專利名稱：全自動(dòng)節(jié)能交流穩(wěn)壓器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種穩(wěn)壓器，特別是一種全自動(dòng)節(jié)能交流穩(wěn)壓器。
背景技術(shù)：
目前，不少地區(qū)或單位，特別是有些農(nóng)村地區(qū)，由于電力供應(yīng)不足或線路降壓等原因，一日內(nèi)電壓波動(dòng)很大，尤其是炎熱的夏季，在用電高峰期電壓嚴(yán)重偏低，空調(diào)、冰箱等家電不能正常工作，且嚴(yán)重威脅著電器安全。因此，不少家庭在市電的入戶端接入一臺(tái)數(shù)千瓦穩(wěn)壓器進(jìn)行穩(wěn)壓。這樣做固然能使家電正常工作，然而，因穩(wěn)壓器長(zhǎng)期接在電網(wǎng)中，其空載損耗和有負(fù)載時(shí)的自身?yè)p耗，日積月累，已成為對(duì)能源的一大浪費(fèi)，通過對(duì)市售多種規(guī)格、牌號(hào)的穩(wěn)壓器實(shí)測(cè)，其空載損耗均在10～30W之間。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點(diǎn)，本實(shí)用新型的目的是提供一種穩(wěn)定可靠，很好的解決電源穩(wěn)壓與能源浪費(fèi)之間的矛盾的全自動(dòng)節(jié)能交流穩(wěn)壓器。
本實(shí)用新型的主要技術(shù)方案是該全自動(dòng)節(jié)能交流穩(wěn)壓器，它包括電源及整流電路、延時(shí)電路、電壓識(shí)別控制電路、負(fù)載識(shí)別控制電路、調(diào)壓控制電路；其特征在于所述的電源及整流電路中，電源的兩端子連接在變壓器T1的輸入端，變壓器的兩輸出端子分別連接二極管D1、D2的陽極，兩個(gè)二極管與變壓器的接地端之間分別連接有電容C1、C2，二極管的陰極接電容的陽極，電容C2的陽極連接一電阻R1，電阻R1的另一端連接發(fā)光二極管LED1，LED1的另一端與延時(shí)電路連接，并同時(shí)接地；所述的延時(shí)電路中，集成塊IC1腳4、8短接，腳6、7短接，兩節(jié)點(diǎn)之間連接有電阻R2，并聯(lián)電阻R3，R3支路上串聯(lián)開關(guān)S2，腳6、7節(jié)點(diǎn)連接電容C3的正極，C3的負(fù)極連接腳1并同時(shí)接地，腳1與腳2之間連接電容C4，C4一端接地，腳2與腳5之間連接一電阻R4，腳3連接電阻R5，R5的另一端連接三極管V1的基極，V1的發(fā)射極接腳1，并同時(shí)接地，三極管V1的集電極與腳4、8節(jié)點(diǎn)之間串聯(lián)有電阻R6、發(fā)光二極管LED2，與其并聯(lián)有繼電器K1，二極管D3與繼電器K1并聯(lián)，且其陽極連接三極管V1的集電極，陰極接腳4、8節(jié)點(diǎn)；所述的電壓識(shí)別控制電路中，集成塊IC2的腳3與整流電路中二極管D1的陰極連接，腳5與腳3之間連接電阻R7，腳3與腳4之間連接有一變阻器R9，R9的滑動(dòng)端連接腳4，腳2上連接有電阻R11，且腳2與集成塊IC3的腳13連接，腳4與集成塊IC3的腳11連接，腳5連接變阻器R8，R8的另一端及滑動(dòng)端連接穩(wěn)壓管D4的陰極，D4的陽極連接IC3的腳12，與R8及D4并聯(lián)連接有電容C5，C5的負(fù)極連接IC3的腳12，IC3的腳10連接穩(wěn)壓管D4的陰極，腳11連接電容C6正極，C6負(fù)極連接腳12，與C6并聯(lián)有電阻R10，IC3的腳13上連接電阻R12，R12另一端連接三極管V2的基極，V2的發(fā)射極連接腳12，其集電極連接三極管V3的基極