專利名稱：穩(wěn)壓式降壓節(jié)電器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種穩(wěn)壓式降壓節(jié)電器，屬于電子技術(shù)與低壓電器技術(shù)領(lǐng)域，在國際專利分類表中本實用新型應(yīng)該分為605大類。
背景技術(shù)：
目前國內(nèi)外有多種降壓節(jié)電器，即在給照明、家電、設(shè)備提供交流電源時，先用降壓器降壓，不同的用電器節(jié)電時需要的降壓幅度不盡相同，因而降壓器需要進(jìn)行不同的控制。國內(nèi)外的降壓節(jié)電器大都是在自耦變壓器次級上采用多抽頭，切換不同的抽頭可以獲得不同的輸出電壓，例如專利ZL01221024.2文獻(xiàn)中所描述的那樣。多抽頭方案有結(jié)構(gòu)簡單、容易用接觸器控制的優(yōu)點，但是當(dāng)輸入電壓變化或者負(fù)載變化時，輸出電壓也將變化，表現(xiàn)為輸出電壓不穩(wěn)定，不利于節(jié)能和用電器正常運行。此外，目前技術(shù)仍存在抽頭切換出現(xiàn)閃斷電問題，在用于路燈節(jié)能時將導(dǎo)致后半夜向低電壓切換時燈熄滅問題。目前技術(shù)還存在依靠電子控制脫離節(jié)電運行的不可靠問題。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的發(fā)明目的在于針對已有技術(shù)的不足，提供一種新式的穩(wěn)壓式降壓節(jié)電器。
本實用新型的發(fā)明目的是通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)的所述的穩(wěn)壓式降壓節(jié)電器包括電壓輸入端子、電壓輸出端子、開關(guān)K、自耦變壓器1，在所述的自耦變壓器1的輸出端連接有接觸器，所述的接觸器的數(shù)量≥3，主要特點在于在所述的穩(wěn)壓式降壓節(jié)電器上連接了穩(wěn)壓控制器。
在具體實施例中所述的穩(wěn)壓控制器包括時間繼電器80和切換控制器85；所述的切換控制器85包括反饋端子9和10，所述的反饋端子9和10分別與電壓輸出端子5和零線端子7連接；與接觸器20之線圈22串連的是時間繼電器80的常閉觸點81，與接觸器30之線圈32串連的是所述切換控制器85的繼電器86的常閉觸點87和時間繼電器80的常開觸點82，與接觸器40之線圈42串連的是所述切換控制器85的繼電器86的常開觸點88和時間繼電器80的常開觸點82；所述時間繼電器80的常開與常閉觸點82、81的右端與線圈83的同端一起接到所述輸入端子6上；三只接觸器線圈22、32、42以及所述時間繼電器80的線圈83的左端并聯(lián)接到零線上；所述切換控制器85的繼電器86的線圈89一端接在所述比較器90電源上，另一端接在所述比較器90的輸出端；所述比較器90的同相接有穩(wěn)壓二極管91的正極與限流電阻92的串聯(lián)點，限流電阻92的上端接在所述電源上；所述比較器90的反相端連接電位器93與分壓電阻94的串接點，電位器93的另一端接電源負(fù)極，濾波電容95與電位器93并聯(lián)；所述的反饋端子9和10通過采樣變壓器97、整流橋96和電位器93與電壓比較器90連接。
所述的穩(wěn)壓控制器是接有三個繼電器17、17′和17″的單片機控制器11；所述的單片機控制器11含有依次連接的用戶編程面板12、帶有A/D和OUT口的單片機14和顯示屏13；在單片機控制器11上電位器93的上端接所述的單片機14的A/D端子，所述的單片機14的OUT口的通過三個基極電阻15、15′和15″分別連接三個三極管16、16′和16 ″的基極，所述的三個三極管16、16 ′和16″的集電極分別連接所述的三個繼電器17、17′和17″的三個線圈18、18′和18″的一端，所述的三個三極管16、16′和16″的發(fā)射極接地，所述的三個繼電器17、17′和17″的三個線圈18、18′和18″的另一端并接于單片機控制器11的電源正極；單片機控制器11上的反饋端子9和10分別與電壓輸出端子5和零線端子7連接；所述的反饋端子9和10通過采樣變壓器97、整流橋96和電位器93與所述的單片機14的A/D端子連接。
