專利名稱：交流穩(wěn)壓器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種交流穩(wěn)壓器。
目前，常用的補(bǔ)償式交流穩(wěn)壓器是用繼電器改變變壓器抽頭來達(dá)到穩(wěn)壓的目的，但該設(shè)計(jì)存在如下的缺點(diǎn)1、負(fù)載電流全部通過繼電器，受繼電器通過電流的限制，功率不可能做大，可靠性不高。2、繼電器跳檔時(shí)輸出電壓有幾毫秒的中斷。3、若交流輸入電壓超出原穩(wěn)壓范圍，輸出電壓則需幾百毫秒后才能轉(zhuǎn)換到穩(wěn)壓范圍內(nèi)，恢復(fù)時(shí)間長。4、低壓使用時(shí)只能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)功率的一半或更小。由于存在上述問題，該穩(wěn)壓器一般只能作低檔穩(wěn)壓器使用。
本實(shí)用新型的目的在于改進(jìn)上述不足，提供一種可靠性高、功率大、反應(yīng)速度快、抗電網(wǎng)干擾強(qiáng)的交流穩(wěn)壓器。
本實(shí)用新型的實(shí)施步驟如下交流穩(wěn)壓器由濾波器、變壓器組、繼電器組、功率推動(dòng)器件、過零脈沖產(chǎn)生電路、控制器及電源連接組成置于機(jī)殼內(nèi)，其特征是變壓器組串聯(lián)于該穩(wěn)壓器輸入輸出之間，繼電器組設(shè)于變壓器初級(jí)，在變壓器組輸出與繼電器組之間設(shè)有限流器，過零脈沖產(chǎn)生電路設(shè)置于控制器與功率推動(dòng)器件之間，同時(shí)設(shè)置采樣保持電路與控制器連接。
本實(shí)用新型由于采用三只變壓器組成變壓器組，其次級(jí)首尾依次相連，繼電器組設(shè)置于變壓器初級(jí)，初級(jí)電壓為220V，次級(jí)電壓很低，因此大大減少了通過繼電器的電流，設(shè)置限流器在繼電器組轉(zhuǎn)換時(shí)限制了通過繼電器的電流。繼電器在電壓過零時(shí)才允許轉(zhuǎn)換，防止繼電器兩接點(diǎn)之間有過高電壓。由于設(shè)有采樣保持電路，可直接從交流電采樣輸出電壓作為控制信號(hào)，從而可使交流穩(wěn)壓器的恢復(fù)時(shí)間縮短到40-60ms。該交流穩(wěn)壓器還設(shè)有濾波器，可使其具有抗干擾性能。


圖1本實(shí)用新型原理方框圖1、濾波器，2、變壓器組，3、繼電器組，4、功率推動(dòng)器件，5、過零脈沖產(chǎn)生電路，6、控制器，7、電源，8、限流器，9、采樣保持電路。
圖2本實(shí)用新型電路圖
T1-4變壓器IC1晶體管排J1-7繼電器IC2D觸發(fā)器D1-7二極管IC3微處理器R1-12電阻 IC4運(yùn)算放大器C1-3電容 IC5采樣保持器IC6集成穩(wěn)壓電路實(shí)施例本實(shí)用新型是由濾波器(1)、變壓器組(2)、繼電器組(3)、功率推動(dòng)器件(4)、過零脈沖產(chǎn)生電路(5)、控制器(6)及電源(7)連接組成置于機(jī)殼內(nèi)，其特征是變壓器組(2)串聯(lián)于該穩(wěn)壓器輸入輸出之間，繼電器組(3)設(shè)于變壓器初級(jí)，在變壓器組(2)輸出與繼電器組(3)之間設(shè)有限流器(8)，過零脈沖產(chǎn)生電路(5)設(shè)置于控制器(6)與功率推動(dòng)器件(4)之間，同時(shí)設(shè)置采樣保持電路(9)與控制器(6)連接。
變壓器組(2)由T1-3組成，次級(jí)首尾1、2腳依次連接，由變壓器初級(jí)兩端3、4腳分別接火線或零線，可以在變壓器次級(jí)1、2腳出現(xiàn)與輸入電壓同相、反相及直通三種狀態(tài)。變壓器組(2)可設(shè)有7種壓差組合+T1+T2+T3、+T1+T2、+T1、0、-T1、-T1-T2、-T1-T2-T3。若變壓器組(2)增至T1-4或T1-5時(shí)，其壓差組合方式可增至9或11種。在本電路中，電壓偏低時(shí)升壓的繼電器使用頻率高，較易損壞，即使損壞了，此變壓器一般停在升壓或直通狀態(tài)，在這種情況下電壓偏低，因只需升壓不需降壓，所以并不影響整機(jī)正常工作。
