專(zhuān)利名稱(chēng)：一種用于節(jié)能型電梯安全保護(hù)電源的三級(jí)智能調(diào)節(jié)變換器裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用于節(jié)能型電梯安全保護(hù)電源，尤其是采用三級(jí)智能調(diào) 節(jié)變換器裝置的安全保護(hù)電源。
背景技術(shù)：
隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)與城市建設(shè)的發(fā)展，電梯已成為人們生活中不可或缺的工具， 目前世界各國(guó)知名品牌電梯紛紛進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)，國(guó)產(chǎn)品牌電梯的產(chǎn)量也蒸蒸曰 上，電梯使用量與日俱增，逐漸成為衡量一個(gè)城市現(xiàn)代化程度的標(biāo)志。據(jù)統(tǒng)計(jì)，
1949年到1980年我國(guó)平均每年生產(chǎn)電梯300臺(tái)左右，而2007年我國(guó)新安裝電 梯達(dá)18. 2萬(wàn)臺(tái)之多，據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計(jì)截至2007年底我國(guó)使用電梯量約為96. 6 萬(wàn)臺(tái)，電梯在現(xiàn)代生活、生產(chǎn)中發(fā)揮著不可替代的作用。隨著能源問(wèn)題日益成 為各個(gè)國(guó)家關(guān)注的焦點(diǎn)，如何有效實(shí)現(xiàn)電梯的節(jié)能，已成為全社會(huì)尤其是行業(yè) 內(nèi)關(guān)注的問(wèn)題。傳統(tǒng)的電梯安全保護(hù)電源的變換器，其電路如附圖1所示，在 電梯交流輸入電壓寬的變化范圍內(nèi)，為保持輸出電壓的穩(wěn)定，需要隨時(shí)調(diào)節(jié)開(kāi) 關(guān)管Q1的占空比，使得開(kāi)關(guān)管Q1占空比隨輸入電壓的變化而變化，從而使管 子電流變化劇烈，特別是在開(kāi)關(guān)管Q1低占空比時(shí)，變換器損耗更大，使得變換 器轉(zhuǎn)換效率曲線呈兩邊低、中間高的特性，整個(gè)變換器的轉(zhuǎn)換效率偏低，可靠 性差。
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于提供一種用于節(jié)能型電梯安全保護(hù)電源的三級(jí)智能 調(diào)節(jié)變換器裝置。它克服了傳統(tǒng)變換器效率曲線不平坦并較低的缺點(diǎn)，可以有 效保證變換器的效率曲線平坦，并維持在較高的變換效率，實(shí)現(xiàn)電梯安全保護(hù) 電源節(jié)能降耗的綠色環(huán)保設(shè)計(jì)。
本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是用于節(jié)能型電梯安全保護(hù) 電源的三級(jí)智能調(diào)節(jié)變換器裝置，其特征在于該裝置由隔離變換器、輸入電壓 檢測(cè)電路、傳輸比優(yōu)化選擇電路組成，其中
輸入電壓檢測(cè)電路，用于檢測(cè)電源輸入端電壓，并將轉(zhuǎn)化后的輸入電壓檢測(cè) 信號(hào)送至傳輸比優(yōu)化選擇電路；
傳輸比優(yōu)化選擇電路，用于將所述輸入電壓檢測(cè)電路輸出的輸入電壓檢測(cè)信號(hào)分別與基準(zhǔn)電壓Vrefl、 Vref2比較，從而得到所需的繼電器K1 K3的線圈 控制信號(hào)；
