專利名稱：無空耗交流自動調(diào)壓器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型關(guān)于一種無空耗的交流自動調(diào)壓器。
現(xiàn)有的交流自動調(diào)壓器包括有調(diào)壓變壓器及其自動伺服調(diào)壓電路，不管負載是否在工作或市電網(wǎng)電壓是否在正常的電壓范圍，交流自動調(diào)壓器均處于工作狀態(tài)，長時間的運行即消耗電力(大功率的穩(wěn)壓器尤其如此)，又縮短使用壽命。
本實用新型之目的是要在現(xiàn)有技術(shù)基礎(chǔ)上增加控制電路及其機構(gòu)使自動調(diào)壓器在市電電網(wǎng)正常時即不工作又不消耗電力，進一步的目的是在無負載或輕負載時也不工作又不消耗電力。
該無空耗交流自動調(diào)壓器仍包括調(diào)壓變壓器及其自動伺服調(diào)壓電路，其特征在于調(diào)壓變壓器LB2兩端并聯(lián)一路動態(tài)繼電路J的常閉開關(guān)J2-1通路，動態(tài)繼電器廠的常開開關(guān)J1-1通路則與調(diào)壓變壓器LBT串接，動態(tài)繼電路J串接在固態(tài)繼電器的輸出回路上，市電輸入端設(shè)有電壓取樣及比較電路，該比較電路由二路集成運放比較器1IC1、1IC2及其電阻1R2、1R3、1R13構(gòu)成不等級電壓固定比較電路，其輸出端與輸出鎖定及延時解鎖電路連接，該輸出鎖定及延時解鎖電路包括由1G1、1G2、1G3組成的反向電子開關(guān)與由時基集成電路2IC及其配套電路組成的延時電路及由串接的反相器3IC3、3IC1、3IC2和開關(guān)三級管1G4、1G5組成的輸出鎖定電路，其中，反向電子開關(guān)電路與電壓固定比較電路輸出端串接，反向電子開關(guān)電路的輸出端分二路，一路與延時電路聯(lián)接，另一路與輸出鎖定電路中的反相器3IC3聯(lián)接，開關(guān)三級管1G4基極與延時電路輸出端聯(lián)接，1G4集電級則連接在反相器3IC3與3IC1之間，開關(guān)三極管1G5基級與反相器3IC2聯(lián)接，1G5的集電極為輸出端，該輸出端與由開關(guān)三級管2G1、2G2組成的差動控制電路中初級三級管2G1的基級聯(lián)接，2G1的集電極與未級開關(guān)三級管2G2的基極聯(lián)接，2G2的集電極為輸出端與固態(tài)繼電器輸入端聯(lián)接。
具有上述控制電路及結(jié)構(gòu)特點的本實用新型在市電網(wǎng)路電壓正常時(例如設(shè)置規(guī)定單相205伏至單相235伏為正常電壓范圍)，可將穩(wěn)壓器(自動調(diào)壓器)退出工作狀態(tài)，由市電輸入直通輸出。
本實用新型進一步設(shè)置是在市電輸入回路上設(shè)有電流取樣及運放比較控制電路，該電流取樣信號經(jīng)電位器2W回路輸出到由集成運放4IC1與2R1、2R2組成的放大電路，放大電路輸出端與由集成運放比較器4IC1及比較電阻2R3、2R4組成的比較電路，該比較電路輸出端與差動控制電路中未級開關(guān)三極管2G2的基極聯(lián)接。
增設(shè)上述控制電路后，當(dāng)用電設(shè)備全部關(guān)掉或有一定輕負載，穩(wěn)壓器(自動調(diào)壓器)將自動退出工作狀態(tài)，市電輸入直通輸出，此時穩(wěn)壓器即不工作，又不消耗電力，又能及時得到休息，使工作溫度恢復(fù)正常。從而大大提高了穩(wěn)壓器安全可靠性，延長了使用壽命。
以下結(jié)合
進一步闡明本實用新型，同時給出實施例。
圖1為本實用新型原理圖。
圖2為本實用新型原理方框圖。
圖3為本實用新型實施例控制電子電路圖。
圖4為本實用新型實施例自動伺服調(diào)壓電路圖。
