专利名称:逆变补偿式稳压装置的制作方法
技术领域:
本发明涉及电压稳定装置,尤其是以逆变补偿方式实现的交流稳压装置和直流稳压装置。
现有各种稳压装置中,开关型稳压装置技术先进,总体指标良好,在一定程度上代表着稳压装置的发展方向。
以开关方式实现的交流稳压装置的典型框图示于附
图1;以开关方式实现的直流稳压装置的典型框图示于附图2。
附图1中,交流供电电源(1)经交→直流变换器(2)为开关式逆变器(3)提供直流供电,(3)将此直流供电变换为电压稳定的交流输出,供负载(4)使用。
附图2中,直流供电电源(5)为开关式逆变器(6)提供直流供电,(6)将此直流供电变换为电压稳定的交流输出,再经交→直流变换器(7),供负载(8)使用。
较为详细的背景资料可参考1.吴汶麒,《交流稳压器》,中国铁道出版社,1983。
2.巫长年,《不停电供电技术-UPS》,第一章、第四章等,机械工业出版社,1986。
3.阈家溪,开关式稳压电源的原理与计算,《无线电与电视》,1978年第1期。
本发明以逆变补偿的方式实现交流稳压和直流稳压;原则上可具有先前开关型稳压装置的所有优点,但需要的装置容量明显减小,运行效率可以更高,总体指标其它方面的进一步改进也较前容易一些。
附图3示出逆变补偿式交流稳压装置的原理框图;附图4示出逆变补偿式直流稳压装置的原理框图。
附图3中,交流供电电源(9)经交→直流变换器(10)为逆变补偿放大器(11)提供直流供电;(11)主要受控于(9),可产生一个用以抵消(9)的电压U9的变化增量的逆变补偿输出电压U11;取U9与U11的串联之和U911作为稳压输出电压,供负载(12)使用。
附图4中,直流供电电源(13)为逆变补偿放大器(14)提供直流供电;(14)主要地受控于(13),可产生一个能间接抵消(13)的电压U13的变化增量的输出电压U14;U14经交→直流变换器(15)后给出逆变补偿输出电压U15;取U13与U15的串联之和U1315作为稳压输出电压,供负载(16)使用。
设前述各电压统一以有效值表示,则U9、U13可归一化为Uin,U11、U15可归一化为Ur,U911、U1315可归一化为Uout;将Uin、Ur的变化增量分别以△Uin、△Ur表示,则从实现稳压的角度来看,对逆变补偿放大器的基本要求是电压增益为Kv=△Ur/△Uin=-1。
本发明的实施可以有多种途经。关键是逆变补偿放大器电压增益特性的实现。下面扼要介绍一个例案。
为实现要求的电压增益特性,这里使用了一个附图5所示的单结管电路。
附图5中,Udc用以向电路提供直流供电;R1用以在单结管的负阻特性曲线上为单结管设置一个静态直流工作点;R2用以将△Uin转换成△Iin输入到单结管;设相应于△Iin的输出电压为△U′r,且单结管工作在负阻区,则由单结管的伏安特性,可知该电路的电压增益Kv=△U′r/△Uin=-K;已具备所要求的逆变补偿放大器电压增益特性的一般特征。
用电压增益为1/K的后续放大器可将△U′r进一步变换为△Ur;这样从实现稳压的角度来看,对逆变补偿放大器的基本要求已经满足。当然,实施时对后续放大器除效率、失真等要求外,尚要求其内阻较低,能提供一定的功率输出。推荐选用乙类、甲乙类或者是采用脉冲宽度调制技术的D类功率放大器结构。
对于Uin高于Uout或Uin低于Uout两种情况,要求Uin与Uout的相位关系分别为180°及0°;这可由辅助的检测切换电路去完成。
逆变补偿放大器的漂移如果不能忽视,应引入必要的负反馈加以抑制。
选择合适的静态直流工作点以及适当地限制单结管的负阻动态范围,有利于波形失真的减小。
本发明所述的稳压装置原则上只需向负载提供相应于△Uin的那一部分功率P;设负载功率Pout,稳压范围为Uin±U%,则有P=U%Pout;这意味着本发明较先前技术在相似参照条件下所需装置容量明显减小;这一方面有利于减轻重量、缩小体积、降低成本等,另一方面由于自身损耗比重的下降使运行效率可以更高;总体指标其它方面的进一步改进也会不同程度地容易一些。
本发明作为现有稳压装置的替代或补充,可用于国民经济各部门,或配套于各种电子、电器装置。
权利要求
1.逆变补偿式交流稳压装置,特征是至少含有一个以电压增益Kv=-1为基本要求的逆变补偿放大器。
2.逆变补偿式直流稳压装置,特征是至少含有一个以电压增益Kv=-1为基本要求的逆变补偿放大器。
3.按权利要求1或权利要求2,特征是具有相同技术目的部分实施。
全文摘要
本发明涉及电压稳定装置,尤其是以逆变补偿方式实现的交流稳压装置和直流稳压装置。
文档编号G05F5/00GK1035188SQ8810091
公开日1989年8月30日 申请日期1988年2月16日 优先权日1988年2月16日
发明者温建红 申请人:温建红