單相和三相斬波工變補(bǔ)償交流穩(wěn)壓電源的制作方法
【專利摘要】單相和三相斬波工變補(bǔ)償交流穩(wěn)壓電源，它由1個或3個工頻補(bǔ)償變壓器、濾波電容、濾波電感、2個或6個主控雙向全控電子開關(guān)、2個或6個續(xù)流雙向半控電子開關(guān)及其控制電路組成，它與單相或三相智能無觸點(diǎn)補(bǔ)償式交流穩(wěn)壓電源相比：用2塊或6塊IGBT功率模塊替代5塊或15塊晶閘管模塊，因此，功率模塊由單相7塊或三相21塊減少為單相4塊或三相12塊，模塊總成本降低。用單相1個或三相3個初級帶有中心抽頭的工頻補(bǔ)償變壓器替代了單相2個或三相6個工頻變壓器(調(diào)壓和補(bǔ)償變壓器各3個)，變壓器總成本也大幅降低，利潤高，並且精度超越智能型，可達(dá)到1級精度，它是現(xiàn)有智能型無觸點(diǎn)補(bǔ)償式交流穩(wěn)壓電源的更新?lián)Q代產(chǎn)品，有很大經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。
【專利說明】單相和三相斬波工變補(bǔ)償交流穩(wěn)壓電源
[0001][一]【技術(shù)領(lǐng)域】本設(shè)計涉及斬控式交流調(diào)壓電源，尤其是涉及到用工頻變壓器補(bǔ) 償電壓，雙主控雙向電子開關(guān)和雙續(xù)流電子開關(guān)的斬控交流調(diào)壓穩(wěn)壓電源。
[0002] [二]【背景技術(shù)】智能型無觸點(diǎn)補(bǔ)償式交流穩(wěn)壓電淋是為克服炭刷調(diào)壓穩(wěn)壓電源 存在有觸點(diǎn)和反應(yīng)速度慢等缺陷而推出的新產(chǎn)品，目前有很多單位在生產(chǎn)這類交流穩(wěn)壓電 源，這類交流穩(wěn)壓電源，單相使用一個帶有六個抽頭，其中有一個中心抽的調(diào)壓變壓器，和 一個補(bǔ)償變壓器，七塊晶閘管做自動切換調(diào)壓控制，電路結(jié)構(gòu)決定它可以做到快速反應(yīng)和 不連續(xù)跳躍式調(diào)壓，不能做到連續(xù)無級調(diào)壓，因此，穩(wěn)壓精度就無法做得高。如何做到連續(xù) 無級電子調(diào)壓穩(wěn)壓，又不使補(bǔ)償式交流穩(wěn)壓電源成本不增大，是交流穩(wěn)壓電源界需要解決 的大難題。
[0003] [三]
【發(fā)明內(nèi)容】
本發(fā)明的目的是用2塊主控全控雙向模塊和2塊續(xù)流模塊組成的 交流斬波連續(xù)無紱調(diào)壓電路，替代智能型無觸點(diǎn)補(bǔ)償式交流穩(wěn)壓器中的多抽頭調(diào)壓變壓器 和7塊晶閘管模塊，這樣就能節(jié)省摸塊總成本和調(diào)壓變壓器材料成本，不但能做到無觸點(diǎn) 連續(xù)無級調(diào)壓穩(wěn)壓提高精度等性能，而且還可降低交流穩(wěn)壓器制造成本和提高利潤。
[0004] 本設(shè)計的單相和三相斬波工變補(bǔ)償交流穩(wěn)壓電源，它由1個或3個工頻補(bǔ)償變壓 器（B)、濾波電容、濾波電感、2個或6個主控雙向電子開關(guān)（S1、S3或S1A、S3A、SIB、S3B、 SIC、S3C)、2個或6個續(xù)流雙向電子開關(guān)（S2、S4或S2A、S4A、S2B、S4B、S2C、S4C))及其控 制電路組成，每個主控雙向電子開關(guān)由2個帶阻尼整流二極管的2個三極管組成，每個續(xù)流 雙向電子開關(guān)是由2個反向并聯(lián)的單向晶閘管組成，其特征在于：單相交流穩(wěn)壓電源結(jié)構(gòu) 是第1交流輸入端（2)與工頻補(bǔ)償變壓器（B)次級繞組（W2) -端、濾波電容（C3) -端、主 