參見附圖3，電壓取樣由AC輸入端輸入，徑1D1-1D4橋式整流為直流電壓信號，由1C1濾去3次諧波，成為平滑直流電壓信號。1IC1、1IC2為運放電路，1IC1正門與1IC2負門經(jīng)1R2、1R3、2R13組成不等級電壓固定比較信號。變化的交流電壓信號AC上升或下降，如果超出正常電壓范圍，直接影響1IC1、1IC2的輸高電位或低電位。1G1、1G2、1G3構(gòu)成反向電子開關(guān)，每當(dāng)1IC1、1IC2輸出高電位時，1G3輸出低電位，反向器3IC3輸出高電位，觸發(fā)3IC1、3IC2工作并形成自鎖。同時1G5因3IC3輸出高電位而處于飽和導(dǎo)通狀態(tài)，2G1因基極電壓被旁路而進入截止?fàn)顟B(tài)。由于2G1的截止，來自電流互感器電流(取樣)信號經(jīng)4IC1、4IC2放大和比較后輸出推動2G2導(dǎo)通，使光耦2D9發(fā)射光信號至2G3接收端，使其導(dǎo)通，2G4因2G3導(dǎo)通而截止，2G5導(dǎo)通，2G6飽和導(dǎo)通，可控硅2D3被觸發(fā)導(dǎo)通，由S1、S2輸入的交流電壓徑2D4-2D7整成直流被2D3吸收。S1、S2形成一定的交流電流通過。由于2R13的存在，在2D8的陰板與控制板之間形成電位差，在超過一定負載后，2D8被觸發(fā)導(dǎo)通，繼電器J因2D3和2D8的導(dǎo)通而吸合。
否則因市電網(wǎng)路電壓正常時，1IC1、1IC2輸出低電位，1G1截止，電子開關(guān)1G2、1G3工作輸出高電位，3IC3輸出低電位，同時，2IC進入延時狀態(tài)，當(dāng)延時結(jié)束后，輸出高電位，使1G4飽和導(dǎo)通，于是反相器(或稱電子互鎖開關(guān))3IC1、3IC2解鎖而輸出低電位。1G5截止，2G1飽和導(dǎo)通，2G2截止，光電耦合器停止輸出，2D3、2D8因無觸發(fā)電壓而截止，繼電器J因無電壓回路而釋放。
綜上所述參看附圖1所示；當(dāng)市電網(wǎng)路中電壓低于或高于正常值時(例如設(shè)置正常值為205伏～235伏)繼電器J吸合，常開開關(guān)J1-1接點使調(diào)壓變壓器通電，由伺服調(diào)壓電路調(diào)整適當(dāng)電壓進入補償變壓器，使輸出端電壓增高或減低，至穩(wěn)定一定精度值。當(dāng)市電網(wǎng)路中的電壓達到正常值區(qū)域中時，經(jīng)延時過程后方可進行控制轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換結(jié)果使繼電器J釋放。常開點斷路，常閉開關(guān)J2-1接通，市電輸入直通輸出端。達到節(jié)約空耗，延長自動調(diào)壓器使用壽命的目的。
結(jié)合附圖3，當(dāng)無負載或輕負載時，由于(電流互感器上)無電流信號檢出或電流信號較弱，該信號經(jīng)電位器2W回路輸出到放大電路后至比較器正門仍輸出低電位時。繼電器J將釋放，與調(diào)壓變壓器LBT串接的常開開關(guān)J1-1斷開，自動調(diào)壓器將停止工作而使輸入直通輸出。從而起到，無負載或較輕的簡單負載因大功率自動調(diào)壓器的空載損耗或機械磨損而感到不太合算時，達到自動轉(zhuǎn)換的目的。
附圖4為常規(guī)的自動調(diào)壓伺服驅(qū)動電路，其工作原理在此再簡述一下3B為整流及伺服取樣用電源變壓器，AH、N分別接到自動調(diào)壓器輸出端，4L2、4L3與3D3、3D4、3C1、3C2分別組成兩路正、負直流電源，經(jīng)3R1、3R2和3D5、3D6形成正、負12伏穩(wěn)壓以供給3IC運放用電。3D1、3D2與4L2、4L3組成全波整流電路，由3C5濾波后，徑3R3、3R9、3R10與穩(wěn)壓的負電源構(gòu)成回路。當(dāng)3IC負門的電位處在正電壓與負電壓正中零點時，3IC輸出為零電位。因來自3D1、3D2整流的直流信號是隨網(wǎng)路市電變化而變化的電壓。當(dāng)瞬間變低時，3IC負門電位立即變?yōu)樨撝担?IC輸出為負電壓值，經(jīng)3R5推動3G2工作，3G2飽和導(dǎo)通。負電壓徑3G2通向電機DY與接地組成回路，電機正向旋轉(zhuǎn)，使調(diào)壓變壓器升壓。當(dāng)升到一定值使3IC負門電壓為零電位時，3IC輸出為零電壓3G2截步，電機DY停止轉(zhuǎn)動。否則，當(dāng)瞬間變高時，3IC負門立即為正電壓值，3IC輸出為正電壓，3G1飽和導(dǎo)通。DY帶動調(diào)壓變壓器作降壓旋轉(zhuǎn)。至到3IC負門電壓為零。這樣周而復(fù)始使調(diào)壓變壓輸出一個穩(wěn)定的電壓值。
