一種無電弧調(diào)壓的穩(wěn)壓器及其控制方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及穩(wěn)壓器，尤其是一種無電弧調(diào)壓的穩(wěn)壓器及其控制方法。
【背景技術】
[0002]眾所周知，空調(diào)的正常運行需要一個穩(wěn)定的電壓，這個電壓一般為187-250V。低于187V或者高于250V，壓縮機會停轉(zhuǎn)以避免損壞。對于一些老舊的沒有停轉(zhuǎn)保護功能的壓縮機，過低或者過高的電壓會導致壓縮機損壞。
[0003]現(xiàn)實的情況是，在世界上欠發(fā)達地區(qū)，例如非洲和南亞，電壓往往不穩(wěn)定，用電高峰時期，電壓低至140V，乃至100V，而非高峰時期有時又高至280V。這樣一來，空調(diào)不能正常運轉(zhuǎn)。
[0004]解決的辦法是使用一個穩(wěn)壓器。比較常見的有兩種。一種是繼電器式穩(wěn)壓器，另外一種是伺服馬達式穩(wěn)壓器。由于伺服馬達式穩(wěn)壓器價格比較昂貴，且需要維護，人們一般采用繼電器式穩(wěn)壓器。繼電器式穩(wěn)壓器是一種通過繼電器的吸合釋放來改變變壓器的抽頭，從而達到穩(wěn)壓目的的一種穩(wěn)壓器。如果目標電器為空調(diào)或者其他感性負載時，而且現(xiàn)有采用繼電器方式的穩(wěn)壓器是無法正常工作的，通過檢測電壓、電流結(jié)合過零點等手段實現(xiàn)不同抽頭之間的切換。這種方式在使用功率較小的情況下可使用一段較長時間，但是畢竟繼電器是機械式的開合，在非絕對真空狀態(tài)下繼電器開啟與關閉之間或多或少會產(chǎn)生一定量的電弧，而一般繼電器不能保證絕對的真空狀態(tài)，久而久之繼電器觸點表面會氧化發(fā)黑，觸點一旦氧化發(fā)黑通過繼電器的電流就會增大，產(chǎn)生的電弧就會越來越多，進入一個惡性循環(huán)。最終造成繼電器開關粘合，從而使繼電器開關失效，穩(wěn)壓器燒壞，甚至損壞目標電器。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為解決上述技術問題，本發(fā)明的目的是提供一種無電弧調(diào)壓的穩(wěn)壓器及其控制方法。
[0006]本發(fā)明采用的技術方案是:
一種無電弧調(diào)壓的穩(wěn)壓器，包括:
一單片機處理器，作為控制處理核心；以及與該單片機處理器電連接的一電壓檢測模塊，用于檢測穩(wěn)壓器輸入端和/或輸出端的電壓并將所檢測的電壓信號反饋至單片機處理器以供單片機處理器的電壓采樣；
一輸出調(diào)節(jié)繼電器組，其受單片機處理器的輸出信號驅(qū)動觸點撥動以調(diào)節(jié)穩(wěn)壓器的輸出電壓，該輸出調(diào)節(jié)繼電器組具有一與穩(wěn)壓器火線輸入端連接的輸入端、至少一與穩(wěn)壓器火線輸出端連接的輸出端以及位于其輸入端與輸出端之間的至少兩組繼電器；
一調(diào)壓繼電器轉(zhuǎn)換模塊，該模塊包括受單片機處理器的輸出信號驅(qū)動的市電可控娃、輸出可控硅以及轉(zhuǎn)換繼電器；所述市電可控硅的第一陽極與穩(wěn)壓器火線輸入端連接，市電可控硅的第二陽極與轉(zhuǎn)換繼電器的上靜觸點連接，市電可控硅的控制極用于連接單片機處理器的輸出信號端；所述輸出可控娃的第一陽極與穩(wěn)壓器火線輸出端連接，輸出可控娃的第二陽極分別與轉(zhuǎn)換繼電器的下靜觸點、輸出調(diào)節(jié)繼電器組的輸出端連接，輸出可控硅的控制極用于連接單片機處理器的輸出信號端；所述轉(zhuǎn)換繼電器的動觸點與穩(wěn)壓器火線輸出端連接；
一電源模塊，其輸入端與穩(wěn)壓器的輸入端連接，用于為單片機處理器、電壓檢測模塊、輸出調(diào)節(jié)繼電器組以及調(diào)壓繼電器轉(zhuǎn)換模塊提供工作電壓；
一變壓器，該變壓器的輸入端接市電，輸出端作為穩(wěn)壓器火線輸出端。
[0007]進一步，其還包括一電流檢測模塊，用于檢測穩(wěn)壓器的電流并將所檢測的電流信號反饋至單片機處理器以供單片機處理器的電流采樣，該模塊由電源模塊提供工作電壓。
[0008]其中，所述電壓檢測模塊包括輸入電壓檢測電路和輸出電壓檢測電路。
[0009]進一步，其還包括一參考電壓提供模塊，該模塊與電源模塊連接并提供穩(wěn)定的參考電壓VREF。
[0010]進一步，其還包括一輸出總開關，該輸出總開關包括第一繼電器RLl和第三三極管Q3，第一繼電器RLl的動、靜觸點設置在穩(wěn)壓器輸入端與所述市電可控娃的第一陽極之間，第一繼電器RLl的線圈連接第三三極管Q3的集電極，第三三極管Q3的基極連接單片機處理器的開關信號輸出端，第三三極管Q3的發(fā)射極接地。
