一種交流穩(wěn)壓器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種交流穩(wěn)壓器，它包括一補償變壓器，補償變壓器的次級線圈串接在輸入的市電電源回路中，補償變壓器的初極線圈受控于一電壓補償電路，電壓補償電路將負載上的電壓與一設(shè)定電壓進行比較，根據(jù)比較的結(jié)果，電壓補償電路輸出合適的補償電壓，用來調(diào)節(jié)補償變壓器的初極線圈上的電壓，補償變壓器的次級線圈產(chǎn)生的電壓對市電電壓進行矢量相加，使負載上的電壓保持穩(wěn)定。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的交流穩(wěn)壓器一般為自耦式調(diào)壓，AC-DC-AC變換調(diào)壓。自耦式調(diào)壓采用調(diào)節(jié)自耦變壓器的電刷改變其原邊與付邊之比實現(xiàn)調(diào)壓，通過比較付邊電壓與設(shè)定電壓大小，來控制步進電機的正反轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)電刷，其電壓控制精度較低，自耦變壓器的功率要大于負載功率，使得自耦變壓器的耗材多。AC-DC-AC變換調(diào)壓將輸入的交流電變換成直流電，通過比較輸出電壓與設(shè)定電壓大小調(diào)節(jié)直流電的電壓，再將直流電逆變交流電，在變換過程中電子功率元件所消耗的電能較大效率不高，同時制造成本也高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種交流穩(wěn)壓器，它穩(wěn)壓精度高，自身功率消耗小，所用的電子元件及銅、鐵材料較少，具有節(jié)能降耗的效果。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案是，一種交流穩(wěn)壓器，包括補償變壓器B3，補償變壓器的次級線圈的一端與市電的相線相連，補償變壓器次級線圈的另一端與市電的零線構(gòu)成交流穩(wěn)壓器的輸出端，補償變壓器的初級線圈與一電壓補償電路的輸出端連接；
所述的電壓補償電路包括一比較判別單元、補償電壓調(diào)節(jié)單元、功率放大單元以及電壓補償電路運行所需的正電源V+和負電源V-;比較判別單元對交流穩(wěn)壓器的輸出電壓進行采樣，將采樣電壓ua與一基準電壓ug進行比較，其輸出送至補償電壓調(diào)節(jié)單元，補償電壓調(diào)節(jié)單元根據(jù)來自比較判別單元的判別結(jié)果，調(diào)節(jié)其輸出信號的幅值與相位，功率放大單元將補償電壓調(diào)節(jié)單元的輸出信號進行功率放大，輸出至補償變壓器的初級線圈，補償變壓器的次級線圈上的感應(yīng)電壓與市電的電壓進行矢量相加，使交流穩(wěn)壓器的輸出電壓穩(wěn)定;
其特征是，所述的補償電壓調(diào)節(jié)單元包括降壓變壓器B1、運算放大器A1、結(jié)型場效應(yīng)管T1，降壓變壓器B1的初級線圈接市電，降壓變壓器B1的次級線圈一端接地，其另一端分別通過電阻R1接運算放大器A1的反相輸入端和電阻R2接運算放大器A1的同相輸入端，運算放大器A1的同相輸入端通過結(jié)型場效應(yīng)管T1的漏極、源極接地，運算放大器A1的反相輸入端與輸出端之間接有電阻R3，結(jié)型場效應(yīng)管T1的柵極與比較判別單元的輸出端相連接，比較判別單元輸出的電壓信號控制結(jié)型場效應(yīng)管T1的溝道電阻的變化，運算放大器A1的輸出端為補償電壓調(diào)節(jié)單元的信號輸出端。
