专利名称：一种电源变换器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及把交流电源经整流变换获得多项逻辑直流电源、直流电磁场以及把单相交流电变换成多相交流电的装置。
目前普遍使用的直流电源及产生直流电磁场的装置是由模拟控制电路构成，模拟电路的装置主要由锯齿波发生器、脉冲发生器构成的导通控制电路和整流主电路、直流负载电路、以及直流工作电源组成。这类装置对触发信号要求有足够大的功率；上升沿要陡；要足够宽；要与主电路的交流电源同步。不触发时，触发电路输出电压应小于0.15-0.2V，为了提高抗干扰能力，避免误触发，在晶闸管控制极上要加负电压，所以导通控制电路结构比较复杂。由于控制电路和整流负载存在着磁电联系，并且整流主电路和负载电路不能保证在交流电源过零时投入电网，因此对外界会造成电磁干扰，系统易误动作，交流电网也会遭受严重污染。
本实用新型的目的在于提供一种结构简单、系统工作稳定、可靠、消除对交流电网污染的电源变换器。
电源变换器包括导通控制电路、整流主电路、直流负载电路和直流工作电源，其特征在于导通控制电路由多谐振荡器、逻辑控制信号发生器、隔离与整流控制器构成。多谐振荡器电路中包括定时器G1，多路开关G8，电阻RA、RB、RW、R37、R38、R39，电容C17、C18、C19、C23、C21、C22、C23、C24、C1，二极管D1、D2，开关K1、K2、K3，逻辑控制信号发生器包括触发器G2、G3、G4，与门G5、OC门G6，电阻R4、R5、R6、R22、R23、R24、R0，隔离与整流控制器包括过零固态继电器ACSSR、ACSSR′，oc门G7、译码器G9，电阻R25、R26、R29、R30、R31、R32、R33、R34、R35、R36、R40，开关K4、K5、K6、K7，电源变压器TB，整流主电路由整流二极管组成的半波或全波整流电路构成。
前面所述的隔离与整流控制器中的过零固态继电器ACSSR取N个，N为输出电源的相数，ACSSR′个数与变压TB的二次电压抽头数相等。
本实用新型与现有同类装置比较具有如下优点1.导通控制电路由少量的数字集成芯片和模块电路实现的周期可调的多谐振荡器、逻辑控制信号发生器和隔离整流控制器组成，属于数字电路控制方案。隔离整流控制器输出通/断状态，对逻辑控制信号只要求最小不低于3伏(通)/小于1伏(断)，而以TTL或CMOS集成芯片实现的逻辑信号发生器输出的控制信号高电平不低于3伏，低电平不高于0.5伏，完全满足要求，所以控制电路简单易实现。
2.采用交流型固态继电器实现隔离整流控制，从而使控制电路与整流负载电路实现光电隔离，不存在磁电联系，所以系统抗干扰能力强，工作稳定、可靠。
3.采用交流型过零固态继电器能确保整流主电路、负载电路在交流电源过零时投入电网，所以对电网没有冲击，解决了对电网产生的污染和对外界干扰大的问题。
4.整流主电路由整流二极管组成的半波或全波整流电路构成，比可控硅整流电路简单易实现。
5.本实用新型还可以使单相交流电实现相差为360°/N的N相交、直流逻辑电源变换。
以下结合附图对本实用新型的实施方式作进一步详细描述。
图1是电源变换器电路结构方框图；图2是电源变换器的电路图。
由单刀双掷开关K1、K2、K3，多路开关G8，电容C17-C24和电阻R37-R39组成多谐振荡器的周期调节控制电路。如果需要调整多谐振荡器周期时，通过接通与断开接在G1的第6脚上的电容C17-C24来实现，接不同值电容，G1输出信号VG10的周期就不同。为使G1输出信号周期可调范围足够大，选用八个不同值的电容，靠G8和K1、K2、K3来完成每个电容的接通与断开。由带中心抽头的电源变压器TB，单刀双掷开关K4、K5、K6、K7，译码器G9、OC门G7，电阻R22-R26、R29-R36和固态继电器ACSSR′4-ACSSR′12组成整流输出电压值控制电路。向整流电路提供9个不同等级的单相交流电压，供整流需要进行选择。固态继电器ACSSR′交流侧与电源变压器TB二次电压抽头V2对应连接，即ACSSR′4接V21、ACSSR′5接V22、ACSSR′6接V23、ACSSR′7接V24，ACSSR′8接V25、ACSSR′9接V26、ACSSR′10接V27、ACSSR′11接V28、ACSSR′12接V29，靠G9、G7电阻R22-R26、R29-R36，开关K4、K5、K6、K7选择ACSSR′与V2的接通与断开，当逻辑控制信号Y4-Y12中哪一个有效，与其对应的固态继电器处于工作状态，便将相应的交流电源接通。
