專(zhuān)利名稱(chēng)：一種智能交流正弦波大功率電子調(diào)壓器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電工行業(yè)調(diào)壓器，具體是一種智能交流正弦波大 功率電子調(diào)壓器。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中，交流調(diào)壓技術(shù)可分為以下幾大類(lèi)
1、 有級(jí)有觸點(diǎn)分多個(gè)檔位調(diào)節(jié)輸出電壓，檔位切換通過(guò)接觸 器來(lái)完成。輸出電壓精度低、動(dòng)態(tài)性能差，切換瞬間會(huì)產(chǎn)生浪涌電壓、 電磁干擾、高次諧波和較大的電壓降落。接觸器頻繁動(dòng)作容易損壞。
2、 有極無(wú)觸點(diǎn)是有極有觸點(diǎn)的改進(jìn)方案。用固態(tài)繼電器代替 接觸器作為切換開(kāi)關(guān)，沒(méi)有機(jī)械觸點(diǎn)。輸出電壓精度和動(dòng)態(tài)性能沒(méi)有 改善，對(duì)浪涌電壓、電磁干擾、高次諧波有所改善，電壓降落依然存 在。
3、 無(wú)級(jí)有觸點(diǎn)通過(guò)伺服或步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)自耦調(diào)壓器旋轉(zhuǎn)，產(chǎn) 生一個(gè)可調(diào)電壓給補(bǔ)償變壓器，可連續(xù)調(diào)節(jié)輸出電壓。有機(jī)械機(jī)構(gòu)和 碳刷，容易損壞需要經(jīng)常維護(hù)。動(dòng)態(tài)性能一般，成本較高。其它方面 比有級(jí)調(diào)節(jié)有很大的改善。
4、 無(wú)級(jí)無(wú)觸點(diǎn)1) 一種方式釆用可控硅相控調(diào)壓方式。輸出電 壓精度高、動(dòng)態(tài)性能好。輸出電壓和輸入電流均為非正弦波形，高次 諧波含量很高。負(fù)載不能為容性，否則極易損壞可控硅模塊。這種方 式一般僅應(yīng)用于電加熱的場(chǎng)合。2)另一種方式采用電感和電容諧振 的方式調(diào)節(jié)輸出電壓。輸出電壓和輸入電流均為正弦波形，無(wú)高次諧波污染，輸出電壓精度高、動(dòng)態(tài)性能好。但是這種方式設(shè)備體積大、 重量大，設(shè)備運(yùn)行損耗大，效率很低，特別不利于節(jié)能降耗。3)還
有一種方式即是本發(fā)明的智能交流電壓PWM斬控調(diào)壓技術(shù)。
現(xiàn)有的各種交流調(diào)壓電源技術(shù)都存在缺點(diǎn)，概括起來(lái)有以下幾
點(diǎn)l)有的調(diào)壓精度低，動(dòng)態(tài)性能差；2)有諧波污染，對(duì)電網(wǎng)和其 它用電設(shè)備有沖擊；3)有的效率低；4)有的可靠性低；5)有的方 法成本偏高。
實(shí)用新型內(nèi)容
針對(duì)上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本實(shí)用新型旨在提供一種調(diào)壓精度 高，動(dòng)態(tài)性能好、電壓連續(xù)調(diào)整無(wú)換檔沖擊、無(wú)諧波污染的電子調(diào)壓 器。
本實(shí)用新型的一種智能交流正弦波大功率電子調(diào)壓器，輸入側(cè)和 輸出側(cè)分別加入高頻環(huán)節(jié)，所述調(diào)壓器包括輸入濾波裝置和輸出濾波 裝置，所述輸入濾波裝置和輸出濾波裝置間裝有互補(bǔ)控制的高頻斬波 IGBT交流開(kāi)關(guān)和高頻續(xù)流IGBT交流開(kāi)關(guān)。釆用高頻IGBT交流開(kāi)關(guān)
對(duì)電網(wǎng)電壓直接進(jìn)行高頻斬波，通過(guò)控制交流開(kāi)關(guān)通斷的占空比來(lái)調(diào) 節(jié)輸出電壓。輸入側(cè)和輸出側(cè)分別加入高頻環(huán)節(jié)以改善輸入電流和輸 出電壓波形為正弦波。