，V3的發(fā)射極連接腳12，其集電極連接繼電器K2，K2、R13、R11共接在二極管D3的陰極；所述的負(fù)載識(shí)別控制電路中，二極管D5、D6的陽極短接后接于三極管V3的集電極上，D5的陰極接三極管V4的發(fā)射極，V4的基極連接穩(wěn)壓管D7的陰極，D7的陽極接D6的陰極，三極管V4的集電極連接一繼電器K3，一個(gè)二極管D8，且兩者并聯(lián)后接于集成塊IC4中的三極管的發(fā)射極，IC4中三極管的集電極接電容C7的正極，C7的負(fù)極接三極管的發(fā)射極，三極管的集電極與穩(wěn)壓管D7的陽極之間接電阻R14；所述的調(diào)壓控制電路中，變壓器T2的繞組A、B端為開關(guān)JK4的兩個(gè)觸點(diǎn)，JK4的1接開關(guān)JK5的一觸點(diǎn)3，JK5的另一觸點(diǎn)2接變壓器T2CD繞組的D端，JK5的1點(diǎn)接JK2的觸點(diǎn)3，JK2的觸點(diǎn)2接T2的C端，變壓器T2的E、F之間串接二極管D13、電容C8，電容C8并聯(lián)電阻R16、變阻R17，R17并聯(lián)電容C9，R16、R17、C9節(jié)點(diǎn)處接三極管V5的基極，R18、R19一端短接后接于V5的集電極，V5的發(fā)射極接于T2的F端，R19的另一端接三極管V6的基極，V6的集電極接一繼電器K4，K4并聯(lián)二極管D14，K4接F端，V6的發(fā)射極接電阻R20，串接變阻R21，R21兩端并聯(lián)電容C10，且其正極接三極管V7的基極，V7的集電極接繼電器K5，K5并聯(lián)二極管D15，D15的陰極、K5、R20、V6的發(fā)射極、R18、R16短接后接于C8的正極，V7的發(fā)射極、C10的負(fù)極、R21、K4、D14的陽極、V5的發(fā)射極、R17、C9的負(fù)極短接后接于C8的負(fù)極即T2的F端。
本實(shí)用新型的有益效果是1、市電電壓在220V±10％的安全電壓范圍內(nèi)，穩(wěn)壓器自動(dòng)脫離電源，將市電直接供給負(fù)載，消除穩(wěn)壓器自身耗損。
2、市電超出安全電壓范圍時(shí)，自動(dòng)進(jìn)行升壓或降壓。
3、負(fù)載為零時(shí)，穩(wěn)壓器自動(dòng)脫離電源，消除其空載損耗。
4、輸入電壓160V～270V，輸出電壓在220V±10％范圍內(nèi)。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。


圖1為本實(shí)用新型的方框圖，圖2為本實(shí)用新型的電路圖。
具體實(shí)施方式
全自動(dòng)節(jié)能交流穩(wěn)壓器，它包括電源及整流電路、延時(shí)電路、電壓識(shí)別控制電路、負(fù)載識(shí)別控制電路、調(diào)壓控制電路；其特征在于延時(shí)電路連接電壓識(shí)別控制電路，電壓識(shí)別控制電路連接負(fù)載識(shí)別控制電路，負(fù)載識(shí)別控制電路連接調(diào)壓控制電路，調(diào)壓控制電路連接輸出端。
電源及整流電路中，電源的兩端子連接在變壓器T1的輸入端，變壓器的兩輸出端子分別連接二極管D1、D2的陽極，兩個(gè)二極管與變壓器的接地端之間分別連接有電容C1、C2，二極管的陰極接電容的陽極，電容C2的陽極連接一電阻R1，電阻R1的另一端連接發(fā)光二極管LED1，LED1的另一端與延時(shí)電路連接，并同時(shí)接地。