[0005]本發(fā)明的特點是，運算放大器A1、電阻R1-R3以及結(jié)型場效應(yīng)管T1構(gòu)成一差動式輸入運算電路，改變結(jié)型場效應(yīng)管柵極電壓可使結(jié)型場效應(yīng)管的溝道電阻發(fā)生變化，設(shè)電阻R1、R3的阻值相等，當(dāng)溝道電阻與電阻R2的差值A(chǔ)R變化時，運算放大器A1的輸出信號電壓除了幅值的變化外還會發(fā)生與輸入信號電壓的相位變化(由同相漸變?yōu)榉聪嗷蚍聪酀u變?yōu)橥?，運算放大器A1的輸出信號經(jīng)功率放大后與市電的電壓進行矢量相加，當(dāng)交流穩(wěn)壓器的輸出電壓小于設(shè)定值時，補償變壓器的次級電壓與市電電壓相加，當(dāng)交流穩(wěn)壓器的輸出電壓大于設(shè)定值時，補償變壓器的次級電壓與市電電壓相減。與現(xiàn)有技術(shù)相比，補償電壓調(diào)節(jié)單元的電子線路設(shè)置合理，使補償變壓器輸出電壓的極性變化平滑，穩(wěn)壓效果好，本機自身消耗功率??；補償變壓器的所需功率大大小于自耦變壓器的功率，降低了鐵芯和線圈材料消耗，具有節(jié)能降耗的效果。
【附圖說明】
[0006]圖1為本發(fā)明的電子線路原理圖。
[0007]圖2為圖1中比較判別單元的另一實施例電子線路原理圖。
[0008]圖3為圖1中工作電源線路改進原理圖。
[0009]圖4為運算放大器A1輸入電壓信號ui’和輸出電壓信號uc的波形圖。
[0010]現(xiàn)結(jié)合【附圖說明】本發(fā)明的【具體實施方式】。
[0011]—種交流穩(wěn)壓器，包括補償變壓器B3，補償變壓器的次級線圈的一端與市電的相線a相連，補償變壓器的次級線圈的另一端與市電的零線為交流穩(wěn)壓器的輸出端，補償變壓器初級線圈與一電壓補償電路的輸出端連接，所述的電壓補償電路包括一比較判別單元、補償電壓調(diào)節(jié)單元和功率放大單元。
[0012]如圖1所示，所述的比較判別單元包括采樣變壓器B4，采樣變壓器B4的初級線圈接交流穩(wěn)壓器的輸出端，采樣變壓器的次級線圈中心抽頭接地，采樣變壓器次級線圈的兩端接橋式整流器QL2的輸入端，橋式整流器QL2的輸出端之間串聯(lián)有電容C3、C4，電容C3、C4之間的節(jié)點接地；電容C3的正極上的電壓經(jīng)電阻R12、R14分壓為采樣電壓ua，采樣電壓ua送至運算放大器A3的反相輸入端，運算放大器A3的同相輸入端設(shè)置有基準電壓ug，運算放大器A3的輸出端與第一光電親合器GE1的發(fā)光二極管的陰極和第二電親合器GE2的發(fā)光二極管的陽極相連接，第一光電耦合器GE1的發(fā)光二極管的陽極通過電阻R10、R11與第二電耦合器GE2的發(fā)光二極管的陰極連接，電阻R10、R11之間的節(jié)點接地，第一光電耦合器GE1的三極管的集電極接地，第二光電耦合器GE2的三極管的發(fā)射極接負電源V-，第一光電親合器GE1的三極管的發(fā)射極和第二光電親合器GE2的三極管的集電極共同通過電阻R9接結(jié)型場效應(yīng)管T1的柵極，結(jié)型場效應(yīng)管T1的柵極通過電容C7接地。
[0013]所述的比較判別單元也可采用另一種實施例(如圖2所示)來實現(xiàn)，它包括采樣變壓器B4，采樣變壓器B4的初級線圈接交流穩(wěn)壓器的輸出端，采樣變壓器的次級線圈中心抽頭接地，采樣變壓器次級線圈的兩端接橋式整流器QL2的輸入端，橋式整流器QL2的輸出端之間串聯(lián)有電容C3、C4，電容C3、C4之間的節(jié)點接地；電容C3的正極上的電壓經(jīng)電阻R12、R14分壓為采樣電壓ua，采樣電壓ua送至運算放大器A3的同相輸入端，運算放大器A3的反相輸入端設(shè)置有基準電壓ug，運算放大器A3的輸出端與第一穩(wěn)壓管DW1的陰極和第二穩(wěn)壓管DW2的陽極相連接，第一穩(wěn)壓管DW1的陽極與二極管D1的陽極連接，第二穩(wěn)壓管的陰極與二極管D2的陰極連接，二極管D1的陰極和二極管D2的陽極共同通過電阻R9接結(jié)型場效應(yīng)管T1的柵極，結(jié)型場效應(yīng)管T1的柵極通過電容C7接地。
