专利名称：隔离式调压变压器及其调压方法
技术领域：
本发明涉及一种调压变压器及其调压方法，尤其是输入端与输出端隔离的隔离式调压变压器及其调压方法。
背景技术：
常用的调压变压器，内部使用接触式自耦变压器。通过调节滑头位置，改变次级回路线圈匝数，从而达到输出电压调节目的。这种调压变压器存在两种缺陷一是输出端有公共接线，当输入端公共线接火线时，输出端无论电压高低对地均不安全；二是某些测试和实验中，要求被测电路与电源实现电隔离，接触式调压变压器不能满足这种要求。晶闸管调压器在某些设备中也常采用，但这种调压器输出电压不是正弦波，含多种谐波成分、仅仅适用于纯电阻性负载。
本发明的目的在于，克服现有技术的不足之处，提供一种通用型隔离式调压变压器及其调压方法，在实现大范围调压功能的同时实现负载侧与电源侧的电隔离功能。
发明内容
本发明所述的隔离式调爪变压器，涉及有多绕组多抽头互耦式变压器、继电器组和继电器控制电路三部分构成。所说的多绕组多抽头互耦式变压器涉及有四个独立的绕组构成，初级绕组用于连接 电源，次级绕组分为个位绕组、十位绕组和百位绕组，分别提供输出电压的个位、十位和百位数值。也可以说，所说的变压器采用互耦式变压器，各绕组独立绕制。次级绕组分个位、十位和百位三个，其中，个位绕组每2V处抽头，十位绕组每10V处抽头，百位绕组每100V处抽头。个位绕组总电压8V，每2V处抽头，可输出0V、2V、4V、6V、8V五种电压。十位绕组总电压90V，每10V处抽头，可输出0V、10V、20V、30V、40V、50V、60V、70V、80V、90V，十种电压。百位绕组总电压300V，每100V处抽头，可输出0V、100V、200V、300V四种电压。继电器分为个位、十位和百位三组，分别与相应绕组抽头连接。控制电路可分别控制三组继电器的分合状态。输出端输出电压为个位电压加十位电压再加百位电压，分三步选择个位、十位和百位电压数值。继电器配合变压器抽头实现输出电压调节。每只继电器中问转换触点接后一只继电器常闭静触点，依照这种方式，所有继电器构成一整串。整串继电器分个位、十位和百位三组，分别负责输出电压个位、十位和百位数值调节。每组中第一只继电器常闭静触点与相应绕组的首端相连；每组最后一只继电器常开静触点与相应绕组末端相连。输出电压从个位绕组首端和最后一只继电器中间转换接点引出。继电器控制电路分个位、十位和百位三个单元，分别控制个位、十位和百位继电器组的动作。
本发明隔离式调压变压器输出电压范围是0～398V，每隔1V输出一电压值，共199种电压输出。
本发明隔离式调压变压器及其调压方法，采用多绕组互耦式变压器，实现了负载侧与电源侧的电隔离；采用个位、十位和百位分步调节方式，实现了输出电压宽范围调节。同时，本调压器输出电压波形与输入电压完全相同。因此，本发明隔离式调压变压器比传统接触式调压变压器应用范围更广，在实现大范围调压功能的同时实现负载侧与电源侧的电隔离功能。
附图l是本发明隔离式调压变压器电路原理图。图中B是变压器，它由电源绕组L1，个位绕组L2、十位绕组L3和百位绕组L4构成。继电器J1.1-J1.4构成个位继电器组；继电器J2.1-J2.9构成十位继电器组；继电器J3.1-J3.3构成百位继电器组。附图2是继电器控制电路，分(a)、(b)、(c)三个单元，分别控制个位、十位和百位继电器组的吸合。附图3是本发明隔离式调压变压器的外观结构图。1-输入电源插头 2-外壳 3-电源电压表 4-输出电压表 5-输出电压粗调钮6-输出电压细调钮 7-输出电压微调钮 8-输出接线柱