延時(shí)電路中，集成塊IC1腳4、8短接，腳6、7短接，兩節(jié)點(diǎn)之間連接有電阻R2，并聯(lián)電阻R3，R3支路上串聯(lián)開關(guān)S2，腳6、7節(jié)點(diǎn)連接電容C3的正極，C3的負(fù)極連接腳1并同時(shí)接地，腳1與腳2之間連接電容C4，C4一端接地，腳2與腳5之間連接一電阻R4，腳3連接電阻R5，R5的另一端連接三極管V1的基極，V1的發(fā)射極接腳1，并同時(shí)接地，三極管V1的集電極與腳4、8節(jié)點(diǎn)之間串聯(lián)有電阻R6、發(fā)光二極管LED2，與其并聯(lián)有繼電器K1，二極管D3與繼電器K1并聯(lián)，且其陽極連接三極管V1的集電極，陰極接腳4、8節(jié)點(diǎn)。
電壓識(shí)別控制電路中，集成塊IC2的腳3與整流電路中二極管D1的陰極連接，腳5與腳3之間連接電阻R7，腳3與腳4之間連接有一變阻器R9，R9的滑動(dòng)端連接腳4，腳2上連接有電阻R11，且腳2與集成塊IC3的腳13連接，腳4與集成塊IC3的腳11連接，腳5連接變阻器R8，R8的另一端及滑動(dòng)端連接穩(wěn)壓管D4的陰極，D4的陽極連接IC3的腳12，與R8及D4并聯(lián)連接有電容C5，C 5的負(fù)極連接IC3的腳12，IC3的腳10連接穩(wěn)壓管D4的陰極，腳11連接電容C6正極，C6負(fù)極連接腳12，與C6并聯(lián)有電阻R10，IC3的腳13上連接電阻R12，R12另一端連接三極管V2的基極，V2的發(fā)射極連接腳12，其集電極連接三極管V3的基極，V3的發(fā)射極連接腳12，其集電極連接繼電器K2，K2、R13、R11共接在二極管D3的陰極。
負(fù)載識(shí)別控制電路中，二極管D5、D6的陽極短接后接于三極管V3的集電極上，D5的陰極接三極管V4的發(fā)射極，V4的基極連接穩(wěn)壓管D7的陰極，D7的陽極接D6的陰極，三極管V4的集電極連接一繼電器K3，一個(gè)二極管D8，且兩者并聯(lián)后接于集成塊IC4中的三極管的發(fā)射極，IC4中三極管的集電極接電容C7的正極，C7的負(fù)極接三極管的發(fā)射極，三極管的集電極與穩(wěn)壓管D7的陽極之間接電阻R14；調(diào)壓控制電路中，變壓器T2的繞組A、B端為開關(guān)JK4的兩個(gè)觸點(diǎn)，JK4的1接開關(guān)JK5的一觸點(diǎn)3，JK5的另一觸點(diǎn)2接變壓器T2CD繞組的D端，JK5的1點(diǎn)接JK2的觸點(diǎn)3，JK2的觸點(diǎn)2接T2的C端，變壓器T2的E、F之間串接二極管D13、電容C8，電容C8并聯(lián)電阻R16、變阻R17，R17并聯(lián)電容C9，R16、R17、C9節(jié)點(diǎn)處接三極管V5的基極，R18、R19一端短接后接于V5的集電極，V5的發(fā)射極接于T2的F端，R19的另一端接三極管V6的基極，V6的集電極接一繼電器K4，K4并聯(lián)二極管D14，K4接F端，V6的發(fā)射極接電阻R20，串接變阻R21，R21兩端并聯(lián)電容C10，且其正極接三極管V7的基極，V7的集電極繼電器K5，K5并聯(lián)二極管D15，D15的陰極、K5、R20、V6的發(fā)射極、R18、R16短接后接于C8的正極，V7的發(fā)射極、C10的負(fù)極、R21、K4、D14的陽極、V5的發(fā)射極、R17、C9的負(fù)極短接后接于C8的負(fù)極即T2的F端；輸出電路中，JK3與負(fù)載識(shí)別控制電路中集成塊IC4的二極管的陰極短接后接電源開關(guān)S1上。
調(diào)試方法1、在市電輸入端接一無級(jí)調(diào)壓器，將電壓調(diào)在200V，調(diào)整電阻R9，使集成塊IC3的腳13剛好輸出低電平，再將電壓回升到202V，IC3的腳13剛好輸出高電平。然后將電壓調(diào)至242V，調(diào)整電阻R8，使集成塊IC2的腳2剛好輸出低電平，即繼電器K2剛好吸合，再將電壓降至240V時(shí)K2應(yīng)釋放，再次校準(zhǔn)后，用速干漆將電阻R8、R9封固。
