专利名称：交流电子调压器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种供电设备领域中，的变压器范围的调压器，特别是一种改进型的交流电子调压器。
本实用新型适用于容量为0.2～10kVA的交流电装置的调压。
目前，现有技术中通用的小型调压设备仍以自耦调压器为主。
其缺点是副绕组的分接头是一个能沿着绕组的裸露表面自由滑动的碳刷触头，依靠改变其不同的位置，即能获得所需的电压。在电压经常调节、油污、振动等条件下使用时，碳刷和线圈绕组的接触不可靠，易产生火花，烧毁碳刷和线圈，造成调压器报废。
无触点的可控硅调压器，克服了自耦调压器的上述缺点，但它是由同步变压器、直流电源、晶体管波形处理电路和执行元件——可控硅等构成，结构相对复杂，价格昂贵(约为同功率自耦调压器的2～3倍)。
本实用新型的目的，就是要克服现有技术的缺陷，制造一种改进型、可靠性和稳定性高的、价廉的、能广泛实际应用的交流电子调压器。
本实用新型的目的是通过如下措施实现的制造一种改进型调压器——交流电子调压器，其特征是，由一块整体装置的移相触发电路、可控硅执行电路、可控硅过流和过压保护电路和直流稳压电路等部分组成，其中
壳体内是一整体拆卸机芯，包括由集成电路和分立元件构成的阻容移相限流电路、脉冲触发电路、可控硅执行电路、可控硅过流和过压保护电路和直流稳压电源电路。
外壳上，集中设置全部对外联系的部件，包括电源输入和输出接线端子、电位器、熔断丝管、开关和电压表等。
上述的交流电子调压器，其特征是该仪器的阻容移相限流电路，是由R1、R2、R3和C1等组成。
上述的交流电子调压器，其特征是该仪器的脉冲触发电路由门M1、M2、M3、M4、R4、R5、R6、R8、R9、C2、C3、C4、和T1等组成。
上述的交流电子调压器，其特征是该仪器的可控硅执行电路是由T2和YB等组成。
上述的交流电子调压器，其特征是该仪器的可控硅过流和过压保护电路是由RD、R10和C5等组成。
上述的交流电子调压器，其特征是该仪器的直流稳压电源电路由R7、D3、D4和C6等组成。
上述的交流电子调压器，其特征是调整元件参数，可使输出功率为0.2～10kVA的交流电。
上述的交流电子调压器，其特征是通过调节RW可实现可控硅0～180°相角的全范围调节，输出0～220V或0～380V交流电，无级调压。
与现有技术相比，具有明显的优越性1.线路简化，工作稳定可靠。
①用阻容移相限流电路，代替了常规的同步变压器；②用集成门电路，代替常规的晶体管波形处理电路。
2.效能好，移相范围高达180°(普通可控硅调压器移相范围仅150°左右)。
2.成本低，较自耦调压器平均降低50元／台；较可控硅调压器平均降低200元／台。
3.体积小，较自耦调压器约小1／2，较可控硅调压器约小1／3；功耗低，较自耦调压器约低70％，较可控硅调压器约低50％。
4.经济效益显著，以目前国内消费量30万台／年计，每年节约资金可达1500～6000万元。
经某单位在尼龙压铸机上使用，性能可靠，效果显著，完全达到发明目的和要求。
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步阐述
图1是本实用新型的外形结构示意图；图2是本实用新型的电气原理示意图；图3是本实用新型的波形示意图。
图1中，(1)是本机电源输入的接线端子，接电路图上VSR两端；(2)是电位器RW，其一端接门2输出端，另一端接门3输入端；(3)是熔断丝管RD，其一端接开关K，另一端接电阻R1；(4)是本机电源输出端接线端子，接电路图上VSC两端；(5)是电压表，并联在电路图上VSC两端；(6)是本机外壳；(7)是开关。
图2中，各元件间连接情况如图所示。