控雙向電子開關(guān)（S1) -端、主控雙向電子開關(guān)（S3) -端連接，第2交流輸入端（1)與第2 交流穩(wěn)壓輸出端、濾波電容（C3)另一端、續(xù)流雙向電子開關(guān)（S2) -端、續(xù)流雙向電子開關(guān) (S4) -端、濾波電感（L) 一端連接，主控雙向電子開關(guān)（S1)另一端（5)與續(xù)流雙向電子開 關(guān)（S2)另一端、濾波電容（C1) 一端、工頻補(bǔ)償變壓器初級繞組（W11) -端連接，主控雙向 電子開并（S3)另一端（7)與續(xù)流雙向電子開關(guān)（S4)另一端、濾波電容（C2) -端、工頻補(bǔ) 償變壓器初級繞組（W12) -端連接，濾波電感（L)另一端（8)與濾波電容（C1)另一端、濾 波電容（C2)另一端、工頻變壓器兩個初級繞組（Wll、W12)的另一端連接，第1交流穩(wěn)壓輸 出端（3)與工頻補(bǔ)償變壓器次級繞組（W2)另一端連接，，三相交流穩(wěn)壓電源由上述3個單 相交流穩(wěn)壓電源星形連接組成。
[0005] 本設(shè)計的單相交流穩(wěn)壓電源有1個交流輸入端（2)、1個交流穩(wěn)壓輸出端（3)和1 個交流輸入和交流穩(wěn)壓輸出的公共端（1)、控制2個主控雙向全控電子開關(guān)（SI、S2)，就達(dá) 到輸出電壓穩(wěn)定的單相交流穩(wěn)壓電源。2個主控雙向電子開關(guān)（S1、S3)是由2個整流管和 2個全控器件組成的雙向全控電子開關(guān)，或者由4個整流管和1個全控器件組成的雙向全控 電子開關(guān)。
[0006] 本設(shè)計的三相交流穩(wěn)壓電源是由3個相同的單相交流穩(wěn)壓電源連接成星形，有1 個交流輸入和交流穩(wěn)壓輸出公共零端（N)，3個三相交流輸入端（Al、Bl、C1)和3個三相交 流穩(wěn)壓輸出端（A2、B2、C2)，能同時輸出三相380V交流穩(wěn)定電壓和三個有公共零線（N)的 單相220V交流交流穩(wěn)定電壓，用調(diào)節(jié)6個主控雙向全控電子開關(guān)（S1A、S3A、S1B、S3B、S1C、 S3C)中的全控器件的斬控通斷比調(diào)節(jié)補(bǔ)償電壓大小，達(dá)到輸出電壓穩(wěn)定的三相交流穩(wěn)壓電 源。
[0007] [四]【專利附圖】

【附圖說明】附圖1是本發(fā)明的單相斬波工變補(bǔ)償交流穩(wěn)壓電源主電路。附 圖2是本發(fā)明的三相斬波工變補(bǔ)償交流穩(wěn)壓電源主電路。
[0008] [五]【具體實(shí)施方式】由附圖1可知：由2個帶二極管（D1、D2)的三極管（V1、V2) 組成主控雙向電子開關(guān)（S1)，由另2個帶二極管（D3、D4)的三極管（V3、V4)組成另一個主 控雙向電子開關(guān)（S3)，由2個單向晶閘管（V5V6)組成續(xù)流電子開關(guān)（S2)，由另2個單向晶 閘管（V7、V8)組成另1個續(xù)流電子開關(guān)（S4)。濾波電容（C3)是為減少斬波交流調(diào)壓電路 的諧波進(jìn)入電網(wǎng)而設(shè)置。電路工作原理如下：