2、將輸入電壓調(diào)至＞200V或＜242V，在輸出端接上負(fù)載，繼電器K3應(yīng)釋放，JK3斷開，否則應(yīng)檢查集成塊IC4和相關(guān)控制電路。
3、在輸出端接入電壓表，將圖中打“X”處切斷，輸入電壓直接加至變壓器T2的C、F端，電壓調(diào)至240V，自下而上調(diào)整變阻R21，使繼電器K5剛好吸合，再將電壓降至210V左右，K5應(yīng)釋放，將輸入電壓調(diào)至170V，自上而下調(diào)整變阻R17，使繼電器K4剛好釋放，JK4的1、A接通，再將電壓回升至190V左右時(shí)，K4應(yīng)可靠吸合，再次校準(zhǔn)后，將電阻R21、R17用漆封固，將電路復(fù)原。最后，在輸入端輸入160V電壓，輸出端應(yīng)有210V，輸入202V～240V，輸出電壓應(yīng)同輸入相等，輸入270V，輸出應(yīng)為240V，至此調(diào)整結(jié)束。
工作狀態(tài)時(shí)，市電經(jīng)變壓器T1降壓，二極管D1、D2整流，電容C1、C2濾波，得到兩個(gè)不穩(wěn)定直流電壓，作為延時(shí)、識(shí)別控制電路電源，發(fā)光二極管LED1作為電源指示燈。集成塊IC1及外圍元件構(gòu)成延時(shí)供電控制電路，剛通電瞬間，由于電容C4兩端電壓低于1/3電源電壓，IC1的腳3輸出高電平，三極管V1飽和，繼電器K1得電吸合，JK1觸點(diǎn)斷開，切斷負(fù)載電源，同時(shí)發(fā)光二極管LED2發(fā)光，顯示電路處于延時(shí)狀態(tài)。當(dāng)電容C3兩端電壓被充至2/3電源電壓時(shí)，集成塊IC1狀態(tài)翻轉(zhuǎn)，其腳3變?yōu)榈碗娖?，三極管V1截止，繼電器K1釋放，JK1觸點(diǎn)閉合，負(fù)載得電，延時(shí)時(shí)間約4分鐘，如不需要延時(shí)供電，可將開關(guān)S2閉合。
IC2、IC3及外圍元件構(gòu)成電壓識(shí)別控制電路。當(dāng)市電電壓升高時(shí)，變壓器T1次級(jí)電壓也成比例升高，當(dāng)集成塊IC2的腳5電壓升高到設(shè)定保護(hù)值時(shí)，IC2狀態(tài)翻轉(zhuǎn)，其腳2由高電平變?yōu)榈碗娖剑龢O管V2由導(dǎo)通變?yōu)榻刂?，三極管V3飽和，繼電器K2得電吸合，JK2觸點(diǎn)1、2接通，市電加至變壓器T2的C點(diǎn)；同理，當(dāng)市電電壓降低到保護(hù)值時(shí)，集成塊IC3翻轉(zhuǎn)，其腳13由高電平變?yōu)榈碗娖?，繼電器K2同樣吸合。當(dāng)市電處于220V±10％的安全電壓范圍時(shí)，集成塊IC2、IC3均輸出高電平，三極管V2飽和，三極管V3、V4截止，繼電器K2、K3釋放，JK2觸點(diǎn)1、3接通，JK3斷開，市電直接供給負(fù)載。
負(fù)載識(shí)別控制電路由二極管D9、D10、D11、D12、集成塊IC4、繼電器K3等元件構(gòu)成，當(dāng)輸出端有負(fù)載時(shí)，電流流經(jīng)二極管D9、D10、D11、D12，在H、G兩點(diǎn)間產(chǎn)生約1.4V交變電壓，經(jīng)電阻R15使集成塊IC4內(nèi)發(fā)光二極管導(dǎo)通，內(nèi)部光敏三極管亦導(dǎo)通，此時(shí)若三極管V3處于導(dǎo)通狀態(tài)(市電電壓低于或高于安全電壓時(shí))，二極管D6截止，二極管D7擊穿導(dǎo)通，三極管V4飽和，繼電器K3得電吸合，JK