[0014]如圖1所示，運算放大器A3的工作電源V+和V-，分別來自電容C3的正極和電容C4的負極，由于交流穩(wěn)壓器的輸出電壓uo經(jīng)過穩(wěn)壓，電容C3、C4上電壓波動小。所述的基準電壓ug這樣得到，電容C3的正極通過電阻R13、穩(wěn)壓二極管DW接地，電位器RW與穩(wěn)壓二極管DW并聯(lián)，電位器RW滑臂上的電壓為基準電壓ug。
[0015]為提高比較判別單元的比較判別精度，運算放大器A3的工作電源V+、V-以及基準電壓ug，也可這樣得到，具體結(jié)構(gòu)如圖3所示，電容C3正極接正穩(wěn)壓集成塊W1的引腳1，正穩(wěn)壓集成塊W1的引腳2接地，其引腳3輸出正電壓V+，穩(wěn)壓值為+9V ;電容C4的負極接負穩(wěn)壓集成塊W2的引腳3，負穩(wěn)壓集成塊W2的引腳1接地，其引腳2輸出負電壓V-，穩(wěn)壓值為-9V ;正穩(wěn)壓集成塊W1的引腳2和引腳3之間接有電容C5，負穩(wěn)壓集成塊W1的引腳2和引腳1之間接有電容C6。電位器RW接于正穩(wěn)壓集成塊W1的引腳3與地之間，電位器RW滑臂上的電壓為基準電壓ug。工作電源V+、V-再次經(jīng)過穩(wěn)壓，運算放大器A3的工作特性以及基準電壓ug更加穩(wěn)定。
[0016]所述的補償電壓調(diào)節(jié)單元包括降壓變壓器B1、運算放大器A1、結(jié)型場效應(yīng)管T1，降壓變壓器B1的初級線圈接市電，降壓變壓器B1的次級線圈一端接地，其另一端分別通過電阻R1接運算放大器A1的反相輸入端和電阻R2接運算放大器A1的同相輸入端，運算放大器A1的同相輸入端通過結(jié)型場效應(yīng)管T1的漏極、源極接地，運算放大器A1的反相輸入端與輸出端之間接有電阻R3，結(jié)型場效應(yīng)管T1的柵極與比較判別單元的輸出端相連接，比較判別單元輸出的電壓信號控制結(jié)型場效應(yīng)管T1的溝道電阻的變化，運算放大器A1的輸出端為補償電壓調(diào)節(jié)單元的信號輸出端。
[0017]所述的功率放大單元將補償電壓調(diào)節(jié)單元的輸出信號進行功率放大，輸出至補償變壓器的初級線圈，補償變壓器的次級線圈上感應(yīng)的電壓與市電的電壓進行矢量相加，使交流穩(wěn)壓器的輸出電壓穩(wěn)定。功率放大單元的線路結(jié)構(gòu)較多如甲類功率放大電路、乙類推挽功率放大電路、橋式功率放大電路等。
[0018]本功率放大單元選擇乙類推挽功率放大電路，它包括運算放大器A2、三極管T2、T3、T4、T5以及前置變壓器Β2和補償變壓器Β3 ;運算放大器Α2的反相輸入端、輸出端相連接，運算放大器Α2的同相輸入端與運算放大器Α1的輸出端連接，運算放大器Α2的輸出端分別通過電阻R5、R6接三極管Τ2的基極和三極管Τ3的基極，三極管Τ2、Τ3的發(fā)射極相連接，三極管Τ2、Τ3的集電極分別接正電源V+和負電源V-，三極管Τ2、Τ3的發(fā)射極通過前置變壓器Β2的初級線圈接地，前置變壓器Β2的次級線圈的一端接三極管Τ4的基極，前置變壓器Β2的次級線圈的另一端接三極管Τ5的基極，三極管Τ4的發(fā)射極通過電阻R7接前置變壓器Β2的次級線圈的中心抽頭，三極管Τ5的發(fā)射極通過電阻R8接前置變壓器Β2的次級線圈的中心抽頭，三極管Τ4的集電極接補償變壓器Β3初級線圈的一端，三極管Τ5的集電極接補償變壓器Β3初級線圈的另一端，橋式整流器QL1的輸入端接市電ui，橋式整流器QL1的輸出端并聯(lián)有電容C1，橋式整流器QL1的輸出端的正極接補償變壓器的中心抽頭，橋式整流器QL1的輸出端的負極接前置變壓器B2的次級線圈的中心抽頭。橋式整流器QL1、電容C1為三極管T4、T5提供功率放大的直流電源，所述的三極管T2、T4、T5為