[0009] 由主控雙向電子開關(guān)（S1)和續(xù)流雙向電子開關(guān)（S2)組成斬波交流調(diào)壓電路，斬 波電壓經(jīng)電感（L)和電容（C1)濾波獲得工頻電壓，給工頻補(bǔ)償變壓器⑶初級繞組（W11) 供電，次級繞組（W2)感應(yīng)電壓與交流輸入2端（1、2)電壓反串聯(lián)，抵消高于交流穩(wěn)壓輸出2 端（1、3)的交流輸入電壓，達(dá)到輸出電壓的穩(wěn)定。由另1個主控雙向電子開關(guān)（S3)和另1 個續(xù)流雙向電子開關(guān)（S4)組成另1個斬控交流調(diào)壓電路，輸波電壓經(jīng)電感（L)和電容（C2) 濾波獲得工頻電壓，給工頻補(bǔ)償變壓器（B)初級繞組（W12)電壓，次級繞組（W2)感應(yīng)電壓 與交流輸入2端（1、2)電壓正向串聯(lián)，補(bǔ)償交流輸出2端（1、3)的電壓不足，達(dá)到輸出電壓 的穩(wěn)定。在交流輸入2端的電壓等于交流穩(wěn)壓輸出2端的電壓時，只要將2個續(xù)流電子開 關(guān)（S2、S4)零觸發(fā)導(dǎo)通，工頻變壓器次級繞組（W2)上電壓降為零，補(bǔ)償電壓也為零。它就 相當(dāng)于單相智能型補(bǔ)償交流穩(wěn)壓電源中的第7個旁路晶間管模塊。
[0010] 對比智能型補(bǔ)償式交流穩(wěn)壓器和本發(fā)明的補(bǔ)償式交流穩(wěn)壓器電路圖可知：兩者所 使用模塊電流容量相同，本發(fā)明減少了 3塊模塊，由于同規(guī)格的IGBT模塊一艘只比單向晶 間管模塊價格高1，5倍，因此，2塊IGBT模塊的總價肯定比5塊單向晶間管模塊低很多，因 此，本發(fā)明單相穩(wěn)壓電路所用4塊模塊的總價格比知能型7塊模塊總價低很多。本統(tǒng)明的 補(bǔ)償變壓器的容量與知能型相同，但多了一級初級繞組，需要增加初級繞組用銅量，但由于 本發(fā)明節(jié)省1個多抽頭調(diào)壓變壓器，本發(fā)明的1個補(bǔ)償變壓器的材料成本，遠(yuǎn)低于智能型2 個變壓器的材料成本。因此，本發(fā)明不但在控制精度高等方面的技術(shù)性能獲得大幅度提高， 而且更重要的是節(jié)約原材料成本，提高利潤，更受生產(chǎn)單位的歡迎，它就必將替代智能型補(bǔ) 償式交流穩(wěn)壓器。
[0011] 由附圖2可知：本發(fā)明的三相斬波工變補(bǔ)償交流穩(wěn)壓電源是由附圖1所示的3個 單相斬波工變補(bǔ)償交流穩(wěn)壓電淋主電路星形連接而成的主電路，它有1個交流輸入和交流 穩(wěn)壓輸出公共零端（N)，3個三相交流輸入端（A1、B1、C1)和3個三相交流穩(wěn)壓輸出端（A2、 B2、C2)，能同時輸出三相380V交流穩(wěn)定電壓和有公共零線（N)的三個單相220V交流交流 穩(wěn)定電壓，用調(diào)節(jié)6個主控雙向全控電子開關(guān)（S1A、S3A、S1B、S3B、S1C、S3C)中的全控器件 的斬控通斷比調(diào)節(jié)補(bǔ)償電壓大小，達(dá)到輸出電壓穩(wěn)定的三相交流穩(wěn)壓電源。三相交流穩(wěn)壓 電源的工頻補(bǔ)償變壓器可以是3個單相工頻補(bǔ)償變壓器，也可以是1個初級繞組和次級繞 組星形連接的三相工頻補(bǔ)償變壓器。
[0012] 本發(fā)明具有成本低、功率因數(shù)高、諧波少、連續(xù)無級、無觸點(diǎn)、精度高等優(yōu)點(diǎn)，是現(xiàn) 有智能無觸點(diǎn)交流穩(wěn)壓器和炭刷調(diào)節(jié)的交流穩(wěn)壓電源更新?lián)Q代產(chǎn)品。
【權(quán)利要求】