3閉合，變壓器T2電源回路被接通，處于調(diào)壓狀態(tài)；如果輸出端無負(fù)載，H、G兩端則無電壓降，集成塊IC4內(nèi)光敏管截止，三極管V4截止，繼電器K3釋放，JK3斷開，切斷變壓器T2的電源回路，消除了T2的空載損耗；市電處于安全電壓范圍內(nèi)時(shí)，如前所述，三極管V3必然截止，二極管D6正極電壓等于電源電壓，縱然識(shí)別電路集成塊IC4內(nèi)光敏管導(dǎo)通，因?yàn)槎O管D6負(fù)極電壓被鉗位在僅低于電源電壓0.7V，所以二極管D7不會(huì)被擊穿導(dǎo)通，三極管V4因無基極電流而截止，JK3必然處于斷開狀態(tài)，因而斷開變壓器T2的電源回路，消除了變壓器T2的自身?yè)p耗。識(shí)別電路對(duì)負(fù)載的可靠識(shí)別能力≥0.5W。
三極管V5、V6、V7及變壓器T2構(gòu)成調(diào)壓控制電路。如前所述，如市電低于或高于安全電壓時(shí)，而且輸出端有負(fù)載，變壓器T2線圈得電，EF繞組兩端電壓經(jīng)二極管D13整流，電容C8濾波，得到一不穩(wěn)定12V直流電壓。假如市電低于安全電壓，三極管V7截止，繼電器K5釋放，JK5觸點(diǎn)1、3接通，經(jīng)BC繞組升壓后的電壓供給負(fù)載。當(dāng)市電降低到170V時(shí)，繼電器K4釋放，JK4觸點(diǎn)1、A接通，經(jīng)AC繞組升壓后的電壓供給負(fù)載，如市電回升到高于繼電器K4的吸合電壓時(shí)，K4吸合；JK4觸點(diǎn)1、B接通，經(jīng)BC繞組升壓后的電壓供給負(fù)載。如市電高于安全電壓時(shí)，三極管V7導(dǎo)通，繼電器K5吸合，JK5觸點(diǎn)1、2接通，經(jīng)CD繞組降壓后的電壓供給負(fù)載。
通過上述分析可見，在無負(fù)載時(shí)，消除了變壓器T2的空載損耗；市電處于安全電壓范圍內(nèi)時(shí)，消除了變壓器T2的自身?yè)p耗，而且這時(shí)繼電器K1、K2、K3、K4、K5均處于釋放狀態(tài)，不消耗電能，整個(gè)電路耗電甚微，達(dá)到了節(jié)電目的。
權(quán)利要求1.全自動(dòng)節(jié)能交流穩(wěn)壓器，它包括電源及整流電路、延時(shí)電路、電壓識(shí)別控制電路、負(fù)載識(shí)別控制電路、調(diào)壓控制電路；其特征在于所述的電源及整流電路中，電源的兩端子連接在變壓器T1的輸入端，變壓器的兩輸出端子分別連接二極管D1、D2的陽極，兩個(gè)二極管與變壓器的接地端之間分別連接有電容C1、C2，二極管的陰極接電容的陽極，電容C2的陽極連接一電阻R1，電阻R1的另一端連接發(fā)光二極管LED1，LED1的另一端與延時(shí)電路連接，并同時(shí)接地；所述的延時(shí)電路中，集成塊IC1腳4、8短接，腳6、7短接，兩節(jié)點(diǎn)之間連接有電阻R2，并聯(lián)電阻R3，R3支路上串聯(lián)開關(guān)S2，腳6、7節(jié)點(diǎn)連接電容C3的正極，C3的負(fù)極連接腳1并同時(shí)接地，腳1與腳2之間連接電容C4，C4一端接地，腳2與腳5之間連接一電阻R4，腳3連接電阻R5，R5的另一端連接三極管V1的基極，V1的發(fā)射極接腳1，并同時(shí)接地，三極管V1的集電極與腳4、8節(jié)點(diǎn)之間串聯(lián)有電阻R6、發(fā)光二極管LED2，與其并聯(lián)有繼電器K1，二極管D3與繼電器K1并聯(lián)，且其陽極連接三極管V1的集電極，陰極接腳4、8節(jié)點(diǎn)；所述的電壓識(shí)別控制電路中，集成塊IC2的腳3與整流電路中二極管D1的陰極連接，腳5與腳3之間連接電阻R7，腳3與腳