具体实施例方式现参照附图1、附图2和附图3，结合实施例对本发明所述的隔离式调压变压器及其调压方法详细说明如下本发明所述的隔离式调压变压器，涉及有多绕组多抽头互耦式变压器、继电器组和继电器控制电路三部分构成。所说的多绕组多抽头互耦式变压器涉及有四个独立的绕组构成，初级绕组用于连接 电源，表现在附图3上设置有输入电源插头1。外壳2是本发明所述隔离式调压变压器的外壳支撑件，在外壳2的前面板上设置有表示电源电压的电源电压表3和表示输出电压的输出电压表4，另外还设置有输出电压粗调钮5、输出电压细调钮6、输出电压微调钮7和输出接线柱8。所说的输出电压粗调钮5用于调节图2所示的电位器W3，所说的输出电压细调钮6用于调节图2所示的电位器W2，所说的输出电压微调钮7用于调节图2所示的电位器W1。次级绕组分为个位绕组、十位绕组和百位绕组，分别提供输出电压的个位、十位和百位数值。也可以说，所说的变压器采用互耦式变压器，各绕组独立绕制。次级绕组分个位、十位和百位三个，其中，个位绕组每2V处抽头，十位绕组每10V处抽头，百位绕组每100V处抽头。个位绕组总电压8V，每2V处抽头，可输出0V、2V、4V、6V、8V五种电压。十位绕组总电压90V，每10V处抽头，可输出0V、10V、20V、30V、40V、50V、60V、70V、80V、90V，十种电压。百位绕组总电压300V，每100V处抽头，可输出0V、100V、200V、300V四种电压。继电器分为个位、十位和百位三组，分别与相应绕组抽头连接。控制电路可分别控制三组继电器的分合状态。输出端输出电压为个位电压加十位电压再加百位电压，分三步选择个位、十位和百位电压数值。继电器配合变压器抽头实现输出电压调节。每只继电器中间转换触点接后一只继电器常闭静触点，依照这种方式，所有继电器构成一整串。整串继电器分个位、十位和百位三组，分别负责输出电压个位、十位和百位数值调节。每组中第一只继电器常闭静触点与相应绕组的首端相连；每组最后一只继电器常开静触点与相应绕组末端相连。输出电压从个位绕组首端和最后一只继电器中间转换接点引出。继电器控制电路分个位、十位和百位三个单元，分别控制个位、十位和百位继电器组的动作。本发明隔离式调压变压器输出电压范围是0～398V，每隔1V输出一电压值，共199种电压输出。本发明隔离式调压变压器及其调压方法，采用多绕组互耦式变压器，实现了负载侧与电源侧的电隔离；采用个位、十位和百位分步调节方式，实现了输出电压宽范围调节。同时，本调压器输出电压波形与输入电压完全相同。因此，本发明隔离式调压变压器比传统接触式调压变压器应用范围更广，在实现大范围调压功能的同时实现负载侧与电源侧的电隔离功能。
A、电压调节方法在附图1中，变压器B由L1-L4四个绕组构成，各自独立绕制。其中L1为初级接线电源输入端；L2总电压8V，每2V处引一个抽头。该绕组与个位继电器组J1-1-J1-4配合实现输出电压个位数值调节，其方法是继电器按J1-1-J1-4顺序吸合时，输出电压个位值按0V、2V、4V、6V、8V数值增加；按J1-4-J1-1顺序释放时，输出电压个位值按8V、6V、4V、2V、0V数值减少。表现在本发明所述隔离式调压变压器面板上的“粗调”，“细调”和“微调”，分别对应输出电压的“百位”、“十位”和“个位”数值调节。
绕组L3总电压90V，每10V处引一个抽头，与十位继电器组J2-1-J2-9配合，实现十位电压数值调节。继电器按J2-1-J2-9顺序吸合时，输出电压十位按0V、10V、20V、30V、40V、50V、60V、70V、80V和90V数值增加；按J2-9-J2-1顺序释放时，输出电压十位值按90V、80V、70V、60V、50V、40V、30V、20V、10V和0V数值递减。
绕组L4总电压300V，每100V处抽头，与百位继电器组J3-1-J3-3配合，实现输出电压百位数值调节。继电器接J3-1-J3-2-J3-3顺序吸合时，输出电压百位值按0V、100V、200V、300V数值变化。按J3-3-J3-2-J3-1顺序释放时，输出电压百位值按300V、200V、100V、0V数值递减。