本實用新型的固態(tài)繼電器可以是常規(guī)的固態(tài)繼電器，而本實施例中對常規(guī)的固態(tài)繼電器做進一步改進，也即將常規(guī)固體繼電器中功率三極管放大電路的未級三極管2G6設(shè)成P型三極管，與之并聯(lián)的可控硅的2D3控制極連接在2G6發(fā)射極與串接在發(fā)射極上的電阻2R13之間；可控硅2D3的觸發(fā)極受2G6控制，當(dāng)2G6導(dǎo)通時，2G6截止時，2D3控制極電壓被關(guān)斷。由此可知，改進后的固態(tài)繼電器不工作期間，2G6為截止?fàn)顟B(tài)，只有微弱的電流流經(jīng)放大電路前極2R8、2G4，因2R8電阻值是未級三極管2G6通路上的電阻值的數(shù)百倍以上，較常規(guī)的固體繼電器在不工作時都是未級三極管導(dǎo)通造成的長時間通電與過熱現(xiàn)象要改善很多，基本上使這種固態(tài)繼電器不會產(chǎn)生過熱現(xiàn)象。
權(quán)利要求1.一種無空耗交流自動調(diào)壓器，包括調(diào)壓變壓器及其自動伺服調(diào)壓電路，其特征在于調(diào)壓變壓器LB2兩端并聯(lián)一路動態(tài)繼電路J的常閉開關(guān)J2-1通路，動態(tài)繼電器廠的常開開關(guān)J1-1通路則與調(diào)壓變壓器LBT串接，動態(tài)繼電路J串接在固態(tài)繼電器的輸出回路上，市電輸入端設(shè)有電壓取樣及比較電路，該比較電路由二路集成運放比較器1IC1、1IC2及其電阻1R2、1R3、1R13構(gòu)成不等級電壓固定比較電路，其輸出端與輸出鎖定及延時解鎖電路連接，該輸出鎖定及延時解鎖電路包括由1G1、1G2、1G3組成的反向電子開關(guān)與由時基集成電路2IC及其配套電路組成的延時電路及由串接的反相器3IC3、3IC1、3IC2和開關(guān)三級管1G4、1G5組成的輸出鎖定電路，其中，反向電子開關(guān)電路與電壓固定比較電路輸出端串接，反向電子開關(guān)電路的輸出端分二路，一路與延時電路聯(lián)接，另一路與輸出鎖定電路中的反相器3IC3聯(lián)接，開關(guān)三級管1G4基極與延時電路輸出端聯(lián)接，1G4集電級則連接在反相器3IC3與3IC1之間，開關(guān)三極管1G5基級與反相器3IC2聯(lián)接，1G5的集電極為輸出端，該輸出端與由開關(guān)三級管2G1、2G2組成的差動控制電路中初級三級管2G1的基級聯(lián)接，2G1的集電極與未級開關(guān)三級管2G2的基極聯(lián)接，2G2的集電極為輸出端與固態(tài)繼電器輸入端聯(lián)接。
2.按照權(quán)利要求1所述的無空耗交流自動調(diào)壓器，其特征在于市電輸入回路上設(shè)有電流取樣及運放比較控制電路，該電流取樣信號經(jīng)電位器2W回路輸出到由集成運放4IC1與2R1、2R2組成的放大電路，放大電路輸出端與由集成運放比較器4IC1及比較電阻2R3、2R4組成的比較電路，該比較電路輸出端與差動控制電路中未級開關(guān)三極管2G2的基極聯(lián)接。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的無空耗交流自動調(diào)壓器，其特征在于固體繼電器中功率三極管放大電路的未級三極管2G6為P型三極管，與之并聯(lián)的可控硅2D3控制極連接在2G6發(fā)射極與及串接在發(fā)射極上的電阻2R13之間。
專利摘要本實用新型特點是在市電輸入端設(shè)有電流電壓互感器取得比較信號,經(jīng)控制電路處理后對設(shè)在自動調(diào)壓變壓器上的繼電器進行控制輸入直通輸出或經(jīng)自動調(diào)壓變壓器補償后輸出,本實用新型在市電網(wǎng)路電壓正常時(例如設(shè)置規(guī)定單相205伏至單相235伏為正常電壓范圍),可將穩(wěn)壓器(自動調(diào)壓器)退出工作狀態(tài),由市電輸入直通輸出。當(dāng)用電設(shè)備全部關(guān)掉或有一定輕負載,穩(wěn)壓器(自動調(diào)壓器)將自動退出工作狀態(tài),市電輸入直通輸出,此時穩(wěn)壓器既不工作,又不消耗電力,又能及時得到休息,使工作溫度恢復(fù)正常。從而大大提高了穩(wěn)壓器安全可靠性,延長了使用壽命。
文檔編號G05F1/14GK2374879SQ99226398
公開日2000年4月19日 申請日期1999年4月23日 優(yōu)先權(quán)日1999年4月23日
發(fā)明者楊志軍 申請人:樂清市長城電源有限公司