4之間連接有一變阻器R9，R9的滑動(dòng)端連接腳4，腳2上連接有電阻R11，且腳2與集成塊IC3的腳13連接，腳4與集成塊IC3的腳11連接，腳5連接變阻器R8，R8的另一端及滑動(dòng)端連接穩(wěn)壓管D4的陰極，D4的陽極連接IC3的腳12，與R8及D4并聯(lián)連接有電容C5，C5的負(fù)極連接IC3的腳12，IC3的腳10連接穩(wěn)壓管D4的陰極，腳11連接電容C6正極，C6負(fù)極連接腳12，與C6并聯(lián)有電阻R10，IC3的腳13上連接電阻R12，R12另一端連接三極管V2的基極，V2的發(fā)射極連接腳12，其集電極連接三極管V3的基極，V3的發(fā)射極連接腳12，其集電極連接繼電器K2，K2、R13、R11共接在二極管D3的陰極；所述的負(fù)載識(shí)別控制電路中，二極管D5、D6的陽極短接后接于三極管V3的集電極上，D5的陰極接三極管V4的發(fā)射極，V4的基極連接穩(wěn)壓管D7的陰極，D7的陽極接D6的陰極，三極管V4的集電極連接一繼電器K3，一個(gè)二極管D8，且兩者并聯(lián)后接于集成塊IC4中的三極管的發(fā)射極，IC4中三極管的集電極接電容C7的正極，C7的負(fù)極接三極管的發(fā)射極，三極管的集電極與穩(wěn)壓管D7的陽極之間接電阻R14；所述的調(diào)壓控制電路中，變壓器T2的繞組A、B端為開關(guān)JK4的兩個(gè)觸點(diǎn)，JK4的1接開關(guān)JK5的一觸點(diǎn)3，JK5的另一觸點(diǎn)2接變壓器T2CD繞組的D端，JK5的1點(diǎn)接JK2的觸點(diǎn)3，JK2的觸點(diǎn)2接T2的C端，變壓器T2的E、F之間串接二極管D13、電容C8，電容C8并聯(lián)電阻R16、變阻R17，R17并聯(lián)電容C9，R16、R17、C9節(jié)點(diǎn)處接三極管V5的基極，R18、R19一端短接后接于V5的集電極，V5的發(fā)射極接于T2的F端，R19的另一端接三極管V6的基極，V6的集電極接一繼電器K4，K4并聯(lián)二極管D14，K4接F端，V6的發(fā)射極接電阻R20，串接變阻R21，R21兩端并聯(lián)電容C10，且其正極接三極管V7的基極，V7的集電極繼電器K5，K5并聯(lián)二極管D15，D15的陰極、K5、R20、V6的發(fā)射極、R18、R16短接后接于C8的正極，V7的發(fā)射極、C10的負(fù)極、R21、K4、D14的陽極、V5的發(fā)射極、R17、C9的負(fù)極短接后接于C8的負(fù)極即T2的F端。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種全自動(dòng)節(jié)能型交流穩(wěn)壓器，它解決了現(xiàn)有技術(shù)中電源穩(wěn)壓與能源浪費(fèi)之間的矛盾。它主要由電源及整流電路、延時(shí)電路、電壓識(shí)別控制電路、負(fù)載識(shí)別控制電路、調(diào)壓控制電路、輸出端組成，延時(shí)電路連接電壓識(shí)別控制電路，電壓識(shí)別控制電路連接負(fù)載識(shí)別控制電路，負(fù)載識(shí)別控制電路連接調(diào)壓控制電路，調(diào)壓控制電路連接輸出端。它穩(wěn)定性好、安全性能好、損耗小，即可適于民用電器、也可適于工業(yè)電器穩(wěn)壓。
文檔編號(hào)G05F1/20GK2750355SQ20042009705
公開日2006年1月4日 申請(qǐng)日期2004年10月15日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月15日
發(fā)明者劉福啟 申請(qǐng)人:劉福啟