專利名稱：互補相控式交流穩(wěn)壓電源裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種互補相控式交流穩(wěn)壓電源裝置。
目前，廣泛用于彌補電網(wǎng)質(zhì)量的種類繁多、形式各異的交流穩(wěn)壓電源裝置，無論其表現(xiàn)形式如何，大都普遍存在電壓調(diào)節(jié)精度較低，電壓調(diào)節(jié)速度較慢、抗干擾及可靠性較差等弊端。正弦能量分配器采用相控調(diào)壓技術(shù)，雖然能夠解決上述不利因素，但是其本身尚存在電壓調(diào)節(jié)范圍較窄，源邊無功電流較大及無法應(yīng)用在功率較大負(fù)載上的缺點。由此，長期以來上述類型的交流穩(wěn)壓電源裝置給用戶在方方面面帶來了諸多不便。
本發(fā)明的目的是提供一種能夠克服上述技術(shù)不足部分的互補相控式交流穩(wěn)壓電源裝置。
本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的互補相控式交流穩(wěn)壓電源裝置，包括一次調(diào)節(jié)電路A、二次調(diào)節(jié)電路B及控制電路C，一次調(diào)節(jié)電路A與二次調(diào)節(jié)電路B互補相接，控制電路C分別與一次調(diào)節(jié)電路A及二次調(diào)節(jié)電路B相接。工作時，交流電源通過由一次調(diào)節(jié)電路A及二次調(diào)節(jié)電路B組合后的互補相控電路，并由控制電路C保證一、二次調(diào)節(jié)電路A、B中各晶閘管的導(dǎo)通角滿足其互補關(guān)系，即可實現(xiàn)互補相控調(diào)節(jié)交流電壓的目的。
本發(fā)明的優(yōu)點是一、電壓調(diào)節(jié)范圍較大，它采用一、二次調(diào)節(jié)電路A、B組合后協(xié)同工作，并由控制電路C保證兩調(diào)節(jié)電路中各晶閘管導(dǎo)通角滿足其互補關(guān)系，在此條件下兩調(diào)節(jié)電路分別所產(chǎn)生的補償電壓的基波同相位，串聯(lián)迭加后的總補償電壓為兩補償電壓之和，電壓調(diào)節(jié)范圍也為兩調(diào)節(jié)電路各自調(diào)節(jié)范圍之和，故電壓調(diào)節(jié)范圍增大；二、源邊無功電流減小，因一、二次調(diào)節(jié)電路A、B中的各晶閘管導(dǎo)通角互補，使得兩調(diào)節(jié)電路工作時分別所產(chǎn)生的無功電流的基波相位相反，經(jīng)并聯(lián)迭加后相互補償，使源邊總無功電流明顯減小；三、應(yīng)用面較廣，它能夠應(yīng)用在功率較大的負(fù)載上。
說明書附

圖1為本發(fā)明的電路框圖；說明書附圖2為本發(fā)明的電路原理圖。
下面參照說明書附圖結(jié)合實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
本發(fā)明的互補相控式交流穩(wěn)壓電源裝置，包括一次調(diào)節(jié)電路A、二次調(diào)節(jié)電路B及控制電路C，一次調(diào)節(jié)電路A與二次調(diào)節(jié)電路B互補相接，控制電路C分別與一次調(diào)節(jié)電路A及二次調(diào)節(jié)電路B相接。一次調(diào)節(jié)電路A中偶合電感L1的端3、端1兩端并聯(lián)電容C1，L1端2分別與電源輸入端LIN、二次調(diào)節(jié)電路B中偶合電感L3端2及控制電路C腳1相接，同時與電源輸入端LIN相接的L1端2串聯(lián)L1中的自耦式補償繞組L1-2后，通過L1端4再串聯(lián)二次調(diào)節(jié)電路B中由偶合電感L3端4-5的構(gòu)成互感式補償繞組L3-2后接電源輸出端LOUT；L1端1串聯(lián)電容C2后接電源輸入端NIN，同時L1端1與線性電感L2及晶閘管TCR1相串聯(lián)后接電源輸入端NIN，L2、TCR1的節(jié)點與控制電路C腳3相接，TCR1控制極與控制電路C腳2相接，電源輸入端NIN分別與控制電路C腳4及電源輸出端NOUT相接。