交流电VSR通过开关K、熔断丝RD输入电路。R1、R2串联分压，R1两端并联电容C1，R3限流后进入四异或门的门M4输入端，门M1另一输入端接系统地。门M1输出端接门M2一输入端，门M2另一输入端通过电容C2接地，两输入端并联电阻R4，门M2输出经R5、RW、D1并联后，其一路为门M3输入端，另一路经过电容C3后接地。二极管D1的正极接门M2输出端，其负极是接门M3输入端，门M3的另一输入端接地，门M3的输出端接门M4的输入端，门M4的另一输入端，通过电容C4接地。门M4的两输入端并联电阻R6和二极管D2。D2的接法是，D2的正极接门M3的输入端，负极接电容C4和门M4另一输入端的公共点。门M4输出端接三极管T1的基极，T1的集电极接直流电源正极，T1的发射极接限流电阻R8的一端，R8的另一端接双向可控硅门极。直流电源电路由电阻R7、整流二极管D3、稳压管D4和电解电容C6组成。其连接方式是，电源电压经电阻R7限流后通过二极管D3整流，其中D3的阴极、电解电容的的阳极和稳压管D4的阴极联在一起，作为直流电源的正极；其中电解电容C6的阴极、稳压管D4的阳极和系统地联在一起，作为直流电源的负极。直流电源正极经限流电阻R9后接四异或门14脚。四异或门的7脚接系统地。双向可控硅T2两端并联电阻R10、电容C5作阻容保护。其中，T2阴极与C5联在一起接地。T2的阳极和电阻R10的一端联在一起，电阻R10的另一端和电容C5的另一端联在一起。电源的输入端和双向可控硅T2的阳极端，作为输出电压VSC的两个端点。同时在这两个端点上并接电压表YB以显示输出电压VSC的大小。
其工作原理是220V单相交流电VSR，经K、RD输入，RD作为双向可控硅过流保护元件，R1、R2、R3、C1组成阻容移相限流电路，加至异或门M1，由M1整形输出50Hz方波；此方波经R4、C2、M2检出前、后沿，由M2输出过零脉冲；R5、RW、D1、C3、M3组成压控单稳电路，对零脉冲展宽，由M3输出展宽脉冲；调节RW的大小，可以改变C3放电时间的长短，当RW值调大时，C3放电时间增长，M3输出脉冲变宽。反之，当RW值调小时，C3放电时间缩短，M3输出脉冲变窄。由M3输出的宽度可调脉冲，经R6、D2、C4、M4检出其后沿，由M4输出移相触发脉冲。此移相触发脉冲经T1放大、R8限流，加至双向可控硅T2的控制极，以调节可控硅导通角大小的变化。这样，通过调节RW的大小，即可实现可控硅0～180°相角的全范围调节，从而使输出电压VSC在0～220V的范围内变化，达到了调压的目的。R7、D3、D4、C6组成直流稳压电源，经过R9限流，加至四异或门14脚，为该集成电路提供电源；经T1集电极给该放大三极管提供电源。R10、C5用作双向可控硅T2的阻容保护。通过调换各元件参数的大小，可形成输出功率0.2～10kVA的交流电子调压器系列产品；若三组参数相同的上述电路组成组合成一台设备，即构成三相交流电子调压器。通过调换各元件参数的大小，可形成输出功率0.2～10kVA的三相交流电子调压器系列产品。
图2中的A、B、C、D，表示电路中有代表性的节点。
图3中，VA、VB、VC、VD分别是图2中A、B、C、D四个节点的电压波形，即整形输出的50HZ方波、由M2输出的过零脉冲、由M3输出的展宽脉冲、由M4输出的移相触发脉冲。
VSR和VSC分别是输入和输出的电压波形。
实施本实用新型，可以有多种技术方案，其元件参数范围可以是①电阻
R150k～3M； R210～470k； R347k～3M；R45k～200k； R5100k～4M； R610k～300k；R72k～180k； R820Ω～20k； R920Ω～20k；R1010Ω～2k； RW30k～2M。
②电容C1、C2、C3、C410～400V，0.001μF～1μF；C5250～1000V，0.01～2.2μF；C66～30V，50～2000μF。
③三极管T1β值 30～150；T2额定电流 2～500A，额定电压250～1000V。
④二极管D1～D210～100mA；D30.03～3A。
⑤集成电路CMOS型或TTL型四异或门集成电路⑥快速熔断器RD 3～400 A。
⑦开关K普通电源开关。
