专利名称：超微型模拟电源隔离变压器的制作方法
技术领域：
超微型模拟电源隔离变压器是一种多功能电源装置。
传统的电磁感应式变压器和省去工频变压器的隔离式开关电源均须使用大量的铁磁性材料和铜线绕组，都不同程度地存在着电路复杂、体积和重量较大、应用范围窄等缺点。既使是采用模拟开关器件的模拟变压器，由于受元器件(可控硅管、双极性晶体管和MOS管)本身的局限性，使其过载性能差、控制电路复杂、成本高和实用性差。
本实用新型的目的在于提供一种全部用电子元器件组成的模拟隔离式电源变压器，该变压器不需要铁磁性材料和铜线绕组，直接将工频220伏交流电转换成不同需要的低压直流电，变压和隔离性能良好。具有输出功率大，功率因数较高，应用范围广和重量轻、体积小、无干扰、无噪音等诸多优点。
实现本实用新型的具体措施是超微型模拟电源隔离变压器由整流滤波电路插件1和开关控制电路母板2组成，该变压器的开关电路母板上有可控硅开关隔离器4并装置着用于插接整流滤波、稳压调压器、保护电路7、负载等插接件的插接器9，母板上还有开关、显示器3、6等附件，其中5为交流电源接线柱，8为直流输出接线柱。
整流滤波插件上装置着串联输入－并联输出式二极管和电容阵列电路。其中10为多端插头。
各插接件通过插接器与开关控制电路母板联接构成变压器装置。
实现该变压器的措施还有可控硅开关隔离器由多端可控硅开关电路和常规可控硅开关电路组成，其中A、多端可控硅开关电路由多端可控硅ISCR(它包括三极管T5、T6，可控硅管SCR1，二极管D12－D17，电阻R7－R10)及其触发电路(它包括三极管T2、T3、T4，二极管D5、D6，电阻R2－R5，电容C2、C3和三极管T1，二极管D2)构成；多端可控硅具有4个以上的外接端；除输入端和控制端分别通过SCR1与触发电路中的C3、T3联接外，至少有两个以上输出端分别通过R7、D14、D16、D17与D8、D10，电容C5以及负载联接；B、常规可控硅开关电路由普通可控硅管SCR2及其触发电路(它包括D8、R12、R13、C4和D7)构成；该开关电路与多端可控硅开关电路串联、并联组合；可控硅开关隔离器可以用电子元器件组成分立件电路结构也可制成集成电路块，做为一种多功能开关器件。
另外该变压器整流滤波插件上的二极管(Di－Dn)和电容器(C－C)阵列是常规的整流滤波器，可以通过改变电路中电容器和二极管的数量、线路结构或电容器容量制成不同的整流滤波插接件与母板插接，构成不同变压比或输出功率不同的变压器。
本实用新型附图为
图1为模拟隔离电源变压器的结构示意图。
图2为51变压比电路图。
图3为51变压比整流滤波插件板装配图。
结合附图对本实用新型的实施例(变压比为51)的工作原理说明如下1、可控硅开关隔离器的工作原理(1)、多端可控硅(ISCR)的开关作用ISCR与常规可控硅开关电路的显著区别在于输出滤波电容C5与负载电路不直接相联而分别接在它的两个输出端(D16、D17)上，当多端可控硅导通时电容C5一方面向CV充电，同时提供负载电路所需要的工作电流，电阻R起限流作用，当通过它的电流逐渐减少至接近负载电流时，由于多端可控硅的正反馈作用，电路迅速而可靠的关断。关断期间负载所需的电流由C5继续提供，者就充分表明该电路是一种能根据负载电流大小实施关断的新型开关电路，而不需要任何附加的控制电路，不仅电路简单，关断可靠而且可以使输出功率在达上千瓦时其体积也只限干火柴盒大小。
(2)、ISCR触发电路的隔离作用在交流电正半周时，触发电路中的过零检测控制管T1、T2导通，电流经C2、R5、D5、R4、D2和T1对C2充电，充电至D6稳压值时，由于T2饱和而使T3、T4截止，当交流电由正半周过零时，D1反偏，T1、T2截止，C2开始通过SCR1控制极、T3基极，D6、R5放电，T3、T4迅速导通，SCR1、SCR2同时导通。输入储能电容CI－CV将向C5充电并提供负载所需电流，此时电源被D3、D4反偏截止从而起到了隔离作用。