所述的穩(wěn)壓控制器有一個與主觸點連接在低電壓抽頭上的接觸器51的線圈53并聯(lián)的切換支路，所述切換支路為所述接觸器51的一付常開輔助觸點54與一只中間繼電器70的的線圈72的串聯(lián)支路，所述的中間繼電器70的常閉觸點71串接在所述常開觸點82與電壓輸入端子6之間。
所述的穩(wěn)壓控制器有一個脫離電路25，所述的脫離電路25有一只斷路器26、一只脫離接觸器29和一只中間繼電器35，所述的斷路器26的前端與所述的脫離接觸器29的主觸點27及其線圈28的一端連接，所述的斷路器26的后端與所述的電壓輸入端子6連接，所述的脫離接觸器29的主觸點27的另一端與輸出端子5連接，所述的中間繼電器35常閉觸點36的一端與所述的脫離接觸器29線圈28的另一端連接，所述的中間繼電器35常閉觸點36的另一端與零線端子7連接，所述的中間繼電器35的線圈37的一端與電壓輸入端子6連接，所述的中間繼電器35的線圈37的另一端與零線端子7連接。
所述的自耦變壓器的線圈數(shù)≥1，所述的電壓輸入端子數(shù)≥1，所述的電壓輸出端子數(shù)≥1。在所述比較器90的同相與其輸出端并聯(lián)反饋電阻98。
由于本實用新型采用了上述的技術(shù)方案，本實用新型解決了由于不同的用電器節(jié)電時需要的降壓幅度不盡相同，因而降壓器需要進(jìn)行不同的控制以及當(dāng)輸入電壓變化或者負(fù)載變化時，輸出電壓不穩(wěn)定的問題，可以保證用電器正常運行。此外，本實用新型解決了抽頭切換出現(xiàn)閃斷電的問題。


附圖1是本實用新型的第一個實施例。
附圖2是本實用新型的第二個實施例。
附圖3是本實用新型的第三個實施例。
附圖4是本實用新型的第四個實施例。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進(jìn)一步說明附圖1是本實用新型的第一個實施例。所述的穩(wěn)壓式降壓節(jié)電器包括電壓輸入端子、電壓輸出端子、一個開關(guān)K、一個自耦變壓器1，與所述的自耦變壓器1的輸出抽頭2、3、4連接的接觸器20、30、40的主觸點21、31、41，電壓輸入端子6，零線端子7，以及所述的主觸點21、31、41的另一端并聯(lián)而成的電壓輸出端子5。本實用新型的主要特點在于在所述的穩(wěn)壓式降壓節(jié)電器上連接了穩(wěn)壓控制器8。所述的穩(wěn)壓控制器8包括時間繼電器80和切換控制器85。所述的切換控制器85包括反饋端子9和10，所述的反饋端子9和10分別與電壓輸出端子5和零線端子7連接。所述的切換控制器85有一個繼電器86，所述的繼電器86有一個常閉觸點87和一個常開觸點88，所述的常閉觸點87和常開觸點88分別與所述的接觸器中的一個接觸器的線圈連接。所述的反饋端子9和10通過采樣變壓器97、整流橋96和采樣電阻93與電壓比較器90連接。所述的時間繼電器80有一個常閉觸點81和一個常開觸點82，所述的常閉觸點81和常開觸點82分別與所述的接觸器中的一個接觸器的線圈及所述的繼電器86的常閉觸點87和常開觸點88連接。更具體地講在圖1中，主要特點是所述自耦變壓器1安裝了穩(wěn)壓控制器8，所述穩(wěn)壓控制器8包含有時間繼電器80和切換控制器85。與接觸器20之線圈22串連的是時間繼電器80的常閉觸點81；與接觸器30之線圈32串連的是所述切換控制器85的繼電器86的常閉觸點87和時間繼電器80的常開觸點82；與接觸器40之線圈42串連的是所述切換控制器85的繼電器86的常開觸點88和時間繼電器80的常開觸點82。所述時間繼電器80的常開與常閉觸點的右端與線圈83的同端一起接到所述輸入端子6上，三只接觸器線圈22、32、42以及所述時間繼電器80的線圈83的左端并聯(lián)接到零線上。所述切換控制器85的繼電器86的線圈89一端接在所述比較器90電源(例如+12V)上，另一端接在所述比較器90的輸出端，所述比較器90的同相接有穩(wěn)壓二極管91的正極與限流電阻92的串聯(lián)點，限流電阻92的上端接在上述電源上。所述比較器90的反相端接有所述采樣電阻(這里是電位器93)與分壓電阻94的串接點，電位器93另一端接電源負(fù)極，濾波電容95與電位器93并聯(lián)。分壓電阻94上端接所述整流橋96的正極，整流橋96的交流端接所述采樣變壓器97的次極，其原極即所述切換控制器8的反饋端子9、10，與所述電壓輸出端子5及零線端子7相連接。為使切換穩(wěn)定，所述比較器90的同相與其輸出端并聯(lián)反饋電阻98。