本技術(shù)方案解決了交流調(diào)壓電源和交流穩(wěn)壓電源有級(jí)調(diào)壓、可控 硅調(diào)壓、機(jī)械調(diào)壓或諧振調(diào)壓存在的換檔沖擊問(wèn)題、諧波污染問(wèn)題、 調(diào)壓精度問(wèn)題、動(dòng)態(tài)性能問(wèn)題、低效率問(wèn)題、可靠性問(wèn)題以及旁路切 換的瞬斷沖擊問(wèn)題，效率高達(dá)95%以上，可廣泛用于交流調(diào)壓節(jié)能電源、交流電源、燈光調(diào)光電源、儀器調(diào)壓器等設(shè)備中作為核心部件，
功率范圍大，性?xún)r(jià)比高、體積小重量輕。


圖l為本實(shí)用新型的原理示意圖。
圖2為本實(shí)用新型直接運(yùn)用時(shí)的旁路控制示意圖。 圖3為本實(shí)用新型帶補(bǔ)償變壓器時(shí)的旁路控制示意圖。 圖4為本實(shí)用新型在交流穩(wěn)壓電源的升降壓控制中的示意圖。
具體實(shí)施方式

圖l為調(diào)壓器原理示意圖。釆用高頻IGBT交流開(kāi)關(guān)S1、 S2對(duì)電網(wǎng) 電壓直接進(jìn)行高頻斬波，通過(guò)控制交流開(kāi)關(guān)通斷的占空比來(lái)調(diào)節(jié)輸出 電壓。S1和S2為互補(bǔ)控制，即S1通時(shí)S2不通，同樣S2通時(shí)S1不通，通 斷的開(kāi)關(guān)頻率為20KHz,占空比從0%調(diào)到100%時(shí)，輸出電壓也線性地 從OV變到100%的輸入電壓。輸入側(cè)和輸出側(cè)分別加入LC高頻環(huán)節(jié)以改 善輸入電流和輸出電壓波形為正弦波。
釆用高性能單片機(jī)作為控制核心，配以嵌入式軟件，實(shí)現(xiàn)對(duì)輸入 電壓的PWM斬波控制和對(duì)裝置本身的保護(hù)，并實(shí)現(xiàn)輸出電壓的閉環(huán)控 制功能、分時(shí)控制功能、旁路控制功能、升降壓控制功能和顯示、通 訊功能。
圖2、圖3為調(diào)壓器直接應(yīng)用時(shí)以及帶補(bǔ)償變壓器時(shí)的旁路控制示 意圖。市電開(kāi)關(guān)受調(diào)壓器內(nèi)CPU控制，為常閉觸點(diǎn)，在通電起動(dòng)和故 障時(shí)吸合，輸出電壓和輸入電壓一致。調(diào)壓控制時(shí)斷開(kāi)巿電開(kāi)關(guān)。這 個(gè)過(guò)程中由于釆用了柔性控制技術(shù)，輸出電壓不斷電，且連續(xù)、無(wú)沖擊。
圖4為調(diào)壓器在交流穩(wěn)壓電源的升降壓控制應(yīng)用中的原理示意
圖。升降壓切換開(kāi)關(guān)和巿電開(kāi)關(guān)均由調(diào)壓器內(nèi)CPU控制，升降壓切
換開(kāi)關(guān)在巿開(kāi)關(guān)閉合時(shí)才能切換，所以切換時(shí)輸出電壓平穩(wěn)無(wú)沖擊。
權(quán)利要求1、一種智能交流正弦波大功率電子調(diào)壓器，輸入側(cè)和輸出側(cè)分別加入高頻環(huán)節(jié)，所述調(diào)壓器包括輸入濾波裝置和輸出濾波裝置，其特征在于，所述輸入濾波裝置和輸出濾波裝置間裝有互補(bǔ)控制的高頻斬波IGBT交流開(kāi)關(guān)(S1)和高頻續(xù)流IGBT交流開(kāi)關(guān)(S2)。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種調(diào)壓精度高，動(dòng)態(tài)性能好、電壓連續(xù)調(diào)整無(wú)換檔沖擊、無(wú)諧波污染的電子調(diào)壓器。所述調(diào)壓器包括輸入濾波裝置和輸出濾波裝置，所述輸入濾波裝置和輸出濾波裝置間裝有互補(bǔ)控制的高頻斬波IGBT交流開(kāi)關(guān)和高頻續(xù)流IGBT交流開(kāi)關(guān)。
文檔編號(hào)H02M1/12GK201435682SQ200920132410
公開(kāi)日2010年3月31日 申請(qǐng)日期2009年5月31日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月31日
發(fā)明者張春波 申請(qǐng)人:深圳市四方節(jié)能設(shè)備有限公司