隔離變換器，根據(jù)所述傳輸比優(yōu)化選擇電路輸出的繼電器K1 K3的線圈控 制信號(hào)，選擇相應(yīng)的電壓傳輸比工作狀態(tài)，將電源輸入電壓變換成所需的恒定 電壓。
所述的隔離變換器采用正激式的或采用反激式的；
反激式隔離變換器由隔離變壓器Tl原邊的一端接電容Cl正極，該點(diǎn)同時(shí)也 是電源輸入端，電容Cl負(fù)極接地，隔離變壓器Tl原邊的另外三端分別與繼電 器K1 K3的觸點(diǎn)K1A K3A —端相連，繼電器K1 K3的觸點(diǎn)K1A K3A另一端 并接后與功率管Ql的2腳相連，功率管Ql的1腳與電阻Rl相連，功率管Ql 的1腳、3腳并接電阻R2，功率管Ql的3腳接地，隔離變壓器Tl副邊的一端 接二極管Dl正極，二極管Dl負(fù)極與電容C2正極相連，電容C2負(fù)極與隔離變 壓器T1副邊的另一端相連；
正激式隔離變換器由隔離變壓器Tl原邊的一端接電容Cl正極，該點(diǎn)同時(shí)也 是電源輸入端，電容Cl負(fù)極接地，隔離變壓器Tl原邊的另外三端分別與繼電 器K1 K3的觸點(diǎn)K1A K3A —端相連，繼電器K1 K3的觸點(diǎn)K1A K3A另一端 并接后與功率管Ql的2腳相連，功率管Ql的1腳與電阻Rl相連，功率管Ql 的1腳、3腳并接電阻R2，功率管Ql的3腳接地，隔離變壓器Tl副邊的一端 接二極管D1正極，二極管Dl負(fù)極與二極管D2負(fù)極、電感L1一端連接，電感 Ll另一端與電容C2正極相連，電容C2負(fù)極、二極管D2正極與隔離變壓器Tl 副邊的另一端相連；
隔離變壓器Tl原邊有4個(gè)抽頭，可形成三個(gè)不同的匝數(shù)比，使得變換器可 以工作在三種不同的電壓傳輸比狀態(tài)。
所述的傳輸比優(yōu)化選擇電路由傳輸比控制電路、傳輸比控制芯片IC和三個(gè) 繼電器K1 K3的線圈K1B K3B構(gòu)成，傳輸比控制電路的兩個(gè)輸出端與傳輸比 控制芯片IC相連，傳輸比控制芯片IC的另三個(gè)端子分別與繼電器K1 K3的線 圈K1B K3B —端相連，繼電器K1 K3的線圈K1B K3B另一端接地；
傳輸比控制電路由集成塊IC1A、 IC1B和電阻R1、 R2 成，IC1A的3腳與 IC1B的5腳連接后接輸入電壓檢測(cè)電路的輸出端，IC1A的2腳接基準(zhǔn)電源Vref 1 ， IC1B的4腳接接基準(zhǔn)電源Vref2， IC1A的1腳與電阻Rl的一端、傳輸比控制芯 片IC的一個(gè)輸入端相連，電阻R1另一端接電源VDD， IC1B的7腳與電阻R2的 一端、傳輸比控制芯片IC的一個(gè)輸入端相連，電阻R2另一端接電源VDD，電阻 Rl、 R2為上拉電阻。所述的輸入電壓檢測(cè)電路由分壓電阻R3 R6串接組成，電阻R1另一端接電 源輸入端，電阻R6另一端接地。
本實(shí)用新型的工作原理是這樣的如圖2所示，輸入電壓檢測(cè)電路對(duì)輸入電 壓進(jìn)行檢測(cè)，當(dāng)檢測(cè)到的輸入電壓過(guò)低時(shí)，將啟動(dòng)低壓升壓變比調(diào)整電路，主 變壓器的變比減小，那么在輸出電壓不變的情況下，變換器的脈寬維持在額定 的范圍內(nèi)；當(dāng)輸入電壓檢測(cè)電路檢測(cè)到輸入電壓過(guò)高時(shí)，將啟動(dòng)高壓降壓變比 調(diào)整，主變壓器的變比增加，那么在輸出電壓不變的情況下，變換器的脈寬也 將維持在額定的范圍內(nèi)；由于變換器的脈寬維持在最佳的占空比狀態(tài)，因此變 換器的效率維持在較高的水平。圖3是采用反激式的智能調(diào)節(jié)變換器，圖4是 采用正激式的智能調(diào)節(jié)變換器。
