不間斷快速可調電壓電源裝置的製作方法
2023-07-14 19:54:01
專利名稱：不間斷快速可調電壓電源裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種可調電壓電源裝置，特別是不間斷快速可調電壓電源裝置，屬於測試用電壓電源技術領域。
背景技術：
可調電壓電源在機器設備的檢測及科學實驗中應用相當廣泛，一般要求一臺電壓電源能輸出多組電壓值，以滿足不同檢測範圍的需要，例如測出某一機器在不同輸入電壓值的技術參數，或者不同的被測測設備需要不同的輸入電壓等。但現有技術中所用的可調電壓電源都是採用簡單開關切換從而輸出間斷電壓，存在如下缺點在變換輸出電壓時，無論負載電源輸入端的電壓是從低電壓轉換成高電壓，還是從高電壓轉換成低電壓，電壓輸出端都出現瞬間斷電，瞬間斷電對運轉中的被測設備是一種衝擊，容易損壞被測設備。
本實用新型需要解決的技術問題，是克服現有電壓電源裝置在轉換電壓時存在斷電間隙的缺點，提供一種不間斷快速可調電壓電源裝置。
本實用新型的技術問題可以通過採取如下措施解決不間斷快速可調電壓電源裝置，設有交流電輸入端和交流電壓輸出端，其結構特點是調壓電路包括主迴路和控制迴路，主迴路由電壓補償電路和電壓輸出電路連接而成，控制迴路設有脈衝信號輸入端和控制信號輸出端，所述控制信號輸出端連接電壓補償電路的控制輸入端，電壓補償電路的補償電壓輸出端連接電壓輸出電路的補償輸入端，電壓補償電路的交流電壓輸入端與電壓輸出電路的交流電壓輸入端短路並與220V市電連接；控制迴路控制電壓補償電路輸出-33V至13V交流電壓，電壓輸出電路不間斷地輸出187V至233V交流電壓。
本實用新型的技術問題還可通過採取如下措施解決控制迴路設有三個脈衝信號輸入端In1、In2、In3和三個控制信號輸出端Ou1、Ou2、Ou3，所述控制信號輸出端分別連接電壓補償電路的三個控制輸入端，控制迴路的控制信號輸出端控制電壓補償電路輸出-33V、0V或13V三個電壓值，向電壓輸出電路提供-33V、0V或13V電壓補償，使電壓輸出電路不間斷地輸出187V、220V或233V交流電壓。
主迴路的電壓補償電路由補償變壓構成，電壓輸出電路由變壓器T1構成，控制迴路由接觸器K1、三極體Q1、Q2、Q3、繼電器K2、K3、K4、二極體D1、D2、D3、電阻R1、R2、R3連接而成；220V交流電母線L、N連接T1的初級繞組的兩個接線端T1-1-1、T1-1-2，補償變壓器T2的次級繞組與接觸器K1的常開觸點K1-2-1、K1-2-2串聯跨接於220V交流電母線L與交流電壓輸出端OUT2之間，接觸器K1的常開觸點K1-1-1、K1-1-2跨接於220V交流電母線N與交流電壓輸出端OUT1之間，繼電器K2的常閉觸點與繼K3的常閉觸點串聯後並聯在T2的初級繞組兩端，T1的兩個次級繞組T1-2-1、T1-2-2、繼電器K2的常開觸點K2-1-1、繼電器K3的常開觸點K3-1-1自成一串聯迴路，T1的次級繞組T1-2-1、繼電器K2的常開觸點K2-1-1串聯後跨接在T2的初級繞組兩端；接觸器K1的線圈、繼電器K4的常開觸點K4-1-1串聯在市電母線L、N中，三極體Q1、Q2、Q4的集電極分別通過K2、K3、K4的線圈連接12V直流電源，K2、K3、K4的線圈分別並聯二級管D1、D2、D3，Q1、Q2、Q3的發射極短接後接地，Q1、Q2、Q3的基極各通過一電阻與脈衝控制信號連接。
本實用新型具有如下突出效果1、由於本實用新型在變換輸出電壓的過程中，自始至終都保證200V交流電源與電壓輸出端連通，因此無論電壓輸出端的電壓是從低電壓轉換成高電壓，還是從高電壓轉換成低電壓，在設定的電壓範圍內電壓輸出端的輸出電壓都保持不間斷，接上負載後，負載電源輸入端的電壓始終保持不間斷，從而保護了被檢測負載不因電源電壓的轉換而間斷，避免了被測設備由於斷電而受到衝擊。
