带中心抽头的自耦倒相变压器，需要倒相和补偿两个工频变压器，因此，存在着体积大重量重的缺点。同一发明人发明的双开关斩控调压工变补偿式交流稳压电源专利申请201811016597.3文件中的2个全控开关必需同时工作就存在管耗大的问题，同一发明人发明的无续流开关的降压交流斩波调压电路(申请号201910787600.x)，为发明新的补偿式交流稳压器创造条件。

[三]

技术实现要素：

本发明的目的是新发明一个工频变压器的补偿式交流稳压电源。

为了实现上述的目的是发明一种双开关斩波调压工变补偿式交流稳压电源，它有单相和三相两种，单相由2个双向开关s1和s2、工频变压器t、2个耦合电感z1和z2、1个电感l、6个电容c1～c6及其控制电路组成，其特征在于：调节开关s1通断比调节同相位补偿电压，调节开关s2通断比调节反相位补偿电压，z1和z2有绕组w1、w2绕在同一磁芯上，t有2个初级绕组w11、w12和1个次级绕组w2，第一交流输入端(1)与开关s1一端、开关s2一端、t的w2一端连接，第一稳压输出端(3)与t的w2另一端连接，开关s1另一端(4)与z1的w1一端、电容c2一端连接，z1的w2一端(5)与电容c1一端、电容c5一端、t的w11一端连接，t的w11另一端(6)与电容c2另一端、电容c5另一端、z1的w2一端连接，开关s2另一端(7)与z2的w1一端、电容c4一端连接，z2的w1另一端(8)与电容c3一端、电容c6一端、t的w12一端连接，t的w12另一端(9)与电容c4另一端、电容c6另一端、z2的w2一端连接，第二交流输入端(2)与第二稳压输出端、电容c1另一端、电容c3另一端、z1的w2另一端、z2的w2另一端连接。

由上述3个单相双开关斩波调压工变补偿式交流稳压电源星形连接组成1个三相斩波交流稳压电源，有3个交流输入端(a1、b1、c1)，3个稳压输出端(a2、b2、c2)，1个交流输入和稳压输出的公共端(n)。

四]附图说明

附图1是本发明的单相双开关斩波调压工变补偿式交流稳压电源。附图2是本发明的三相斩波交流稳压电源。其中：s1、s2、s1a、s2a、s1b、s2b、s1c、s2c是双向全控开关、t1、ta、ts、tc是工频变压器、w11、w12和w4是t的初级和次级绕组，z1、z2、z1a、z1b、z1c、z2a、z2b、z2c是耦合变压器，w1和w2耦合电感的绕组，v1～v4是三极管，d1～d4是二极管，c1～c6是电容。

[五]具体实施方式

由附图1可知：双向开关s1由二极管d1、d2和2个三极管v1、v2组成，双向开关s2由二极管d3、d4和2个三极管v3、v4组成，耦合电感z1和z2都有2个高频绕组w1、w2，工频变压器t有2个初级绕组w11、w12和1个次级绕组w2。由z1的2个绕组w1、w2与2个电容c1、c2交叉连接和c5组成一个续流滤波电路。由z2的2个绕组w1、w2与2个电容c3、c4交叉连接和c6组成另一个续流滤波电路。其工作原理如下：

a)由斩波开关s1、耦合电感z1绕组w1和w2、电容c1、c2和c5、t的绕组w11和w2组成1个无续流管的交流斩波正向补偿电压调节电路。在s1通态时，5点高电位，s1→z1的w1→c5和t的w11→z1的w2有电流，同时电容c1和c2通过z1的w1和w2充电储能。在s1断态时，c5给t的w11供电，c1给z1的w2提供续流回路，c2给z1的w1提供续流回路。因此，t的初级绕组w11上获得由开关s1斩波的工频电压，调节t的次级控制开关s1通断比达到所需的正向补偿电压。

b)由斩波开关s2、耦合电感z2绕组w1和w2、电容c3、c4和c6、t的初次级绕组w12和w2组成另1个无续流管的交流斩波反向补偿电压调节电路，在s1通态时，8点高电位，s2→z2的w1→c6和t的w12→z2的w2有电流，同时电容c3和c4通过z2的w1和w2充电储能。s2断态时，c6给t的w12供电，c3给z2的w2提供续流回路，c4给z2的w1提供续流回路。因此，t的初级绕组w12上获得由开关s2斩波的工频电压，调节t的次级控制开关s1通断比达到所需的反向补偿电压。