本實(shí)用新型的有益效果是設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，實(shí)用性強(qiáng)，穩(wěn)定性高， 可使變換器在交流輸入電壓變化寬范圍內(nèi)，達(dá)到高的變換效率；并且本設(shè)計(jì)適 用于正激式或反激式隔離變換器。
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明新型作進(jìn)一步的說(shuō)明。


圖1為傳統(tǒng)電梯安全保護(hù)電源的變換器裝置電路； .圖2為本實(shí)用新型的原理結(jié)構(gòu)框圖3為本實(shí)用新型采用反激式的智能調(diào)節(jié)變換器； 圖4為本實(shí)用新型采用正激式的智能調(diào)節(jié)變換器； 圖5為輸入電壓檢測(cè)電路和三級(jí)傳輸比優(yōu)化選擇電路。
具體實(shí)施方式
如圖2所示為本實(shí)用新型的原理結(jié)構(gòu)框圖，它由隔離變換器、輸入電壓檢
測(cè)電路、三級(jí)傳輸比優(yōu)化選擇電路組成。具體工作原理是輸入電壓檢測(cè)電路 將檢測(cè)到的電壓信號(hào)送給傳輸比優(yōu)化選擇電路，傳輸比優(yōu)化選擇電路根據(jù)輸入 電壓的狀態(tài)來(lái)控制隔離變換器的工作情況，使隔離變換器的變換效率始終保持 高的穩(wěn)定狀態(tài)。
如圖3所示，是本實(shí)用新型采用反激式的智能調(diào)節(jié)變換器，其隔離變換器是
在傳統(tǒng)變換器的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)的。本隔離變換器由變壓器(T1)、功率管(Ql)、 電解電容(Cl、 C2)、 二極管(Dl)、電阻(Rl、 R2)和繼電器(K1 K3)的開(kāi) 關(guān)觸點(diǎn)組成。
圖3中的電路是這樣實(shí)現(xiàn)電源輸入端與電容C1相連，同時(shí)電源正極與變壓器T1原邊一端相連，Tl原邊的其他三端分別與三個(gè)繼電器(K1 K3)的2腳 相連，Ql的漏極與三個(gè)繼電器(K1 K3)的1腳相連，電阻R2并接在Q1的柵 極與源極之間保護(hù)功率管Ql，電阻Rl的一端與Ql柵極相連，另一端接入驅(qū)動(dòng) 信號(hào)；變壓器Tl的副邊繞組， 一端與D2正極相連，D2負(fù)極與電容C2正極相連， 副邊繞組的另一端與C2負(fù)極相連。較傳統(tǒng)變換器不同的是隔離變壓器原邊有4 個(gè)抽頭，這樣可構(gòu)成3種不同匝比的變壓器，這樣就可以在不同的輸入電壓范 圍內(nèi)，通過(guò)改變變壓器的匝比，來(lái)維持功率管Q1的占空比穩(wěn)定，使整個(gè)變換器 的變換效率高而平穩(wěn)。
如圖4所示，是本實(shí)用新型采用正激式的智能調(diào)節(jié)變換器，其調(diào)節(jié)方式與圖 3相同，不同的是它是采用正激式變換器來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
如圖5所示，是輸入電壓檢測(cè)電路和三級(jí)傳輸比優(yōu)化選擇電路，它是圖3、 4 所示的輸入電壓檢測(cè)電路和傳輸比優(yōu)化選擇電路的具體實(shí)現(xiàn)方式。
圖5中的輸入電壓檢測(cè)電路是電路1，由電阻R3 R6組成；R3 R6依次串 聯(lián)， 一端接輸入電壓， 一端接地，取R5與R6的連接點(diǎn)作為輸入電壓的采樣電 壓，送給傳輸比優(yōu)化選擇電路，實(shí)現(xiàn)對(duì)輸入電壓的檢測(cè)。
