交流調壓控制器的製作方法

2023-05-14 07:22:31

專利名稱：交流調壓控制器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及利用MOS場效應管對正弦交流電壓進行調節的控制技術，可應用於大功率單相或三相交流負載調壓，輸出正弦電壓波形不失真，對電網無諧波幹擾。
背景技術：
通常的交流電壓調節方式有變壓器調壓、可控矽調壓(又分移相觸發和過零觸發兩種方式)等。其中，變壓器調壓的缺點是體積龐大、所用材料多、鐵耗銅耗大、原副繞組電磁耦合線性度低而產生輸出波形失真等；可控矽調壓的缺點是輸出電壓的幅值不可調，其中移相觸發方式導致輸出正弦波形畸變，對電網產生諧波幹擾。
由電路的串聯分壓原理可知，最簡單可靠的交流調壓方式是在負載側串接可調電阻，通過調整其電阻值實現對負載電壓的調節。但大功率的可調電阻器既不易生產製造又不易操作控制。

發明內容
本實用新型利用MOS場效應管的特性，提出了用小功率電位器調節MOS場效應管的柵極電壓，從而改變其輸出電阻的方法，能夠很方便地實現對負載電壓的調節。
本實用新型的技術方案是在負載電路的兩側，各串接一個MOS場效應管(其中一個對應著電源正半周導通，另一個對應著電源負半周導通)，在正弦交流電源輸入端，並接一條由兩個固定電阻和一個小功率電位器串聯而成的支路，兩個MOS場效應管的柵極對稱地接至小功率電位器的兩側。隨著輸入正弦交流電源波形的變化，兩個MOS場效應管在柵極電壓的控制下交替導通，使負載端得到與電源波形同頻率的正弦交流電壓；調節小功率電位器的電阻值，即可對稱調節MOS場效應管的柵極電壓，使MOS場效應管的輸出電阻隨之改變，從而實現對負載電壓幅值的調整控制。
本實用新型的有益效果是①輸出電壓波形與正弦交流電源波形同頻率，其電壓幅值可調，無波形失真，對電網不產生諧波幹擾。
②本調壓控制器結構簡單、控制方便、性能良好、工作可靠。
本實用新型的不足之處是負載側串接的MOS場效應管將消耗掉部分能量，在某些控制場合下，電路的效率不高。
以下結合附圖對本實用新型作進一步說明。


圖1為本實用新型的結構原理框圖。調壓控制器由正弦交流電源(1)、電位器支路(2)、MOS場效應管(3和4)、交流電壓表(6)等部分組成，控制對象為負載(5)。
圖2為本實用新型的一個實施例——單相交流調壓控制器原理圖(三相交流調壓控制器的原理與之相同)。
具體實施方式
參見圖2，本實用新型選用兩隻N溝道增強型MOS場效應管Q1和Q2。電路中要求Q1和Q2的參數一致、R1＝R2、R3＝R4，以保證電路對稱。在正弦交流電源的正半周，場效應管Q1在柵極電壓的控制下導通，電流經Q1的漏極----Q1的源極----負載Rfz----場效應管Q2內部的二極體流通；在正弦交流電源的負半周，場效應管Q2在柵極電壓的控制下導通，電流經Q2的漏極----Q2的源極----負載Rfz----場效應管Q1內部的二極體流通。於是，負載Rfz兩端的電壓為與電源電壓同頻率的正弦交流電壓。交流電壓表V可實時顯示負載Rfz的電壓值。
調節電位器RW1的電阻值，即可同時調節場效應管Q1和Q2的柵極電壓，使Q1和Q2的輸出電阻隨之變化，根據電路的串聯分壓原理，負載Rfz兩端的電壓也隨之變化。於是，通過調節電位器RW1的電阻值，即可實現對負載Rfz電壓幅值的調節。
權利要求1.一種交流調壓控制器，其特徵是調壓控制器由正弦交流電源(1)、電位器支路(2)、MOS場效應管(3和4)、交流電壓表(6)等部分組成，MOS場效應管(3和4)的柵極分別與電位器支路(2)的對稱點連接。
2.根據權利要求1所述的調壓控制器，其特徵是MOS場效應管(3和4)與負載(5)串聯。
專利摘要一種利用大功率MOS場效應管特性的交流調壓控制器，通過調節小功率電位器的電阻值，改變場效應管的柵極電壓，改變其輸出電阻，實現對大功率單相或三相交流負載電壓的調節控制，且輸出正弦電壓波形不失真，對電網無諧波幹擾。調壓控制器由正弦交流電源(1)、電位器支路(2)、MOS場效應管(3和4)、交流電壓表(6)等部分組成，控制對象為負載(5)。
文檔編號H02M5/02GK2894069SQ200620114129
公開日2007年4月25日 申請日期2006年4月12日 優先權日2006年4月12日
發明者覃偉年, 羅文廣, 孔峰, 彭建盛 申請人:河池學院, 廣西工學院