由上可知，在输入电压低于稳压电压时，自动调节开关s1的通断比就能达到稳压。在输入电压高低稳压电压时，自动调节开关s2的通断比就能达到稳压，

附图2所示的一种三相斩波调压工变补偿式交流稳压电源，它是将附图1所示的3个单相双开关斩波调压工变补偿式交流稳压电源星形连接组成，它有3个三极交流输入端(a1、b1、c1)、3个三相交流稳压输出端(a2、b2、c2)和1个输入输出公共端(n)。

本发明中的双向开关s1和s2还可用4个二极管和1个三极管组成。本发明与同一发明人发明的交流斩波双向调节补偿电压的交流稳压电源相比，节省了一个带中心抽头的工频自耦变压器，具有体积小重重轻优点，与双开关斩控调压工变补偿式交流稳压电源相比，结构简单管耗低。

技术特征：

1.一种双开关斩波调压工变补偿式交流稳压电源，它有单相和三相两种，单相由2个双向开关s1和s2、工频变压器t、2个耦合电感z1和z2、6个电容c1～c6及其控制电路组成，其特征在于：调节开关s1通断比调节同相位补偿电压，调节开关s2通断比调节反相位补偿电压，z1和z2有绕组w1、w2绕在同一磁芯上，t有2个初级绕组w11、w12和1个次级绕组w2，第一交流输入端(1)与开关s1一端、开关s2一端、t的w2一端连接，第一稳压输出端(3)与t的w2另一端连接，开关s1另一端(4)与z1的w1一端、电容c2一端连接，z1的w2一端(5)与电容c1一端、电容c5一端、t的w11一端连接，t的w11另一端(6)与电容c2另一端、电容c5另一端、z1的w2一端连接，开关s2另一端(7)与z2的w1一端、电容c4一端连接，z2的w1另一端(8)与电容c3一端、电容c6一端、t的w12一端连接，t的w12另一端(9)与电容c4另一端、电容c6另一端、z2的w2一端连接，第二交流输入端(2)与第二稳压输出端、电容c1另一端、电容c3另一端、z1的w2另一端、z2的w2另一端连接。

2.依据权利要求1所述的一种双开关斩波调压工变补偿式交流稳压电源，包括权利要求1所述的3个单相双开关斩波调压工变补偿式交流稳压电源，特征在于：3个单相双开关斩波调压工变补偿式交流稳压电源星形连接成1个三相交流稳压电源，有3个交流输入端(a1、b1、c1)，3个稳压输出端(a2、b2、c2)，1个交流输入和稳压输出公共端(n)。

技术总结
一种双开关斩波调压工变补偿式交流稳压电源，它有单相和三相两种，单相由2个双向开关S1和S2、工频变压器T、2个耦合电感Z1和Z2、6个电容C1～C6及其控制电路组成。由斩波开关S1、耦合电感Z1绕组W1和W2、电容C1、C2和C5、T的绕组W11和W2组成1个同位位补偿电压调节电路。由斩波开关S2、耦合电感Z2绕组W1和W2、电容C3、C4和C6、T的绕组W12和W2组成1个反相位补偿电压调节电路。其工频变压器T既是倒相变压器又是补偿变压器，本发明与同一发明人发明的交流轿波双向调节补偿电压的交流稳压器相比，就节省一个工频倒相自耦变压器，与双开关斩控调压工变补偿式交流稳压器相比，结构简单管耗低。

技术研发人员：龚秋声
受保护的技术使用者：龚秋声
技术研发日：2020.04.06
技术公布日：2020.06.09