圖5中的傳輸比優(yōu)化選擇電路是電路2，由比較器IC1、電阻R1、 R2、傳輸 比控制芯片和繼電器(K1 K3)的線圈組成；IC1的正輸入端引腳3、 5接輸入 電壓檢測(cè)電路的輸入采樣電壓(即R5與R6的連接點(diǎn))，比較器的引腳2接輸入 電壓高端基準(zhǔn)Vrefl，比較器的引腳6接輸入電壓低端基準(zhǔn)Vref2，這樣就將輸 入電壓分為高、中、低三段，進(jìn)行三級(jí)智能調(diào)節(jié)，電阻R1、 R2作為上拉電阻， 分別與比較器的引腳l、 7相連，而比較器的輸出引腳l、 7將輸入電壓的狀態(tài) 作為輸入信號(hào)連接到傳輸比優(yōu)化控制芯片輸入端，而傳輸比優(yōu)化控制芯片的輸 出端與繼電器K1 K3的線圈相連。當(dāng)輸入電壓低端時(shí)，控制芯片從輸入電壓檢 測(cè)電路接收的信號(hào)狀態(tài)是OO，則控制芯片輸出信號(hào)選擇繼電器K1的線圈，使繼 電器K1觸點(diǎn)閉合，此時(shí)隔離變壓器的匝比nl最??；當(dāng)輸入電壓中端時(shí)，控制 芯片從輸入電壓檢測(cè)電路接收的信號(hào)狀態(tài)是01，則控制芯片輸出信號(hào)選擇繼電 器K2的線圈，使繼電器K2觸點(diǎn)閉合，此時(shí)隔離變壓器的匝比nl〈n2;當(dāng)輸入電 壓高端時(shí)，控制芯片從輸入電壓檢測(cè)電路接收的信號(hào)狀態(tài)是11，則控制芯片輸 出信號(hào)選擇繼電器K3的線圈，使繼電器K3的觸點(diǎn)閉合，此時(shí)隔離變壓器的匝 比n3最大，如此就可控制變換器的三級(jí)智能調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)變換器的變換效率始終 保持高的穩(wěn)定狀態(tài)。
權(quán)利要求1、一種用于節(jié)能型電梯安全保護(hù)電源的三級(jí)智能調(diào)節(jié)變換器裝置，其特征在于它是由隔離變換器、輸入電壓檢測(cè)電路、傳輸比優(yōu)化選擇電路組成，其中輸入電壓檢測(cè)電路，用于檢測(cè)電源輸入端電壓，并將轉(zhuǎn)化后的輸入電壓檢測(cè)信號(hào)送至傳輸比優(yōu)化選擇電路；傳輸比優(yōu)化選擇電路，用于將所述輸入電壓檢測(cè)電路輸出的輸入電壓檢測(cè)信號(hào)分別與基準(zhǔn)電壓Vref1、Vref2比較，從而得到所需的繼電器K1～K3的線圈控制信號(hào)；隔離變換器，根據(jù)所述傳輸比優(yōu)化選擇電路輸出的繼電器K1～K3的線圈控制信號(hào)，選擇相應(yīng)的電壓傳輸比工作狀態(tài)，將電源輸入電壓變換成所需的恒定電壓。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于節(jié)能型電梯安全保護(hù)電源的三級(jí)智能調(diào) 節(jié)變換器裝置，其特征在于所述的隔離變換器采用正激式的或采用反激式的;反激式隔離變換器由隔離變壓器Tl原邊的一端接電容Cl正極，該點(diǎn)同時(shí)也 是電源輸入端，電容C1負(fù)極接地，隔離變壓器Tl原邊的另外三端分別與繼電 器K1 K3的觸點(diǎn)K1A K3A —端相連，繼電器K1 K3的觸點(diǎn)K1A K3A另一端 并接后與功率管Ql的2腳相連，功率管Ql的1腳與電阻Rl相連，功率管Ql 的1腳、3腳并接電阻R2，功率管Ql的3腳接地，隔離變壓器Tl副邊的一端 接二極管D1正極，二極管D1負(fù)極與電容C2正極相連，電容C2負(fù)極與隔離變 壓器T1副邊的另一端相連；正激式隔離變換器由隔離變壓器Tl原邊的一端接電容Cl正極，該點(diǎn)同時(shí)也 