B、该调压器的构成和连接方法是变压器各绕组均独立绕制，在变压器内部互不连接。继电器依照J1-1-J3-3顺序，所有常闭点串联成一串，每只继电器中间转换触点接后一只继电器的常开静触点。绕组L2、L3、L4的首端，分别和对应的继电器组的第一只继电器常开静触点连接。每绕组的第一个抽头连接对应继电器组的第一只继电器常开静触点，第二抽头接该组第二只继电器常开静触点，第三抽头接该组第三只继电器常开静触点，以下依此类推，绕组末端接本组最后一只继电器常开静触点。本调压器的输出电压，由L2的首端和继电器J3-3的中间转换点引出。
C、继电器控制电路及控制方法图2是继电器控制电路。分(a)(b)(c)三个单元，分别控制个位组、十位组和百位组的继电器的吸合。以(a)单元为例，它由A1-1-A1-4四只电压比较器分别驱动J1-1-J1-4四只继电器，电阻R1-1-R1-5串联并接于12V电源两端。该电阻串分得V1-1-V1-4四个参考电压值，分别接对应电压比较器“一”输入端；各电压比较器的“+”端连在一起接电位器W1滑动头。W1上滑时，电压比较器A1-1-A1-4逐个输出高电平，继电器J1-1-J1-4逐个顺序吸合；W1下滑时，则继电器J1-1-J1-4逐个顺序释放。图2(b)和(c)两单元分别用于十位和百位继电器组吸合控制，电路构成与调节方法与(a)单元相同，都有与本组继电器数目相同的电压比较器分别控制相应继电器吸合；由分压电阻串为各电压比较器“一”端提供基准电压，各电压比较器“+”输入端并接在一起与调节电位器滑动头相连。上滑电位器时各电位器顺序吸合，下滑时，按相反顺序释放。
D、该调压器总输出电压等于个位电压值加十位电压值再加百位电压值。
权利要求
1.隔离式调压变压器，涉及有多绕组多抽头互耦式变压器、继电器组和继电器控制电路三部分构成，外壳(2)是本发明所述隔离式调压变压器的外壳支撑件，在外壳(2)的前面板上设置有表示电源电压的电源电压表(3)和表示输出电压的输出电压表(4)，另外还设置有输出电压粗调钮(5)、输出电压细调钮(6)、输出电压微调钮(7)和输出接线柱(8)，其特征在于变压器有四个独立的绕组构成，初级绕组用于连接 电源，次级绕组分为个位绕组、十位绕组和百位绕组，分别提供输出电压的个位、十位和百位数值。
2.根据权利要求1所述的隔离式调压变压器，其特征在于所说的输出电压粗调钮(5)用于调节电位器W3，所说的输出电压细调钮(6)用于调节电位器W2，所说的输出电压微调钮(7)用于调节电位器W1。
3.根据权利要求1所述的隔离式调压变压器，其特征在于个位绕组每2V处抽头，十位绕组每10V处抽头，百位绕组每100V处抽头；个位绕组总电压8V，每2V处抽头，可输出0V、2V、4V、6V、8V五种电压；十位绕组总电压90V，每10V处抽头，可输出0V、10V、20V、30V、40V、50V、60V、70V、80V、90V，十种电压；百位绕组总电压300V，每100V处抽头，可输出0V、100V、200V、300V四种电压。
4.根据权利要求1所述的隔离式调压变压器，其特征在于每只继电器中间转换触点接后一只继电器常闭静触点，所有继电器依照这种方式构成一整串。
5.根据权利要求1所述的隔离式调压变压器，其特征在于每组中第一只继电器常闭静触点与相应绕组的首端相连；每组最后一只继电器常开静触点与相应绕组末端相连。
全文摘要
隔离式调压变压器，涉及有多绕组多抽头互耦式变压器、继电器组和继电器控制电路三部分构成。所说的变压器有四个独立的绕组构成，初级绕组用于连接220V电源，次级绕组分为个位绕组、十位绕组和百位绕组，分别提供输出电压的个位、十位和百位数值。继电器分为个位、十位和百位三组，分别与相应绕组抽头连接。控制电路可分别控制三组继电器的分合状态。输出端输出电压为个位电压加十位电压再加百位电压，分三步选择个位、十位和百位电压数值。继电器配合变压器抽头实现输出电压调节。采用多绕组互耦式变压器，实现了负载侧与电源侧的电隔离；输出电压波形与输入电压完全相同，在实现大范围调压功能的同时实现负载侧与电源侧的电隔离功能。
文档编号H01F29/00GK1414578SQ02135968
公开日2003年4月30日 申请日期2002年12月9日 优先权日2002年12月9日
发明者常传忠 申请人:常传忠