專利名稱：瞬態(tài)多相逆變及應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及瞬態(tài)多相逆變及應(yīng)用，直接起振及控制的方法可廣泛的應(yīng)用于開關(guān)電源、溫度控制、變頻調(diào)速、彩燈驅(qū)動等大功率控制領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前只要是較精細(xì)的電路都少不了需要由數(shù)字電路來完成，之所以數(shù)字電路精確穩(wěn)定，是因為數(shù)字電路是建立在兩個穩(wěn)定狀態(tài)下有“1”和“0”的邏輯關(guān)系性，即雙穩(wěn)態(tài)電路的出現(xiàn)就有了數(shù)字電路，雙穩(wěn)態(tài)的兩個狀態(tài)非常的穩(wěn)定，在外力條件的作用下， 可以由一個穩(wěn)定的狀態(tài)到另一個穩(wěn)定狀態(tài)進(jìn)行變化，與之對應(yīng)的還有一個單穩(wěn)態(tài)電路，單穩(wěn)態(tài)是有外力條件時轉(zhuǎn)換成另一個穩(wěn)定狀態(tài)，外力條件消失時又回到原來狀態(tài)的只一個穩(wěn)定狀態(tài)電路。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的，數(shù)字電路雖然精確，但集成元件比較多，大型大規(guī)模電路比較合適，單一電路小型功率電路用了成本高，不用數(shù)字電路有的還不行，比較麻煩，本瞬態(tài)電路即可解決多種大功率電路精確控制的需要。本發(fā)明的特點，瞬態(tài)或叫自由態(tài)是雙穩(wěn)態(tài)電路平衡過程的循環(huán)，即利用雙穩(wěn)態(tài)建立初始平衡的過程，把這個趨勢過程進(jìn)行循環(huán)再概括即可達(dá)到對兩個方向的判定或產(chǎn)生循環(huán)達(dá)到直接起振的目的。即被動循環(huán)是利用雙穩(wěn)態(tài)建立初始平衡的第一把天平，不斷的進(jìn)行循環(huán)稱量，當(dāng)溫控信號在臨界點附近有微小的變化時，這把天平的稱量過程是順著一個方向進(jìn)行稱量到順著另一個方向進(jìn)行稱量的變化，收集所有的這個方向的稱量就是溫度信號的變化所需要引起控制狀態(tài)變化的交流信號，其靈敏度象天平一樣的準(zhǔn)確。那么主動循環(huán)是利用雙穩(wěn)態(tài)建立初始平衡的趨勢進(jìn)行條件雙方的轉(zhuǎn)換達(dá)到起振的目的。本發(fā)明的優(yōu)點，瞬時循環(huán)下單相線輸出用于溫度控制的靈敏度高，直接起振兩相線輸出用于開關(guān)電源或直流變交流逆變電源的效率高，三相輸出，一相導(dǎo)通一相電容充電截止一相低電平截止，導(dǎo)通的一相因為電容要充電所以要變?yōu)榻刂?，低電平截止時放掉了電容過充電壓所以要變?yōu)閷?dǎo)通(只有對應(yīng)相由導(dǎo)通變?yōu)榻刂箷r才輪著上低電平相導(dǎo)通)， 電容過充截止的還需要一個低電平的過程(如多相有多個過充截止的只一個有低電平的過程會變?yōu)閷?dǎo)通)，兩個截止條件的交替作用，三相用于變頻調(diào)速的相位角均衡，而相對獨立的多相輸出負(fù)載可以交叉連接，多相輸出用于彩燈控制，同樣的周期下變化可以更多。本發(fā)明的技術(shù)解決措施，直接起振不僅適用于高頻振蕩電路，但更加的是適用于中低頻振蕩電路，這是晶振無論精確都所不能一次性達(dá)到的，并且其起振的條件只要基極 RC的電流能滿足三極管過飽和區(qū)就可以了，振蕩頻率甚至可以低至于10赫茲以下。