2、本實用新型採用正補償、零補償、負補償的辦法，可針對特定的負載提供不間斷的187V、220V、233V交流電壓源，所述交流電壓源在變換過程中保持不間斷，與現有技術的不間斷電源相比，本實用新型結構簡單、成本低廉，使用方便。
圖面說明
圖1是本實用新型結構框圖。
圖2是本實用新型實施例1的主迴路電氣原理圖。
圖3是本實用新型實施例1的控制迴路電氣原理圖。
圖4是本實用新型實施例1的主迴路元件布置圖。
圖5是本實用新型實施例1的控制迴路元件布置圖。
優選實施例圖1至圖3構成本實用新型的實施例1。從圖1可知，本實施例設有交流電輸入端9和交流電壓輸出端10，調壓電路包括主迴路1和控制迴路2，主迴路1由電壓補償電路3和電壓輸出電路4連接而成，控制迴路2設有三個脈衝信號輸入端In1、In2、In3和三個控制信號輸出端Ou1、Ou2、Ou3，所述控制信號輸出端分別連接電壓補償電路3的三個控制輸入端5、6、7，電壓補償電路3的補償電壓輸出端8連接電壓輸出電路4的補償輸入端9，電壓補償電路3的交流電壓輸入端與電壓輸出電路4的交流電壓輸入端短路並與220V市電連接；控制迴路2控制電壓補償電路3輸出-33V至13V交流電壓，電壓輸出電路4不間斷地輸出187V至233V交流電壓。
從圖2、圖3可知，主迴路1的電壓補償電路3由補償變壓2構成，電壓輸出電路4由變壓器T1構成，控制迴路2由接觸器K1、三極體Q1、Q2、Q3、繼電器K2、K3、K4、二極體D1、D2、D3、電阻R1、R2、R3連接而成。
本實施例所用的元件規格如下變壓器T1隔離變壓器，初級220V，次級T1-2-1與T1-2-2為220，T1-2-2與T1-2-3為86.7V；補償變壓器T2初級220V，次級33V；接觸器K1CZX1-9/X10U；繼電器K2、K3、K4JTX-10F-12V/2Z；晶體三極體Q1、Q2、Q3TIP122；二極體D1、D2、D3IN4007；電阻R1、R2、R3為金屬膜電阻，10K；本實施例中控制迴路2的控制信號輸出端控制電壓補償電路3輸出-33V、0V或13V三個電壓值，向電壓輸出電路4提供-33V、0V或13V電壓補償，使電壓輸出電路4不間斷地輸出187V、220V或233V交流電壓。
本實用新型的工作原理如下
如圖2、圖3所示，變壓器T的初級加上220V交流電時，次級繞組T1-2-1與T1-2-2之間的電壓為220V，T1-2-2與T1-2-3之間的電壓為220V。當三極體Q1的基極b1輸入高電平+12V時，Q1導通，繼電器K2動作，常開觸點K2-1閉合，常閉觸點K2-2斷開，補償變壓器T2的初級繞組獲得220V交流電壓，耦合到T2的次級為33V交流電壓。由於此時T2次級的交流電壓極性與電源母線輸入的確220V交流電壓極性相反，因此K1-1-1與K1-2-1之間的電壓為187V交流電壓，即輸出端OUT1、OUT2之間的電壓為187V。
在三極體Q3的基極b3端輸入+12V脈衝電壓，即Q3導通，此時K4動作，常開觸點K4-1閉合，220V交流電壓加在接觸器K1的兩端使K1動作，常開觸點K1-1、K1-2閉合，補償變壓器為負補償，電壓輸出端OUT1、OUT2之間獲得187V交流電輸出。當Q1的基極b1端恢復為0V時，Q1截止，繼電器K2的常開觸點K2-1斷開，常閉觸點K2-2閉合，補償變壓器初級繞組為0電壓，次級繞組也為0電壓，補償變壓器為0補償，220V交流電壓直接通過補償變壓器的次級繞組，OUT1、OUT2兩端的電壓為220V。當三極體Q2的基極b2輸入+12V脈衝時，Q2導通，繼電器K3動作，K3的常開觸點K3-1閉合，常閉觸點K3-2斷開，補償變壓器的初級獲得86.7V交流電壓，耦合到次級為13V交流電壓，由於此時T2次級的交流電壓極性與電源母線輸入的確220V交流電壓極性相同，因此補償變壓器為正補償，電壓輸出端OUT1、OUT2之間獲得233V交流電輸出。
由於在控制電路2變換輸出的過程中，主迴路的電壓輸出端始終與220V交流電源的相連，因此，本實用新型能不間斷地快速實現電壓從187V交流變到220V交流再變到233V交流。