是電源輸入端，電容C1負(fù)極接地，隔離變壓器Tl原邊的另外三端分別與繼電 器K1 K3的觸點(diǎn)K1A K3A —端相連，繼電器K1 K3的觸點(diǎn)K1A K3A另一端 并接后與功率管Ql的2腳相連，功率管Ql的1腳與電阻Rl相連，功率管Ql 的1腳、3腳并接電阻R2，功率管Q1的3腳接地，隔離變壓器T1副邊的一端 接二極管Dl正極，二極管Dl負(fù)極與二極管D2負(fù)極、電感Ll 一端連接，電感 Ll另一端與電容C2正極相連，電容C2負(fù)極、二極管D2正極與隔離變壓器Tl 副邊的另一端相連；隔離變壓器Tl原邊有4個(gè)抽頭，可形成三個(gè)不同的匝數(shù)比，使得變換器可 以工作在三種不同的電壓傳輸比狀態(tài)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于節(jié)能型電梯安全保護(hù)電源的三級(jí)智能調(diào) 節(jié)變換器裝置，其特征在于所述的傳輸比優(yōu)化選擇電路由傳輸比控制電路、 傳輸比控制芯片IC和三個(gè)繼電器K1 K3的線圈K1B K3B構(gòu)成，傳輸比控制電路的兩個(gè)輸出端與傳輸比控制芯片IC相連，傳輸比控制芯片IC的另三個(gè)端子分別與繼電器K1 K3的線圈K1B K3B —端相連，繼電器K1 K3的線圈K1B K3B另一端接地；傳輸比控制電路由集成塊IC1A、 IC1B和電阻Rl、 R2構(gòu)成，IC1A的3腳與 IClB的5腳連接后接輸入電壓檢測(cè)電路的輸出端，IClA的2腳接基準(zhǔn)電源Vrefl， IC1B的4腳接接基準(zhǔn)電源Vref2， IC1A的1腳與電阻Rl的一端、傳輸比控制芯 片IC的一個(gè)輸入端相連，電阻R1另一端接電源VDD，工C1B的7腳與電阻R2的 一端、傳輸比控制芯片IC的一個(gè)輸入端相連，電阻R2另一端接電源VDD，電阻 Rl、 R2為上拉電阻。
4、據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于節(jié)能型電梯安全保護(hù)電源的三級(jí)智能調(diào)節(jié) 變換器裝置，其特征在于所述的輸入電壓檢測(cè)電路由分壓電阻R3 R6串接組 成，電阻R1另一端接電源輸入端，電阻R6另一端接地。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型提供了一種采用電力電子變換技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)的用于節(jié)能型電梯安全保護(hù)電源的三級(jí)智能調(diào)節(jié)變換器裝置。該裝置由隔離型變換器、三級(jí)傳輸比優(yōu)化選擇電路、輸入電壓檢測(cè)電路組成。通過(guò)傳輸比優(yōu)化選擇電路的控制，使得本裝置在不同的輸入電壓下，變換器工作在不同的電壓傳輸比，開(kāi)關(guān)管的占空比維持在最佳的平衡點(diǎn)，有效提升了主電源變換器的工作效率，使得在全交流輸入范圍內(nèi)，整個(gè)效率曲線較為平坦并維持在效率最佳點(diǎn)附近，裝置整體效率提高，可靠性加強(qiáng)。
文檔編號(hào)H02M5/12GK201422078SQ20082013900
公開(kāi)日2010年3月10日 申請(qǐng)日期2008年10月7日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月7日
發(fā)明者李育剛, 林清民, 鄭旺發(fā), 陳成輝 申請(qǐng)人:漳州科華技術(shù)有限責(zé)任公司;廈門(mén)科華恒盛股份有限公司