如圖1所示為應(yīng)用本發(fā)明瞬時態(tài)電阻橋電路圖。如圖2所示為應(yīng)用本發(fā)明逆變開關(guān)電源電路圖。如圖3所示為應(yīng)用本發(fā)明三相變頻調(diào)速電路圖。如圖4所示為應(yīng)用本發(fā)明三相變頻調(diào)速波形圖。如圖5所示為應(yīng)用本發(fā)明多相逆變應(yīng)用電路圖。
具體實施方式
下面根據(jù)附圖描述
具體實施例方式如圖1所示為應(yīng)用本發(fā)明瞬時態(tài)電阻橋電路圖，圖中Q為電橋,R1為控制調(diào)節(jié)電阻，&為熱敏電阻，正溫制熱(阻值與溫度成正比)負(fù)溫制冷，R3為電熱絲或繼電器，R4R5R6R7為兩個三極管T1T2的直流偏置電阻，三極管I\、T2組成交流瞬態(tài)電路(直流電壓下為典型的雙穩(wěn)態(tài)電路的方式)，LED1LED2為兩個信號指示燈，C為防止R3電熱絲通電彈跳的深度電容，當(dāng)R3為繼電器時C可以斷開不接入。 電壓經(jīng)橋Q整流輸出過0值的紋波電壓，過0值可以將前次建立的平衡打破重來，以便于條件變化后改變狀態(tài)，輸入Ui高時滿足電阻橋(R3+R4)/R7 = ( + + )/ ,當(dāng)&的阻值比低于R3的阻值比時，T1導(dǎo)通、T2截止，R3通電輸出，直至&的阻值比高于R3的阻值比時，T1變?yōu)榻刂?、T2導(dǎo)通，雙穩(wěn)態(tài)發(fā)生交流翻轉(zhuǎn)。或輸入Ui低時滿足兩個條件，雙穩(wěn)態(tài)偏置電阻& = R7，R3+R4 = 1^+ + ，是特例下的等阻值電阻橋。由于繼電器吸合的前后線圈感抗值略有小小的差別，這個差別提供了狀態(tài)穩(wěn)定的深度，不至于繼電器在臨界值附近有跳顫的現(xiàn)象，這個值也是狀態(tài)變化靈敏度的誤差值，一般低于1%。如圖2所示為應(yīng)用本發(fā)明逆變開關(guān)電源電路圖，圖中橋Q整流，電容Ctl濾波， C1C2R1R2為RC振蕩提供三極管T1T2的基極電流，C1 = C2^R1 = R2^T1與T2是相同的兩個三極管，LED1與LED2為電路有無振蕩的信號指示，信號電流來自于電容C1C2的放電電流，當(dāng)接通電源的瞬間，由于電路元件制造的差異性，兩個三極管導(dǎo)通時的情形不會完全相同，當(dāng)三極管T1的導(dǎo)通超前于T2的導(dǎo)通時，T1集電極電位開始低于T2集電極電位，即CJ2的電位低于 C2R1的電位，加劇了 T1的導(dǎo)通高于T2的導(dǎo)通，至T1三極管飽和時，C1R2的電位為IC1上的電壓經(jīng)三極管T1與LE&的回路放電，同時隨著C2充電電壓的升高直至充滿沒有電流流過時， T1慢慢變?yōu)榻刂?，T1截止、C1R2有了 C0的高電壓，T2開始導(dǎo)通，當(dāng)T2飽和時，C2經(jīng)T2及LED1 放電，而C1在提供基極電流時充電，直至C1沒有充電電流、T2截止，完成一個振蕩周期，振蕩頻率F。= 1/(2JI V RC)，RC的時間積越大，頻率越低，同時R越大基極電流越小，C越大基極電流越大，影響基極電流的R與C是商項的關(guān)系，線圈L1與L2上的電流經(jīng)變壓器的L3輸出，二極管D1A的作用是防止反向電流經(jīng)三極管b-c極漏電，并且還可以在兩個三極管的基極上接入兩個保護二極管D3D4，LED上保護二極管D5D6，由于線圈L1與L2有共軛勒流，同名端一致三極管的反向耐壓值應(yīng)比電源電壓高出1倍，同名端相對則可避免共軛升壓加大三極管的反向電壓。