(3)、常规可控硅开关电路的作用该电路与ISCR同步串联运行，即当ISCR导通时，SCR2控制极得到触能发电流也同时导通，当ISCR关端时，流过SCR2的电流小于维持电流而关端，这种相互制约的双线开关电路使整个可控硅开关控制器只需要一只ISCR即可，从而大大简化了变压器的开关控制电路。另外，R6和D9用于防止SCR2的误导通，M表示电压表，它和D10组成指示电路。
2、整流滤波电路插件51变压比的整流滤波电路插件装配如图3所示。
该电路中的CI－CV，DI－D主要用于提供51的降压比，属常规电路，其工作原理不再叙述。电路中的BX1、BX2为熔端保险。E1、E2是指示灯，Ro用于限制瞬间过渡过程时产生的浪涌电流，以保证变压器不受其影响而正常工作。
本实用新型的性能优良其隔离阻抗＞1016，使用安全。输出纹波小，承载力强。适用于电加热、照明，电机调速、蓄电池充电等多种不同的阻抗负载。
2、成本低、体积小、重量轻一只几百甚至上千瓦的模拟变压器只约几十克重。
3、节能效果显著，功率因数高。与可控硅降压器相比可节能30％－50％。
4、提供了一种能根据负载电流大小进行正反馈自动跟踪关断的智能型多端可控硅器件，它不仅用于各种用途的模拟变压器电路，而且还是一种具有广泛用途的电子器件。
权利要求1.超微型模拟电源隔离变压器由整流滤波电路插件1和开关控制电路母板2组成，其特征是开关控制母板上有可控硅开关隔离器4并装置着用于插接整流滤波、稳压调压器、保护电路7、负载等插接件的插接器9，母板上还有开关、显示器3、6等附件；整流滤波插件上装置着串联输入一并联输出式二极管和电容阵列电路；各插接件通过插接器与开关控制电路母板联结构成变压器装置。
2.根据权利要求1变压器，其特征是可控硅开关隔离器由多端可控硅开关电路和常规可控硅开关电路组成，其中a、多端可控硅开关电路由多端可控硅ISCR(它包括三极管T5、T6，可控硅管SCR1，二极管D12－D17，电阻R7－R10)及其触发电路(它包括三极管T2、T3、T4，二极管D5、D6，电阻R2－R6，电容C2、C3和三极管T1，二极管D2)构成；多端可控硅具4个以上的外接端；除输入端和控制端分别通过SCR1与触发电路中的C3、T3联接外，至少有两个以上输出端分别通过R7、D14、D16、D17与D8、D10，电容C5以及负载联接；b、常规可控硅开关电路由普通可控硅管SCR2及其触发电路(它包括D8、R12、R13、C4和D7)构成，该开关电路与多端可控硅开关电路串联、并联或串、并联组合；可控硅开关隔离器可以用电子元器件组成分立件电路结构也可制成集成电路块，做为一种多功能开关器件。
3.根据权利要求1的变压器，其特征是整流滤波插件上的二极管(DI－DN)和电容器(CI－CN)阵列是常规的整流滤波器，可以通过改变电路中电容器和二极管的数量、线路结构或电容器容量制成不同的整流滤波插接件与母板插接构成不同变压比或输出功率不同变压器。
专利摘要本实用新型是多功能模拟电源变压装置。由整流滤波电路插件和开关控制电路母板组成，其电路母板上的可控硅开关隔离器为多端可控硅开关电路，可根据负载电流大小进行正反馈自动跟踪，属于新型模拟开关器件。用该器件实施控制的变压器不需要任何铁磁性材料及铜线绕组，具有变压范围大隔离阻抗高承载力强节能效果显著等优点，是一种体积小、重量轻，成本低应用广泛的理想模拟电源变压器。
文档编号H02M7/155GK2052589SQ8920427
公开日1990年2月7日 申请日期1989年4月6日 优先权日1989年4月6日
发明者曹炼 申请人:曹炼