[0011]具體的，所述輸出調(diào)節(jié)繼電器組具有三組繼電器，分別為第二繼電器RL2、第三繼電器RL3和第四繼電器RL4。
[0012]基于同一個發(fā)明構(gòu)思，本發(fā)明還包括一種應用于所述穩(wěn)壓器的控制方法，設定穩(wěn)壓器初始狀態(tài)為轉(zhuǎn)換繼電器的動觸點與下靜觸點連接，穩(wěn)壓器由輸出調(diào)節(jié)繼電器組的輸出電壓，該控制方法包括以下步驟:
A、檢測電壓是否超出設定范圍，若超出則進入下一步，否則返回主程序；
B、打開輸出可控娃；
C、轉(zhuǎn)換繼電器的動觸點撥向上靜觸點；
D、打開市電可控娃，并關閉輸出可控娃，穩(wěn)壓器直接市電輸出；
E、根據(jù)A中檢測數(shù)據(jù)計算調(diào)壓大小并將輸出調(diào)節(jié)繼電器組切換到相應的變壓器輸出抽頭；
F、關閉市電可控硅，并打開輸出可控硅；
G、轉(zhuǎn)換繼電器的動觸點撥向下靜觸點，穩(wěn)壓器再次由輸出調(diào)節(jié)繼電器組的輸出電壓，返回主程序。
[0013]進一步，所述步驟A中檢測所電壓為繼電器輸入與輸出電壓。
[0014]進一步，所述步驟B、C、D、F、G中結(jié)合有電流過零檢測，以供其在過零點打開輸出可控硅或市電可控硅以及撥動轉(zhuǎn)換繼電器動觸點，且所述步驟D、F中在電壓波峰點關閉輸出可控硅或市電可控硅。
[0015]進一步，所述步驟B和F中需延時以確保輸出可控娃打開，所述步驟D中需延時以確保市電可控硅打開。
[0016]本發(fā)明的有益效果:
本發(fā)明的產(chǎn)品通過對原有切換變壓器方式進行實現(xiàn)改良，利用可控硅特性結(jié)合繼電器，通過變壓器輸出與市電旁路之間切換實現(xiàn)穩(wěn)壓器功能，減少甚至杜絕電弧的產(chǎn)生，不僅令穩(wěn)壓器在功率方面有顯著提升，還在繼電器使用壽命上大大延長。令整機使用時間得到很好保證。
【附圖說明】
[0017]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】做進一步的說明。
[0018]圖1是本發(fā)明穩(wěn)壓器的原理框圖；
圖2是單片機處理器的電路圖；
圖3是電壓檢測模塊的電路圖；
圖4是輸出調(diào)節(jié)繼電器組的電路圖；
圖5是調(diào)壓繼電器轉(zhuǎn)換模塊的電路圖；
圖6是電源模塊的電路圖；
圖7是電流檢測模塊的電路圖；
圖8是參考電壓提供模塊的電路圖；
圖9是輸出總開關的電路圖；
圖10是變壓器的電路示意圖；
圖11是本發(fā)明穩(wěn)壓器控制方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0019]如圖1所示，為本發(fā)明的一種無電弧調(diào)壓的穩(wěn)壓器，包括:
一單片機處理器10，如圖2，單片機處理器10作為控制處理核心；以及與該單片機處理器10電連接的
一電壓檢測模塊20，用于檢測穩(wěn)壓器輸入端in/Ll和/或輸出端out/Ll的電壓并將所檢測的電壓信號反饋至單片機處理器10以供單片機處理器10的電壓采樣；如圖3，其中，所述電壓檢測模塊20包括輸入電壓檢測電路201和輸出電壓檢測電路202。
[0020]一輸出調(diào)節(jié)繼電器組30，如圖4，其受單片機處理器10的輸出信號驅(qū)動觸點撥動以調(diào)節(jié)穩(wěn)壓器的輸出電壓，該輸出調(diào)節(jié)繼電器組30具有一與穩(wěn)壓器火線輸入端in/Ll連接的輸入端in/Ll、4個與穩(wěn)壓器火線輸出端(160V、192V、210V、230V)連接的輸出端(160V、192V、210V、230V)以及位于其輸入端與輸出端之間的第二繼電器RL2、第三繼電器RL3和第四繼電器RL4;
一調(diào)壓繼電器轉(zhuǎn)換模塊40，如圖5，該模塊包括受單片機處理器10的輸出信號驅(qū)動的市電可控硅401、輸出可控硅402以及轉(zhuǎn)換繼電器403 ;所述市電可控硅401的第一陽極與穩(wěn)壓器火線輸入端in/L2連接，市電可控硅401的第二陽極與轉(zhuǎn)換繼電器403的上靜觸點連接，市電可控硅401的控制極用于連接單片機處理器10的輸出信號端；所述輸出可控硅402的第一陽極與穩(wěn)壓器火線輸出端out/L連接，輸出可控硅402的第二陽極分別與轉(zhuǎn)換繼電器403的下靜觸點、輸出調(diào)節(jié)繼電器組30的輸出端out/Ll連接，輸出可控硅402的控制極用于連接單片機處理器10的輸出信號端；所述轉(zhuǎn)換繼電器403的動觸點與穩(wěn)壓器火線輸出端out/L連接；
此外，單片機處理器10與市電可控硅401、輸出可控硅402之間分別設置有雙向光耦M0C3083、M0C3083，雙向光耦具有過零檢測功能以供市電可控硅401、輸出可控硅4