輸入Ui為220V交流時可作為開關(guān)電源，從C。部分起為直流電壓源時可作為直流變交流逆變電源。當(dāng)輸出帶動的負(fù)載阻抗變小時，不僅L3上的輸出電壓升高，而且L1L2的振蕩頻率也略有升高，能具備一定的負(fù)反饋作用。這里如果線圈變壓器的鐵氧體能做成兩半對稱結(jié)構(gòu)，線路板上有象花鍵一樣的孔，一對碗形鐵氧體夾在線路板的正反面， 這樣無論是獨立電源還是做在電路主板上的電源，其結(jié)構(gòu)將會大為改善。如圖3所示為應(yīng)用本發(fā)明三相變頻調(diào)速電路圖，圖中橋Q整流，C。慮波，Ii1R3Ii5為三相電機的三相線圈，三相ABC星形連接，R2R4Ii6為三個同步可調(diào)電阻，LEDiLED2LED3為三相有交流輸出的信號指示，D1D3D5為三個LED的保護二極管(除非三個LED的反向耐電壓比較高可以不用)，T1T2T3為三個相同的PNP型三極管，D2D4D6為三極管的三個基極保護二極管， C1C2C3為三相RC的振蕩電容，R1 = R3 = R5, R2 = R4 = &，C1 = C2 = C3。當(dāng)接通電源時，三極管T1T2T3—起開始導(dǎo)通，由于三相電機的轉(zhuǎn)子上有錯開排列的磁槽，在任一位置時，線圈 R1RJ5對應(yīng)轉(zhuǎn)子的磁芯與磁槽的方向不一樣，則相同的線圈不同的勵磁感抗是不一樣的，如某時札的感抗最小，則三極管T2最先達(dá)到飽和，這樣C2經(jīng)T2LED3D5放電，當(dāng)T2截止時，T3導(dǎo)通，C3經(jīng)T3LED1 D1放電，T3截止時，T1導(dǎo)通，C1經(jīng)T1LED2D3放電，如此循環(huán)，T1T2T3輪番一個一個的導(dǎo)通，均衡輸出同幅值的三相交流電壓，改變同步電阻I^2R4Ii6的大小，則改變了三相輸出的頻率，達(dá)到電機調(diào)速的目的。由于直接起振逆變，負(fù)載與振蕩控制親密接觸，反饋是直接的明顯的，有利于電機輕載啟動及平穩(wěn)運轉(zhuǎn)。如圖4所示為應(yīng)用本發(fā)明三相變頻調(diào)速波形圖，圖中ABC為三相輸出電壓，由于三極管由截止到飽和或由飽和到截止都經(jīng)歷了三極管的放大區(qū)，相鄰兩相一個由飽和到截止，一個由截止到飽和，在時間上雖然有先有后不一定是同時的，但在相位上就有一部分是交叉的，如圖中X部分，交叉部分的多少與調(diào)節(jié)的速度有關(guān)，速度塊交叉少速度慢交叉多， 三極管的放大電壓經(jīng)電機線圈的勵磁作用，其波形近似于一正弦曲線，同樣三極管的飽和電壓經(jīng)電機線圈的積分作用也近似于一正弦曲線，如圖中Y部分，半波輪番導(dǎo)通的順序為 ABCABC···，假設(shè)是一全波電壓，如圖中存在有負(fù)半波abc，則導(dǎo)通的順序為AcBaCbAcB···，反過來看是一樣的，只相當(dāng)于電機線圈的對數(shù)增加了一倍，所以半波三相相當(dāng)于全波三相的倍速。在大功率電機的大電流下，使用二極管全方位的保護，三極管同可控硅一樣同樣的安全好用，如三相輸出不直接接電機而是再控制三個雙向可控硅，則可控硅對每相線圈可以輸入交變電流，如小電機手電鉆，電動起子等線圈結(jié)構(gòu)可以更小。豪放型振蕩電路注重的是內(nèi)在的品質(zhì)聯(lián)系，在對低頻振蕩的突破上不是實在沒辦法的豪整電路，方法對了就可以了。如圖5所示為應(yīng)用本發(fā)明多相逆變應(yīng)用電路圖，圖中橋Q整流，C。