系统直流工作电源中，交流220V电源与D12-D15完成全波桥式整流，C4-C6实现交流滤波，C7、C8、C9、C10、C12、C16分别实现平滑滤波。Tr为高频变压器，其二次绕组N21与D20、N22与D16、N23与D21分别实现半波整流，三极管T与Tr的一次绕组N1及集成开关稳器W2018组成振荡电路完成逆变，R21、R20和二极管D18、D19作为振荡电路的保护电路。
整流主电路由整流二极管D31-D34、D35-D38、D39-D42组成三相全波整流电路。直流负载电路由C13、C14、C15、D22、D23、D24及感性负载L1、L2、L3组成。
电源变换器所用元件规格与型号选择如下名称规格或型号 名 称 规格或型号定时器G1NE555集成开关稳器 W2018施密特触发器G2CD40106 固态继电器(1-12) 过零型ACSSRJK触发器G3、G4MC14027 二极管D1、D22CP10与门G5CD4081 二极管D12-D21IN5404OC门G6、G774LS05 二极管D22-D24MDR308多路开关G8CD4051 极管D31-D42ZP10A-8译码器G9CD4028 电阻R01KΩ/0.25W电阻RA·RB300KΩ/0.25W 电位器RW1200K/0.25W电阻R4-R6510Ω/0.25W 电位器RW220K/0.25W电阻R11120KΩ/0.25W 电容C1、C20.1μf名称 规格或型号名称 规格或型号电阻R1210KΩ/0.25W 电容C4-C60.1μf/400V电阻R13510Ω/0.25W 电容C7100μf/400V电阻R1420KΩ/0.25W 电容C8100μf/25V电阻R15·R172.7Ω/2W 电容C94.7μf/25V电阻R1610Ω/1W 电容C104.7μf/10V电阻R186.8KΩ/0.25W 电容C112700pf电阻R20·R215.1KΩ/0.25W 电容C121500μf/400V电阻R1933Ω/0.25W电容C13-C151000μf/400V电阻R22-R26510Ω/0.25W 电容C161000μf/16V电阻R29-R39510Ω/0.25W 电容C174700pf电容C186800pf电容C190.01μf电容C200.02μf 电容C210.1μf电容C220.22μf 电容C230.33μf电容C240.47μf 三极管T BD651变压器TB3KV.中心抽头 变压器Tr高频感性负载 L1、L2、L3线圈
权利要求1.一种电源变换器，包括导通控制电路、整流主电路、直流负载电路和直流工作电源，其特征在于导通控制电路由多谐振荡器、逻辑控制信号发生器、隔离与整流控制器构成，多谐振荡器电路中包括定时器G1，多路开关G8，电阻RA、RB、RW、R37、R38、R39，电容C17、C18、C19、C20、G21、C22、C23、C24、C1，二极管D1、D2，开关K1、K2、K3，逻辑控制信号发生器包括触发器G2、G3、G4，与门G5、OC门G6，电阻R4、R5、R6、R22、R23、R24、R0，隔离与整流控制器包括过零固态继电器ACSSR、ACSSR′，oc门G7、译码器G9，电阻R25、R26、R29、R30、R31、R32、R33、R34、R35、R36、R40，开关K4、K5、K6、K7，电源变压器TB，整流主电路由整流二极管组成的半波或全波整流电路构成。
2.根据权利要求1所述的电源变换器，其特征在于隔离与整流控制器中的过零固态继电器ACSSR取N个，N为输出电源的相数，ACSSR′个数与变压TB的二次电压抽头数相等。
3.根据权利要求2所述的电源变换器，其特征在于所说的定时器G1是NE555，触发器G2是CD40106，触发器G3、G4是MC14027，与门G5是CD4081，OC门G6、G7是74LS05，多路开关G8是CD4051，译码器G9是CD4028。
专利摘要本实用新型公开了一种电源变换器。该电源变换器由多谐振荡器、逻辑控制信号发生器、隔离与整流控制器、整流主电路、直流负载电路和直流工作电源组成。通过采用数字逻辑控制电路,克服了现有模拟控制电路装置存在的:污染交流电网;对外界造成电、磁干扰;系统易误动作;控制回路结构复杂等缺点。可为各种工业设备提供直流电源及变化的直流电磁场,并且可使单项交流电实现360°/N的N相交直流逻辑电源变换。
文档编号H02M7/00GK2274842SQ9622516
公开日1998年2月18日 申请日期1996年1月18日 优先权日1996年1月18日
发明者付志华, 刘秉裕 申请人:鞍山钢铁学院