实施例一输出功率0.2kVA的交流电子调压器各元件参数为①电阻R11.8M； R2120k； R31.8M；R451k； R52.2M； R660k；R760k； R81.2k； R92k；R10200Ω； RW1M。
②电容C1、C2、C3、C430V，0.02μF；C5250V，0.11μF； C625V，180μF。
③三极管T1β值90；T2额定电流5A，额定电压400V。
④二极管D1～D220mA；D30.5mA。
⑤集成电路C 630⑥快速熔断器RD 5 A。
⑦开关K普通电源开关。
实施例二输出功率5kVA的交流电子调压器各元件参数为①电阻R12M； R2110k； R32M；R440k； R52M； R659k；R728k； R8500Ω； R9800Ω；R1040Ω； RW1M。
②电容C1、C2、C3、C430V，0.022μF；C5400 V，0.33 μF； C625 V，220 μF。
③三极管T1β值110；T2额定电流100A，额定电压600V。
④二极管
D1～D2500mA；D31.5 A。
⑤集成电路C 660⑥快速熔断器RD 50 A⑦开关K普通电源开关。
实施例三输出功率10 kVA的交流电子调压器各元件参数为①电阻R12.2M； R2100k； R32M；R430k； R52.2M； R639k；R720k； R8200Ω； R91k；R1030Ω； RW1M。
②电容C1、C2、C3、C430 V，0.18 μF；C5800 V，0.47 μF； C625 V，330 μF。
③三极管T1β值 100；T2额定电流200A，额定电压600V。
④二极管D1～D220mA；D30.5mA。
⑤集成电路C 690⑥快速熔断器RD 200 A。
⑦开关K普通电源开关。
权利要求1.一种属于供电设备领域中，变压器范围的交流电子调压器，本实用新型的特征是，由一块整体装置的移相触发电路、可控硅执行电路、可控硅过流和过压保护电路和直流稳压电路等部分组成，其中1.1壳体内是一整体拆卸机芯，包括由集成电路和分立元件构成的1.1.1阻容移相限流电路，1.1.2脉冲触发电路，1.1.3可控硅执行电路，1.1.4可控硅过流和过压保护电路，1.1.5直流稳压电源电路，1.2外壳上，集中设置全部对外联系的部件，包括电源输入和输出接线端子、电位器、熔断丝管、开关和电压表等。
2.按照权利要求1所述的交流电子调压器，其特征是该仪器的阻容移相限流电路，是由R1、R2、R3和C1等组成。
3.按照权利要求1所述的交流电子调压器，其特征是该仪器的脉冲触发电路由门M1、M2、M3、M4、R4、R5、R6、R8、R9、C2、C3、C4、和T1等组成。
4.按照权利要求1所述的交流电子调压器，其特征是该仪器的可控硅执行电路是由T2和YB等组成。
5.按照权利要求1所述的交流电子调压器，其特征是该仪器的可控硅过流和过压保护电路是由RD、R10和C5等组成。
6.按照权利要求1所述的交流电子调压器，其特征是该仪器的直流稳压电源电路由R7、D3、D4和C6等组成。
7.按照权利要求1所述的交流电子调压器，其特征是调整元件参数，可使输出功率为0.2～10kVA的交流电。
8.按照权利要求1所述的交流电子调压器，其特征是通过调节RW可实现可控硅0～180°相角的全范围调节，输出0～220V或0～380V交流电，无级调压。
专利摘要一种交流电子调压器，外壳内是整体拆卸机芯，包括触发、可控硅执行及过流、过压保护和直流稳压电路，用阻容移相限流电路，代替常规的同步变压器，用集成电路，代替常规的晶体管波形处理电路，线路简化，工作稳定可靠；移相范围高达180°；成本较自耦调压器和可控硅调压器均低；体积小；功耗低；经济效益显著。适用于0.2～10kVA的交流电装置的调压。
文档编号H02M5/02GK2094829SQ9022515
公开日1992年1月29日 申请日期1990年12月21日 优先权日1990年12月21日
发明者赵建发 申请人:山东新华医疗器械厂