繼電器組(3)由J1-6組成，功率推動(dòng)器件(4)為IC1晶體管排，IC1晶體管排可選用ULN2003，IC2D觸發(fā)器可選用74LS273，繼電器組(3)J1-6分別與IC1晶體管排ULN2003各腳對(duì)應(yīng)連接，繼電器轉(zhuǎn)換決定輸入和輸出電壓的壓差。ULN2003由74LS273推動(dòng)，74LS273的第2腳接ULN2003的第1腳，74LS273的第5腳接ULN2003的第2腳，74LS273的第6腳接ULN2003的第3腳，74LS273的第9腳接ULN2003的第4腳，74LS273的第12腳接ULN2003的第5腳，74LS273的第15腳接ULN2003的第6腳，74LS273的第11腳為時(shí)鐘控制腳，只有這只腳來信號(hào)時(shí)，74LS273才可能翻轉(zhuǎn)，74LS273的第11腳與IC4運(yùn)算放大器LM324的1腳連接。
變壓器T4的4、5、6腳，二極管D3、D4，電阻R8、R5、R6與IC4LM324的1、2、3腳連接組成電壓過零脈沖產(chǎn)生電路(5)。變壓器T4的4、6腳分別接二極管D3、D4，變壓器T4的5腳接地，二極管D3、D4連接采樣保持電路(9)中的電阻R9，二極管D3、D4還連接電阻R8，R8連接二極管D5，R8還與IC4LM324的2腳連接，3腳與分壓電阻R5、R6的中點(diǎn)連接。在電壓過零時(shí)，IC4LM324的2腳電壓低于3腳，這時(shí)1腳產(chǎn)生正脈沖，用這脈沖加到IC274LS273的第11腳，第11腳有脈沖到來后，IC274LS273才翻轉(zhuǎn)推動(dòng)IC1ULN2003翻轉(zhuǎn)，使繼電器只能在電壓過零時(shí)發(fā)生轉(zhuǎn)換，這時(shí)轉(zhuǎn)換繼電器兩只觸點(diǎn)間電壓較低，可防止火花產(chǎn)生。
控制器(6)由IC3微處理器、IC4運(yùn)算放大器5、6、7、8、9、10腳及分壓器R1、R2、R3、R4連接組成，IC4LM324的第10腳接R1、R2的中點(diǎn)，第6腳接R3、R4的中點(diǎn)，第9腳、5腳接采樣保持電路(9)中IC5采樣保持器的第5腳。IC4LM324的輸出第7、8腳接IC3微處理器PIC16C54的第1、2腳。
由于負(fù)載情況復(fù)雜，電壓過零時(shí)電流不一定過零，也可能很大，為了防止繼電器轉(zhuǎn)換時(shí)電流過大，設(shè)置限流器(8)。限流器(8)是由繼電器J7、電阻R7、IC1ULN2003第10腳、第7腳，IC274LS273第16、17腳，IC3PIC16C54第12腳連接組成，電阻R7串接于變壓器組(2)輸出與繼電器火線端。當(dāng)繼電器組(3)J1-6中有的需要翻轉(zhuǎn)時(shí)，IC3微處理器PIC16C54第12腳首先發(fā)出信號(hào)，推動(dòng)IC274LS273的第17腳，通過16腳發(fā)生信號(hào)推動(dòng)IC1ULN2003的第7腳使其第10腳電壓上升，使繼電器J7公共端回到常閉點(diǎn)，將電阻R7串入，然后IC4PIC16C54再發(fā)出信號(hào)，使繼電器J1-6發(fā)生翻轉(zhuǎn)，這時(shí)翻轉(zhuǎn)由于R7的限流保護(hù)作用，有效地限制了大電流通過繼電器，同時(shí)也限制了由于變壓器磁滯回線所造成的沖擊電流。
采樣保持電路(9)由電阻R9、R10、R11、R12，電容C1、C2，二極管D6、D7、及IC5采樣保持器LF398連接組成，R9、R10、C1為低通濾波器，D6、D7為限幅器，R9、R10串聯(lián)和R11分別連接IC5采樣保持器LF398第3腳，由第5腳輸出接IC4運(yùn)算放大器LM324第5腳和第9腳，通過LM324第8腳連接IC3微處理器PIC16C54的第1腳，IC4LM324第7腳接IC3PIC16C54的第2腳，該信號(hào)經(jīng)IC3PIC16C54微機(jī)處理輸出信號(hào)完成穩(wěn)壓過程。
電源(7)由變壓器T4、二極管D1、D2、IC6集成穩(wěn)壓電路7805及電解電容C3連接組成，并與交流穩(wěn)壓器其他組成部分連接。
權(quán)利要求1.一種交流穩(wěn)壓器，是由濾波器、變壓器組、繼電器組、功率推動(dòng)器件、過零脈沖產(chǎn)生電路、控制器及電源連接組成置于機(jī)殼內(nèi)，其特征是變壓器組串聯(lián)于該穩(wěn)壓器輸入輸出之間，繼電器組設(shè)于變壓器初級(jí)，在變壓器組輸出與繼電器組之間設(shè)有限流器，過零脈沖產(chǎn)生電路設(shè)置于控制器與功率推動(dòng)器件之間，同時(shí)設(shè)置采樣保持電路與控制器連接。