從圖4可知，主迴路1的變壓器T1、補償變壓器T2安裝在一塊電路板上，電路板上設有220V交流母線接線端11、12、電壓輸出端13、接線端子排14，控制端子排16與控制迴路的繼電器K2、K3、K4連接。
從圖5可知，控制迴路2的接觸器K1、繼電器K2、K3、K4、三極體Q1、Q2、Q3、二極體D1、D2、D3、電阻R1、R2、R3安裝在一塊電路板上，電路板上設有接線排21，接線排21與輸入脈衝控制信號及主迴路的接線端子排14連接。
權利要求1.不間斷快速可調電壓電源裝置，設有交流電輸入端(9)和交流電壓輸出端(10)，其特徵是調壓電路包括主迴路(1)和控制迴路(2)，主迴路(1)由電壓補償電路(3)和電壓輸出電路(4)連接而成，控制迴路(2)設有脈衝信號輸入端和控制信號輸出端，所述控制信號輸出端連接電壓補償電路(3)的控制輸入端，電壓補償電路(3)的補償電壓輸出端(8)連接電壓輸出電路(4)的補償輸入端(9)，電壓補償電路(3)的交流電壓輸入端與電壓輸出電路(4)的交流電壓輸入端短路並與220V市電連接；控制迴路(2)控制電壓補償電路(3)輸出-33V至13V交流電壓，電壓輸出電路(4)不間斷地輸出187V至233V交流電壓。
2.根據權利要求1所述的不間斷快速可調電壓電源裝置，其特徵是控制迴路(2)設有三個脈衝信號輸入端In1、In2、In3和三個控制信號輸出端Ou1、Ou2、Ou3，所述控制信號輸出端分別連接電壓補償電路(3)的三個控制輸入端(5)、(6)、(7)，控制迴路(2)的控制信號輸出端控制電壓補償電路(3)輸出-33V、0V或13V三個電壓值，向電壓輸出電路(4)提供-33V、0V或13V電壓補償，使電壓輸出電路(4)不間斷地輸出187V、220V或233V交流電壓。
3.根據權利要求2所述的不間斷快速可調電壓電源裝置，其特徵是主迴路(1)的電壓補償電路(3)由補償變壓(2)構成，電壓輸出電路(4)由變壓器T1構成，控制迴路(2)由接觸器K1、三極體Q1、Q2、Q3、繼電器K2、K3、K4、二極體D1、D2、D3、電阻R1、R2、R3連接而成；220V交流電母線L、N連接T 1的初級繞組的兩個接線端T1-1-1、T1-1-2，補償變壓器T2的次級繞組與接觸器K1的常開觸點K1-2-1、K1-2-2串聯跨接於220V交流電母線L與交流電壓輸出端OUT2之間，接觸器K1的常開觸點K1-1-1、K1-1-2跨接於220V交流電母線N與交流電壓輸出端OUT1之間，繼電器K2的常閉觸點與繼K3的常閉觸點串聯後並聯在T2的初級繞組兩端，T1的兩個次級繞組T1-2-1、T1-2-2、繼電器K2的常開觸點K2-1-1、繼電器K3的常開觸點K3-1-1自成一串聯迴路，T1的次級繞組T1-2-1、繼電器K2的常開觸點K2-1-1串聯後跨接在T2的初級繞組兩端；接觸器K1的線圈、繼電器K4的常開觸點K4-1-1串聯在市電母線L、N中，三極體Q1、Q2、Q4的集電極分別通過K2、K3、K4的線圈連接12V直流電源，K2、K3、K4的線圈分別並聯二級管D1、D2、D3，Q1、Q2、Q3的發射極短接後接地，Q1、Q2、Q3的基極各通過一電阻與脈衝控制信號連接。
專利摘要本實用新型涉及不間斷快速可調電壓電源裝置，設有交流電輸入端9和交流電壓輸出端10，其結構特點是調壓電路包括主迴路1和控制迴路2，主迴路1由電壓補償電路3和電壓輸出電路4連接而成，控制迴路2設有脈衝信號輸入端和控制信號輸出端，所述控制信號輸出端連接電壓補償電路3的控制輸入端，電壓補償電路3的補償電壓輸出端8連接電壓輸出電路4的補償輸入端9，電壓補償電路3的交流電壓輸入端與電壓輸出電路4的交流電壓輸入端短路並與220V市電連接。本實用新型在設定的電壓範圍內電壓輸出端的輸出電壓都保持不間斷，避免了被測設備由於斷電而受到衝擊。
文檔編號H02M5/12GK2593455SQ0227272
公開日2003年12月17日 申請日期2002年8月23日 優先權日2002年8月23日
發明者區耀祖 申請人:廣州威納電子科技有限公司