濾波的^為220V 或低壓的直流電源，R1R3IVKlri為η相線輸出負(fù)載，C1C2CVuCn為振蕩電容，I^2R4IVR2n為 RC振蕩電阻，D2D4DfD2n為基極放電二極管，T1T2IV" Tn為η相振蕩輸出三極管，dlCl2d3…(Ilri 為預(yù)置置“0”二極管，接通電源時，C1C2CV"Clri通過預(yù)置二極管dAdfcU充滿電，三極管 T2T3IV" Tn截止，T1導(dǎo)通，至T1飽和時，C1放電，當(dāng)?shù)搅?T1截止時，T2導(dǎo)通，如此循環(huán)下去， 既可作為文字小電路掃描(此掃描不可同步但可以反過來觸發(fā)并行信息信號保持同步)， 又可接輸出彩燈控制，二極管D1D3D^D2lri為彩燈負(fù)載交叉連接的隔置管，并一接一多并多接，彩燈可以有更多的變化。
權(quán)利要求
1.本發(fā)明涉及瞬態(tài)多相逆變及應(yīng)用，瞬態(tài)或叫自由態(tài)是雙穩(wěn)態(tài)電路平衡過程的循環(huán)， 即利用雙穩(wěn)態(tài)建立初始平衡的過程，把這個趨勢過程進(jìn)行循環(huán)再概括即可達(dá)到對兩個方向的判定，或產(chǎn)生循環(huán)達(dá)到直接起振的目的，即被動循環(huán)是利用雙穩(wěn)態(tài)建立初始平衡的第一把天平，不斷的進(jìn)行循環(huán)稱量，當(dāng)溫控信號在臨界點附近有微小的變化時，這把天平的稱量過程是順著一個方向進(jìn)行稱量到順著另一個方向進(jìn)行稱量的變化，收集所有的這個方向的稱量就是溫度信號的變化所需要引起控制狀態(tài)變化的交流信號，其靈敏度象天平一樣的準(zhǔn)確，那么主動循環(huán)是利用雙穩(wěn)態(tài)建立初始平衡的趨勢進(jìn)行條件雙方的轉(zhuǎn)換達(dá)到起振的目的，多相逆變中相鄰的三相，一相導(dǎo)通一相電容充電截止一相低電平截止，導(dǎo)通的一相因為電容要充電所以要變?yōu)榻刂?，低電平截止時放掉了電容過充電壓所以要變?yōu)閷?dǎo)通(只有對應(yīng)相由導(dǎo)通變?yōu)榻刂箷r才輪著上低電平相導(dǎo)通)，電容過充截止的還需要一個低電平的過程(如多相有多個過充截止的只一個有低電平的過程會變?yōu)閷?dǎo)通)，兩個截止條件的交替作用，三相用于變頻調(diào)速的相位角均衡，而相對獨立的多線輸出相線上負(fù)載可以交叉連接， 多相用于彩燈控制，同樣的周期下變化可以更多，直接起振不僅適用于高頻振蕩電路，如開關(guān)電源，但更加的是適用于中低頻振蕩電路，如三相變頻調(diào)速及兩相多相逆變的應(yīng)用，并且其起振的條件只要基極RC的電流能滿足三極管過飽和區(qū)就可以了，振蕩頻率甚至可以低至于10赫茲以下，并且直接起振有利于負(fù)載的變化對輸入進(jìn)行幅值及頻率上更有效的反饋。
全文摘要
本發(fā)明涉及瞬態(tài)多相逆變及應(yīng)用，直接起振控制的方法可廣泛的應(yīng)用于開關(guān)電源、溫度控制、變頻調(diào)速、彩燈驅(qū)動等大功率控制領(lǐng)域，單相線輸出用于溫度控制的靈敏度高，兩相線輸出用于開關(guān)電源或直流變交流逆變電源的效率高，三相輸出用于變頻調(diào)速的相位角均衡，多相輸出用于彩燈驅(qū)動，同樣的周期下變化可以更多。
文檔編號H02M7/5383GK102185512SQ20111010808
公開日2011年9月14日 申請日期2011年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月28日
發(fā)明者楊云柳 申請人:楊云柳