2.如權(quán)利要求1所述的一種交流穩(wěn)壓器，其特征是變壓器組由T1-3組成，次級(jí)首尾1、2腳依次連接，由變壓器初級(jí)兩端3、4腳分別接火線或零線，變壓器組可設(shè)有7種壓差組合+T1+T2+T3、+T1+T2、+T1、0、-T1、-T1-T2、-T1-T2-T3，若變壓器組增至T1-4或T1-5時(shí)，其差壓組合方式可增至9或11種。
3.如權(quán)利要求1所述的一種交流穩(wěn)壓器，其特征是繼電器組由J1-6組成，功率推動(dòng)器件為IC1晶體管排，IC1晶體管排可選用ULN2003，IC2D觸發(fā)器可選用74LS273，繼電器組J1-6分別與IC1晶體管排ULN2003各腳對(duì)應(yīng)連接，IC1晶體管排ULN2003由74LS273推動(dòng)，74LS273的第2腳接ULN2003的第1腳，74LS273的第5腳接ULN2003的第2腳，74LS273的第6腳接ULN2003的第3腳，74LS273的第9腳接ULN2003的第4腳，74LS273的第12腳接ULN2003的第5腳，74LS273的第15腳接ULN2003的第6腳，74LS273的第11腳為時(shí)鐘控制腳，74LS273的第11腳與IC4運(yùn)算放大器LM324的1腳連接。
4.如權(quán)利要求1所述的一種交流穩(wěn)壓器，其特征是由變壓器T4的4、5、6腳，二極管D3、D4，電阻R8，二極管D5，電阻R5、R6與IC4LM324的1、2、3腳連接組成電壓過零脈沖產(chǎn)生電路，變壓器T4的4、6腳分別接二極管D3、D4，變壓器T4的5腳接地，二極管D3、D4連接采樣保持電路中的電阻R9，二極管D3、D4還連接電阻R8，R8連接二極管D5，R8還與IC4LM324的2腳連接，3腳與分壓電阻R5、R6的中點(diǎn)連接。
5.如權(quán)利要求1所述的一種交流穩(wěn)壓器，其特征是控制器由IC3微處理器，IC4運(yùn)算放大器5、6、7、8、9、10腳及分壓器R1、R2、R3、R4連接組成，IC4LM324的第10腳接R1、R2的中點(diǎn)，第6腳接R3、R4的中點(diǎn)，第9腳、5腳接采樣保持電路中IC5采樣保持器的第5腳，IC4LM324的輸出第7、8腳接IC3微處理器PIC16C54的第1、2腳。
6.如權(quán)利要求1所述的一種交流穩(wěn)壓器，其特征是限流器是由繼電器J7、電阻R7、IC1ULN2003第10腳、第7腳，IC274LS273第16、17腳，IC3PIC16C54第12腳連接組成，電阻R7串接于變壓器組輸出與繼電器火線端。
7.如權(quán)利要求1所述的一種交流穩(wěn)壓器，其特征是采樣保持電路由電阻R9、R10、R11、R12，電容C1、C2，二極管D6、D7及IC5采樣保持器LF398連接組成，R9、R10、C1為低通濾波器，D6、D7為限幅器，R9、R10串聯(lián)和R11分別連接IC5采樣保持器LF398第3腳，由第5腳輸出接IC4運(yùn)算放大器LM324第5腳和第9腳，通過LM324第8腳連接IC3微處理器PIC16C54的第1腳，IC4LM324第7腳接IC3PIC16C54的第2腳。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種交流穩(wěn)壓器,是由濾波器、變壓器組、繼電器組、功率推動(dòng)器件、過零脈沖產(chǎn)生電路、控制器及電源連接組成置于機(jī)殼內(nèi),其特征是變壓器組串聯(lián)于該穩(wěn)壓器輸入輸出之間,繼電器組設(shè)于變壓器初級(jí),在變壓器組輸出與繼電器組之間設(shè)有限流器,過零脈沖產(chǎn)生電路設(shè)置于控制器與功率推動(dòng)器件之間,同時(shí)設(shè)置采樣保持電路與控制器連接。本實(shí)用新型功率大,反應(yīng)速度快,抗電網(wǎng)干擾強(qiáng),可靠性高,使用壽命長。
文檔編號(hào)G05F1/10GK2284420SQ9621955
公開日1998年6月17日 申請(qǐng)日期1996年10月9日 優(yōu)先權(quán)日1996年10月9日
發(fā)明者錢孝槐 申請(qǐng)人:錢孝槐