1. 單相和三相斬波工變補(bǔ)償交流穩(wěn)壓電源，它由1個或3個工頻補(bǔ)償變壓器（B)、濾波 電容、濾波電感、2個或6個主控雙向電子開關(guān)（S1、S3或S1A、S3A、SIB、S3B、SIC、S3C)、2 個或6個續(xù)流雙向電子開關(guān)（S2、S4或S2A、S4A、S2B、S4B、S2C、S4C))及其控制電路組成， 每個主控雙向電子開關(guān)由2個帶阻尼整流二極管的2個三極管組成，每個續(xù)流雙向電子開 關(guān)是由2個反向并聯(lián)的單向晶閘管組成，其特征在于：單相交流穩(wěn)壓電源結(jié)構(gòu)是第1交流輸 入端（2)與工頻補(bǔ)償變壓器（B)次級繞組（W2) -端、濾波電容（C3) -端、主控雙向電子開 關(guān)（S1) -端、主控雙向電子開關(guān)（S3) -端連接，第2交流輸入端（1)與第2交流穩(wěn)壓輸出 端、濾波電容（C3)另一端、續(xù)流雙向電子開關(guān)（S2) -端、續(xù)流雙向電子開關(guān)（S4) -端、濾 波電感（L) 一端連接，主控雙向電子開關(guān)（S1)另一端（5)與續(xù)流雙向電子開關(guān)（S2)另一 端、濾波電容（C1) 一端、工頻補(bǔ)償變壓器初級繞組（W11) -端連接，主控雙向電子開并（S3) 另一端（7)與續(xù)流雙向電子開關(guān)（S4)另一端、濾波電容（C2) -端、工頻補(bǔ)償變壓器初級繞 組（W12) -端連接，濾波電感（L)另一端⑶與濾波電容（C1)另一端、濾波電容（C2)另一 端、工頻變壓器兩個初級繞組（W11、W12)的另一端連接，第1交流穩(wěn)壓輸出端（3)與工頻補(bǔ) 償變壓器次級繞組（W2)另一端連接，，三相交流穩(wěn)壓電源由上述3個單相交流穩(wěn)壓電源星 形連接組成。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的單相和三相斬波工變補(bǔ)償交流穩(wěn)壓電源，其特征在于：單相 交流穩(wěn)壓電源有1個交流輸入端（2)、1個交流穩(wěn)壓輸出端（3)和1個交流輸入和交流穩(wěn)壓 輸出的公共端（1)、控制2個主控雙向全控電子開關(guān)（S1、S2)，就達(dá)到輸出電壓穩(wěn)定的單相 交流穩(wěn)壓電源。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的單相和三相斬波工變補(bǔ)償交流穩(wěn)壓電源，其特征在于：所述 的2個主控雙向電子開關(guān)（S1、S3)是由2個整流管和2個全控器件組成的雙向全控電子開 關(guān)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的單相和三相斬波工變補(bǔ)償交流穩(wěn)壓電源，其特征在于：所述 的2個主控雙向電子開關(guān)（S1、S3)是由4個整流管和1個全控器件組成的雙向全控電子開 關(guān)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的單相和三相斬波工變補(bǔ)償交流穩(wěn)壓電源，其特征在于：三相 交流穩(wěn)壓電源是由3個相同的單相交流穩(wěn)壓電源連接成星形，有1個交流輸入和交流穩(wěn)壓 輸出公共零端（N)，3個三相交流輸入端（Al、Bl、C1)和3個三相交流穩(wěn)壓輸出端（A2、B2、 C2)，能同時輸出三相380V交流穩(wěn)定電壓和三個有公共零線（N)的單相220V交流交流穩(wěn)定 電壓，用調(diào)節(jié)6個主控雙向全控電子開關(guān)（S1A、S3A、S1B、S3B、S1C、S3C)中的全控器件的斬 控通斷比調(diào)節(jié)補(bǔ)償電壓大小，達(dá)到輸出電壓穩(wěn)定的三相交流穩(wěn)壓電源。
【文檔編號】H02M5/257GK104124875SQ201410397377
【公開日】2014年10月29日 申請日期:2014年8月6日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月6日
【發(fā)明者】龔秋聲 申請人:龔秋聲