二次調(diào)節(jié)電路B中偶合電感L3的端3、端1兩端并聯(lián)電容C3，L3端2與一次調(diào)節(jié)電路A中L1端2相接，L3中的互感式補償繞組L3-2端4、端5分別與一次調(diào)節(jié)電路A中偶合電感L1端4及電源輸出端LOUT相接，同時LOUT與控制電路C腳7相接；L3端1串接電容C4后接電源輸出端NOUT，同時L3端1與線性電感L4及晶閘管TCR2相串聯(lián)后接電源輸出端NOUT，L4、TCR2的節(jié)點與控制電路C腳5相接，TCR2控制極與控制電路C腳6相接，電源輸出端NOUT分別與控制電路C腳4及電源輸入端NIN相接?？刂齐娐稢腳1為輸入采樣端，C腳7為輸出采樣端，C腳2、C腳6分別為觸發(fā)脈沖輸出端，C腳3、C腳5分別為晶閘管工作狀態(tài)檢測端。
本發(fā)明的互補相控式交流穩(wěn)壓電源裝置工作原理為在一次調(diào)節(jié)電路A中，電容C1與偶合電感L1的并聯(lián)諧振頻率高于輸入交流電壓的頻率，因此對于輸入交流電壓的基波而言，L1與C1并聯(lián)后仍等效為一個電感。線性電感L2與晶閘管TCR1串聯(lián)構(gòu)成一個可控電感，改變TCR1的導(dǎo)通角可以改變L2中的電流。調(diào)節(jié)支路中的總電流I1是L2中電流與電容C2中電流的矢量和。TCR1的導(dǎo)通角較大時，L2中的電流幅值則大于C2中的電流幅值，此時支路總電流I1呈感性。這一感性電流同時也通過L1的主繞組L1-1、L1-2、L1-3，并在其中的自耦式補償繞組L1-2中激勵起一個補償電壓，該補償電壓與輸入電壓同相迭加，使L1端4輸出電壓高于L1端2的輸入電壓。TCR1的導(dǎo)通角越大，這一同相補償電壓越高。當(dāng)TCR1的導(dǎo)通角較小時，L2中的電流幅值小于C2中的電源幅值，支路總電流I1呈容性。這一容性電流在L1-2中激勵起的補償電壓與輸入電壓反相迭加，則使L1端4輸出電壓低于L1端2的輸入電壓。TCR1的導(dǎo)通角越小，這一反相補償電壓越高。由此，只要控制TCR1的導(dǎo)通角，就可以控制自耦式補償繞組L1-2中補償電壓的大小和相位，實現(xiàn)對交流電壓的調(diào)節(jié)。在二次調(diào)節(jié)電路B中，其工作過程與一次調(diào)節(jié)電路A基本相似，不同之處在于二次調(diào)節(jié)電路B中的補償繞組L3-2為互感式，其接法與一次調(diào)節(jié)電路A中的自耦式補償繞組L1-2接法極性相反，故補償電壓的相位與晶閘管導(dǎo)通角的對應(yīng)關(guān)系都與一次調(diào)節(jié)電路A完全相反，由此，只要控制TCR2的導(dǎo)通角，即可控制L3中電流通過主繞組L3-1、L3-3的大小，由此控制互感式補償繞組L3-2的補償電壓大小和相位，實現(xiàn)對交流電壓的調(diào)節(jié)。一、二次調(diào)節(jié)電路A、B組合并協(xié)同工作時，由控制電路C保證各調(diào)節(jié)電路中兩個晶閘管TCR1、TCR2的導(dǎo)通角滿足其互補關(guān)系，即兩個晶閘管導(dǎo)通角之和約為180°，在此條件下，一、二次調(diào)節(jié)電路A、B所產(chǎn)生的各自補償電壓的基波是同相位的，串聯(lián)迭加后的總補償電壓是兩部分補償電壓之和，電壓調(diào)節(jié)范圍也同樣是兩部分電路各自電壓調(diào)節(jié)范圍之和。同時晶閘管TCR1、TCR2導(dǎo)通角的互補關(guān)系又使得一、二次調(diào)節(jié)電路A、B兩部分電路工作時所產(chǎn)生的無功電流的基波相位相反，經(jīng)并聯(lián)迭加后相互補償，使電源輸入端LIN的總無功電流明顯減小。一、二次調(diào)節(jié)電路A、B兩部分分別所產(chǎn)生的補償電壓中的三次諧波相位總是相反的，且不受晶閘管TCR1、TCR2導(dǎo)通角的影響，經(jīng)串聯(lián)迭加后可以相互抵消而使總失真減小。若二次調(diào)節(jié)電路B獨立工作時，可將偶合電感L3端4與電源輸入端相接，L3端5為輸出端即可?？刂齐娐稢為現(xiàn)有技術(shù)，這里就不一一贅述。