所述的穩(wěn)壓器的工作原理如下當(dāng)需要在氣體放電燈照明上使用該節(jié)電器工作時，單相交流電壓將通過開關(guān)K進(jìn)入節(jié)電器的自耦變壓器1的原級，其次級將在輸出端子5給出輸出電壓(若是三相輸入，則應(yīng)有三個自耦變壓器線圈、三個輸入端子6和三個輸出端子5，形成三相輸出)。輸出電壓除了供給負(fù)載FZ使用外，還作為反饋電壓信號通過反饋端子9、10輸入給所述切換控制器85。K合閘同時，所述時間繼電器80按照事先設(shè)定的延時動作，其常閉觸點81使接觸20首先動作，從輸出端子5輸出的電壓較高，從而能夠點著所述氣體放電燈。在所設(shè)定的時間內(nèi)比較器90反相比同相電壓高，因而輸出低電平，線圈89得電，繼電器86動作，為接觸器40動作作好了準(zhǔn)備。當(dāng)經(jīng)過一段所設(shè)定的時間后，所述時間繼電器80動作，其常閉觸點81斷開，其常開觸點82閉合，接觸器40動作。在某些情況下，如果輸入端子6上的電壓太低或負(fù)載過大使輸出端子5上的電壓過低時，通過電壓采樣，可以使比較器90的反相比同相電壓低，則比較器90輸出高電平，線圈89失電，接觸器40釋放，接觸器30動作，使輸出電壓提高；相反時，比較器90反相比同相電壓高，因而輸出低電平，線圈89得電，接觸器40動作，接觸器30釋放，使輸出電壓降低。反饋電阻98保證了接觸器30、40相互切換的穩(wěn)定。顯然，這樣的方法保證了輸出電壓的相對穩(wěn)定性，實現(xiàn)了本發(fā)明目的。
附圖2是本實用新型的第二個實施例。主要特點是所述的穩(wěn)壓控制器是接有三個繼電器17、17′和17″的單片機控制器11。所述的單片機控制器11含有依次連接的用戶編程面板12、帶有A/D和OUT口的單片機14和顯示屏13。所述時間繼電器和所述比較器的功能可以極其容易地在單片機14中實現(xiàn)而只須將電位器93獲得的電壓信號輸入給具有A/D轉(zhuǎn)換口的單片機14。因而，電位器93的上端接單片機14的A/D端子。上述接觸器的線圈則接受單片機OUT口驅(qū)動的繼電器控制。具體是OUT口通過3個基極電阻15、15′和15″驅(qū)動3個三極管16、16′和16″，借以控制3個繼電器17、17′和17″的3個線圈18、18′和18″，單片機OUT口根據(jù)事先設(shè)定的程序和反饋電壓信號輸出高電平或低電平，使3個繼電器17、17′和17″的3對常開觸點19、19′和19″按照實施例1的動作實現(xiàn)穩(wěn)壓控制。其中3個三極管16、16′和16″的射極接地，集電極分別接3個繼電器線圈18、18′和18″，此線圈另一端并接于所述單片機控制器11的電源正極(例如+6V)。
本實施例設(shè)置一只編程面板12和一個顯示屏13，用戶利用編程面板12向單片機輸入設(shè)定的節(jié)電器輸出電壓值和工作模式(例如是否定時改變輸出電壓等)。編程面板12和顯示屏13都是能夠采購到的通用器件，它們分別按照產(chǎn)品使用說明書連接到單片機的輸入和輸出口上。其它電路與原理與實施例1相同，在此不予累述。
