智能型補償式交流穩壓電源的製作方法
2023-09-19 15:01:55 1
專利名稱:智能型補償式交流穩壓電源的製作方法
技術領域:
本實用新型屬於一種交流穩壓電源。
現有交流穩壓電源存在著以下幾個問題1.切換變壓器繞組抽頭實現調壓的穩壓器,響應速度慢、調壓採用機械傳動、易卡殼;2.利用鐵磁諧振實現穩壓的設備,有噪音、發熱高、體積重量大;3.正弦能量分配器構成的穩壓電源,對電源容量和負荷功率因素要求高,難以製造大功率的穩壓器。綜上所述,現有穩壓器的局限性都很大。
本實用新型的目的在於克服上述已知技術的不足,從而提供一種效率高、體積小、穩壓精度高、響應速度快、適用於各種不同功率的穩壓器。
本實用新型的目的是通過如下方式實現的工作原理將補償變壓器的二次線圈串聯在電網迴路中,改變二次側感應電壓的幅值與極性,實現無級調壓穩壓;利用單片機以閉環反饋控制方式來實現穩壓,使其跟蹤速度快,穩壓精度高。
電路結構見
圖1、圖2該穩壓電源由補償變壓器、功率放大電路、單片微機調製控制電路、檢測反饋電路和輔助電源構成,其中,變壓器B1的二次線圈接到電網的IN和OUT點,B1的一次線圈兩端接到P1′、P2′、P3′、P4′組成的全橋功放電路的兩交流端;B2的一次線圈接到電網的A′、N兩端,B2的二次線圈接到D2上,整流濾波後接到單片機A/D採樣通道ACH5;B3的一次線圈接到電網A、N兩端,B3的二次線圈接到L比較器正負輸入端,其輸出端接到單片機高速輸入通道HSI.2上;D橋電路交流端接到電網A、N兩端,直流端接到由P1′、P2′、P3′、P4′組成的全橋功放電路的直流端;單片機的脈寬輸出SPWM端接到非門F1輸入端,F1的輸出端接到非門F2、F3的輸入端,F2、F3的輸出分別接到晶片74123A的輸入端(2)和7474的(1)、(5)端,74123A的輸出端(4)接到7474的時鐘端CLK上,7474的Q端接到與門H1、H2的輸入端,單片機的高速輸出通道(HSO.0)接到與門H1、H2的另一個輸入端,F4、F5、F6、F7的輸出端接到光電隔離6N137上,經光電隔離輸出到P1′、P2′、P3′、P4′的柵極,輔助電源的輸入端接到電網A、N端,輸出Vcc接到CPU單片機上,輸出E1、E2、E3、E4接到光電隔離的輸出端。
本實用新型與現有技術相比具有如下優點1.效率高、體積小、重量輕。
2.易於生產三相產品。
3.隨著穩壓器額定功率的增大,單片機及其附屬設備的成本與總成本比例下降。
4.在較低的功率因數、即較大的容性或感性負載下仍能正常工作。
5.具有各種保護功能和抗外部幹擾能力。
以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步描述圖1是本實用新型的原理方框圖。
圖2是本實用新型的電路結構圖,也是一個實施例。
在圖2中A為輔助電源,晶片型號為74123A和7474,(1)、(3)、(5)為7474的腳,(2)、(4)為74123A上的腳。電源工作步驟如下1.由輔助電源給單片機和功率較大電路提供工作電壓。
2.交流輸出電壓V0檢測反饋環節降壓和全波整流後,得到幅值不大於5V的脈動輸出信號電壓V0,將其輸入單片機比較。
3.用單片機正弦脈寬調製軟體,可將正弦差值電壓波轉換為恆頻等幅不等寬的高頻脈衝Vspwm。
4.含有50HZ正弦差值電壓波形的Vspwm,驅動全橋的4個大功率MOSFET管,使其輸出300V左右的SPWM等幅脈衝,反相作用於補償變壓器原邊線圈上,經變壓器降壓,在補償變壓器二次線圈上也感應出50V以下的SPWM電壓脈衝,經濾波電容濾出高頻後,補償變壓器輸出端便只保留50HZ補償電壓,用於補償輸出電壓的變化。
權利要求1.智能型補償式交流穩壓電源,由補償變壓器、功率放大電路、單片微機調製控制電路、檢測反饋電路和輔助電源構成,其特徵在於變壓器B1的二次線圈接到電網的IN和OUT點,B1的一次線圈兩端接到P1′、P2′、P3′、P4′組成的全橋功放電路的兩交流端;B2的一次線圈接到電網的A′、N兩端,B2的二次線圈接到D2上,整流濾波後接到單片機A/D採樣通道ACH5;B3的一次線圈接到電網A、N兩端,B3的二次線圈接到L比較器正負輸入端,其輸出端接到單片機高速輸入通道HSI.2上;D橋電路交流端接到電網A、N兩端,直流端接到由P1′、P2′、P3′、P4′組成的全橋功放電路的直流端;單片機的脈寬輸出SPWM端接到非門F1輸入端,F1的輸出端接到非門F2、F3的輸入端,F2、F3的輸出分別接到晶片74123A的輸入端(2)和7474的(1)、(5)端,74123A的輸出端(4)接到7474的時鐘端CLK上,7474的Q端接到與門H1、H2的輸入端,單片機的高速輸出通道(HSO.0)接到與門H1、H2的另一個輸入端,F4、F5、F6、F7的輸出端接到光電隔離6N137上,經光電隔離輸出到P1′、P2′、P3′、P4′的柵極,輔助電源的輸入端接到電網A、N端,輸出Vcc接到CPU單片機上,輸出E1、E2、E3、E4接到光電隔離的輸出端。
專利摘要一種智能型補償式交流穩壓電源,帶有補償變壓器、功率放大電路、單片機和輔助電源,補償變壓器的二次線圈串聯在電網迴路中,由單片機以閉環反饋控制方式改變二次側感應電壓的幅值與極性,實現穩壓,本實用新型效率高、體積小、穩壓精度高、響應速度快,適用於各種不同功率的穩壓器。
文檔編號G05F1/12GK2189324SQ9420376
公開日1995年2月8日 申請日期1994年3月3日 優先權日1994年3月3日
發明者黃錫堅, 陳亮, 王學東 申請人:中國鐵路通信信號總公司研究設計院