權(quán)利要求
1.互補相控式交流穩(wěn)壓電源裝置，包括一次調(diào)節(jié)電路A、二次調(diào)節(jié)電路B及控制電路C，其特征在于一次調(diào)節(jié)電路A與二次調(diào)節(jié)電路B互補相接，控制電路C分別與一次調(diào)節(jié)電路A及二次調(diào)節(jié)電路B相接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的互補相控式交流穩(wěn)壓電源裝置，其特征在于一次調(diào)節(jié)電路A中偶合電感L1的端3、端1兩端并聯(lián)電容C1，L1端2分別與電源輸入端LIN、二次調(diào)節(jié)電路B中偶合電感L3端2及控制電路C腳1相接，同時與電源輸入端LIN相接的L1端2串聯(lián)L1中的自耦式補償繞組L1-2后，通過L1端4再串聯(lián)二次調(diào)節(jié)電路B中由偶合電感L3端4-5的構(gòu)成互感式補償繞組L3-2后接電源輸出端LOUT；L1端1串聯(lián)電容C2后接電源輸入端NIN，同時L1端1與線性電感L2及晶閘管TCR1相串聯(lián)后接電源輸入端NIN，L2、TCR1的節(jié)點與控制電路C腳3相接，TCR1控制極與控制電路C腳2相接，電源輸入端NIN分別與控制電路C腳4及電源輸出端NOUT相接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的互補相控式交流穩(wěn)壓電源裝置，其特征在于二次調(diào)節(jié)電路B中偶合電感L3的端3、端1兩端并聯(lián)電容C3，L3端2與一次調(diào)節(jié)電路A中L1端2相接，L3中的互感式補償繞組L3-2端4、端5分別與一次調(diào)節(jié)電路A中偶合電感L1端4及電源輸出端LOUT相接，同時LOUT與控制電路C腳7相接；L3端1串接電容C4后接電源輸出端NOUT，同時L3端1與線性電感L4及晶閘管TCR2相串聯(lián)后接電源輸出端NOUT，L4、TCR2的節(jié)點與控制電路C腳5相接，TCR2控制極與控制電路C腳6相接，電源輸出端NOUT分別與控制電路C腳4及電源輸入端NIN相接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的互補相控式交流穩(wěn)壓電源裝置，其特征在于控制電路C腳1為輸入采樣端，C腳7為輸出采樣端，C腳2、C腳6分別為觸發(fā)脈沖輸出端，C腳3、C腳5分別為晶閘管工作狀態(tài)檢測端。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的互補相控交流穩(wěn)壓電源裝置，其特征在于控制電路C保證各調(diào)節(jié)電路中兩個晶閘管TCR1、TCR2的導(dǎo)通角滿足其互補關(guān)系，兩個晶閘管導(dǎo)通角之和約為180°。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種互補相控式交流穩(wěn)壓電源裝置，包括一次調(diào)節(jié)電路A、二次調(diào)節(jié)電路B及控制電路C，一次調(diào)節(jié)電路A與二次調(diào)節(jié)電路B互補相接，控制電路C分別與一次調(diào)節(jié)電路A及二次調(diào)節(jié)電路B相接，它解決了現(xiàn)有技術(shù)所存在的電壓調(diào)節(jié)范圍較窄、源邊無功電流較大及無法應(yīng)用在功率較大負(fù)載上的缺點，是一項值得推廣的技術(shù)。
文檔編號G05F1/12GK1161489SQ9611576
公開日1997年10月8日 申請日期1996年5月6日 優(yōu)先權(quán)日1996年5月6日
發(fā)明者李建明, 李宇兵 申請人:李建明, 李宇兵