附圖3是本實用新型的第三個實施例。在圖1的基礎(chǔ)上，增加了所述自耦變壓器1的低電壓抽頭50，而接觸器51的主觸點52串接于所述抽頭50與所述輸出端子5之間。接觸器51的線圈53串接一只時控器60的常開觸點61，而一只中間繼電器70的常閉觸點71則串接在所述常開觸點82與輸入端子6之間。當(dāng)所述穩(wěn)壓式降壓節(jié)電器用于照明并進(jìn)入后半夜時，所述時控器60動作，常開觸點61使所述線圈53得電，因為接觸器51的輔助常開觸點54串接所述中間繼電器70的線圈72構(gòu)成切換支路，該支路又并聯(lián)在與低壓抽頭連接的接觸器51的線圈53上，所以接觸器51動作到底后才接通所述中間繼電器70的線圈72，因而才利用所述中間繼電器70的常閉觸點71切斷正在工作的接觸器30或接觸器40的線圈，完成無閃斷電的向低電壓的切換。所述時空器60的電源為交流220V并接在端子6、7之間。其常開觸點的另一端也接在端子6上。其它部分與第一實施例完全相同。在此，比較器與電壓采樣部分的電路省略，不予累述。
圖4所示為本實用新型提出的一種新的穩(wěn)壓式降壓節(jié)電器。主要特點是所述穩(wěn)壓式降壓節(jié)電器設(shè)置了一種新的穩(wěn)壓控制器，也即是設(shè)置了脫離節(jié)電運行的脫離電路25，其結(jié)構(gòu)是在所述輸入端子6之前串接一只斷路器26，其前端與一只叫做脫離接觸器29的主觸點27相接，所述主觸點27另一端與所述輸出端子5相連。脫離接觸器29的線圈28串接一只中間繼電器35的常閉觸點36后再并聯(lián)到所述開關(guān)K的右側(cè)，所述中間繼電器35的線圈37并聯(lián)在端子6、7之間。當(dāng)斷路器26接通時，所述中間繼電器35的常閉觸點36因線圈37有電而斷開，所述脫離接觸器29不工作。當(dāng)斷路器26因電流過大而分?jǐn)鄷r，所述脫離接觸器29因線圈28得電而工作，其它接觸器通通分?jǐn)?，此時所述自耦變壓器1失電，輸入電壓經(jīng)主觸點27直接送到輸出端子5上。顯然，脫離電路25中無電子控制，保證了節(jié)能器事故時的安全脫離。手動斷路器26也可以實現(xiàn)這一功能。其他電路及原理與實施例三完全相同，電路圖予以省略，在此不予累述。考慮到性能價格比，實施例四為最佳實施例。
權(quán)利要求1.一種穩(wěn)壓式降壓節(jié)電器，所述的穩(wěn)壓式降壓節(jié)電器包括電壓輸入端子、電壓輸出端子、開關(guān)K、自耦變壓器(1)，在所述的自耦變壓器(1)的輸出端連接有接觸器，所述的接觸器的數(shù)量≥3，其特征在于在所述的穩(wěn)壓式降壓節(jié)電器上連接了穩(wěn)壓控制器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的穩(wěn)壓式降壓節(jié)電器，其特征在于所述的穩(wěn)壓控制器包括時間繼電器(80)和切換控制器(85)；所述的切換控制器(85)包括反饋端子(9)和(10)，所述的反饋端子(9)和(10)分別與電壓輸出端子(5)和零線端子(7)連接；與接觸器(20)之線圈(22)串連的是時間繼電器(80)的常閉觸點(81)，與接觸器(30)之線圈(32)串連的是所述切換控制器(85)的繼電器(86)的常閉觸點(87)和時間繼電器(80)的常開觸點(82)，與接觸器(40)之線圈(42)串連的是所述切換控制器(85)的繼電器(86)的常開觸點(88)和時間繼電器(80)的常開觸點(82)；所述時間繼電器(80)的常開觸點(82)和常閉觸點(81)的右端與其線圈(83)的同端一起接到所述輸入端子(6)上；三只接觸器線圈(22)、(32)、(42)以及所述時間繼電器(80)的線圈(83)的左端并聯(lián)接到零線上；所述切換控制器(85)的繼電器(86)的線圈(89)一端接在比較器(90)的電源上，另一端接在所述比較器(90)的輸出端；所述比較器(90)的同相連接穩(wěn)壓二極管(91)的正極與限流電阻(92)的串聯(lián)點，限流電阻(92)的上端接在所述電源上；所述比較器(90)的反相端連接電位器(93)與分壓電阻(94)的串接點，電位器(93)的另一端接電源負(fù)極，濾波電容(95)與電位器(93)并聯(lián)；所述的反饋端子(9)和(10)通過采樣變壓器(97)、整流橋(96)和電位器(93)與電壓比較器(90)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的穩(wěn)壓式降壓節(jié)電器，其特征在于所述的穩(wěn)壓控制器是接有三個繼電器(17)、(17′)和(17″)的單片機控制器(11)；所述的單片機控制器(11)含有依次連接的用戶編程面板(12)、帶有A/D和OUT口的單片機(14)和顯示屏(13)；在單片機控制器(11)上電位器(93)的上端接所述的單片機(14)的A/D端子，所述的單片機(14)的OUT口的通過三個基極電阻(15)、(15′)和(15″)分別連接三個三極管(16)、(16′)和(16″)的基極，所述的三個三極管(16)、(16′)和(16″)的集電極分別連接所述的三個繼電器(17)、(17′)和(17″)的三個線圈(18)、(18′)和(18″)的一端，所述的三個三極管(16)、(16′)和(16″)的發(fā)射極接地，所述的三個繼電器(17)、(17′)和(17″)的三個線圈線圈(18)、(18′)和(18″)的另一端并接于單片機控制器(11)的電源正極；反饋端子(9)和(10)分別與電壓輸出端子(5)和零線端子(7)連接；所述的反饋端子(9)和(10)通過采樣變壓器(97)、整流橋(96)和電位器(93)與所述的單片機(14)的A/D端子連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2所述的穩(wěn)壓式降壓節(jié)電器，其特征在于所述的穩(wěn)壓控制器有一個與主觸點連接在低電壓抽頭(50)上的接觸器(51)的線圈(53)并聯(lián)的切換支路，所述切換支路為所述接觸器(51)的一付常開輔助觸點(54)與一只中間繼電器(70)的的線圈(72)的串聯(lián)支路，所述的中間繼電器(70)的常閉觸點(71)串接在所述常開觸點(82)與電壓輸入端子(6)之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的穩(wěn)壓式降壓節(jié)電器，其特征在于所述的穩(wěn)壓控制器有一個脫離電路(25)，所述的脫離電路(25)有一只斷路器(26)、一只脫離接觸器(29)和一只中間繼電器(35)，所述的斷路器(26)的前端與所述的脫離接觸器(29)的觸點(27)的一端及其線圈(28)的一端連接，所述的斷路器(26)的后端與電壓輸入端子(6)連接，所述的脫離接觸器(29)的觸點(27)的另一端與輸出端子(5)連接，所述的中間繼電器(35)常閉觸點(36)的一端與所述的脫離接觸器(29)的線圈(28)的另一端連接，所述的中間繼電器(35)常閉觸點(36)的另一端與零線端子(7)連接，所述的中間繼電器(35)的線圈(37)的一端與電壓輸入端子(6)連接，所述的中間繼電器(35)的線圈(37)的另一端與零線端子(7)連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的穩(wěn)壓式降壓節(jié)電器，其特征在于所述的自耦變壓器的線圈數(shù)≥1，所述的電壓輸入端子數(shù)≥1，所述的電壓輸出端子數(shù)≥1。
7.根據(jù)權(quán)利要求1、2所述的穩(wěn)壓式降壓節(jié)電器，其特征在于在所述比較器(90)的同相與其輸出端并聯(lián)反饋電阻(98)。
專利摘要一種穩(wěn)壓式降壓節(jié)電器，所述的穩(wěn)壓式降壓節(jié)電器包括電壓輸入端子、電壓輸出端子、開關(guān)K、自耦變壓器1，在所述的自耦變壓器1的輸出端連接有接觸器，所述的接觸器的數(shù)量≥3，主要特點在于在所述的穩(wěn)壓式降壓節(jié)電器上連接了穩(wěn)壓控制器。本實用新型解決了由于不同的用電器節(jié)電時需要的降壓幅度不盡相同，因而降壓器需要進(jìn)行不同的控制以及當(dāng)輸入電壓變化或者負(fù)載變化時，輸出電壓不穩(wěn)定問題，保證用電器正常運行。此外，還解決了抽頭切換出現(xiàn)閃斷電的問題。
文檔編號G05F1/14GK2679730SQ20032013070
公開日2005年2月16日 申請日期2003年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月29日
發(fā)明者鄧警玲 申請人:鄧警玲