交流调压装置制造方法及图纸

一种交流调压装置，包括自耦变压器及控制电路。自耦变压器包括依序绕制于铁芯上的第一线圈、第二线圈和第三线圈；第一线圈的两端分别作为输入端、输出端；第三线圈一端与零线相连，在第三线圈和第二线圈之间设置中间抽头，以及在该第三线圈和第二线圈之间设置第一开关，并在零线和和中间抽头之间设置有第二开关。控制电路具有两个控制信号输出端，且分别与自耦变压器的第一开关、第二开关相连，并分别输出一控制信号对第一开关、第二开关进行控制。本实用新型专利技术优点在于流通电流很小，设备损耗较低，可靠性较高，设备输出电压可在１８０Ｖ～２１０Ｖ之间连续可调，解决了传统变压器调压只能分档控制的缺点，并且输出电压是纯正正弦波，无谐波污染。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种交流调压装置，特别是涉及一种适用于照明节电、高精度稳压电源的工频交流电的稳压、调压装置。
技术介绍
目前，针对大功率工频交流电的调压，一般采用下述两种方式来实现。第一种，通过变压器抽头切换的方式，实现输出电压调节。该方式主要特点是用功率变压器作为输出电压调节的主要器件，该变压器具有 多个抽头，且该抽头可能在火线也可能在零线上。主要是通过切换变压器抽头得到不同的 输出电压。第二种，通过电力电子器件实现PWM(Pulse Width Modulation，简称脉宽调制)斩 波方式调整输出电压。该方式的主要特点是采用电力电子器件实现AC-DC-AC变换，该器件一般为绝缘 栅双极型晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor，简称IGBT)；通过该PWM方式去控 制电力电子器件的开关，调整输出电压的有效值，且使用LC方式滤波，去消除设备的谐波 污染。综合上述两种方式，虽然都可以对交流电的电压进行调压，但是依然存在不足，对 于第一种方式而言，其输出电压只能分档调节，且在调节过程中，输出端电压容易发声突 变。此外，该方式调压精度低，输出电压一般有3V以上的偏差。使用该种方式的产品很难 应用在对输出电压精度和电压变化率要求较高的场合。而对于第二种方式，其输出电压虽然连续可调，但由于它以电力电子器件为核心， 设备对电网有谐波污染；且使用这种方式的产品工作可靠性差，并且由于负载电流全部通 过所述电力电子器件，因此设备工作损耗较大。
技术实现思路
鉴于现有调压装置存在的不足，本技术的主要目的在于提供一种结合了自耦 变压器调压和电力电子调压的优点，且结构简单，可对输出电压实现连续调节，设备工作的 可靠性高的交流调压装置。为了实现上述目的，本技术采用了下述技术方案 所述交流调压装置包括自耦变压器和与自耦变压器连接控制电路；其中，所述自 耦变压器包括依序绕制于铁芯上的第一线圈、第二线圈和第三线圈，第一线圈的两端分别 作为输入端、输出端；第三线圈一端与零线相连，在所述第三线圈和第二线圈之间设置中间 抽头，以及在该第三线圈和第二线圈之间设置有第一开关，并且在零线和和中间抽头之间 设置有第二开关；所述控制电路具有两个控制信号输出端，且给输出端分别与第一开关和 第二开关连接。 所述第一开关为双向电力电子开关，该双向电力电子开关两端分别与第二线圈和第三线圈连接，且在该双向电力电子开关上还设置有一第一控制端，该第一控制端连接所 述控制电路的控制信号输出端。其中，所述双向电力电子开关由第一 全控型电力电子器件、第二全控型电力电子 器件、第一功率二极管和第二功率二极管构成；所述全控型电力电子器件具有三个端口，第 一全控型电力电子器件和第二全控型电力电子器件的第一端口具有公共的控制信号输入 且形成第一控制端；该两个全控型电力电子器件的第二端口之间相互连接；第一全控型电 力电子器件第三端口与第一功率二极管阴极以及所述第二线圈相连，第二全控型电力电子 器件第三端口与第二功率二极管阴极以及第三线圈相连；所述第一功率二极管的阳极、第 二功率二极管的阳极、第一全控型电力电子器件的第二端口和第二全控型电力电子器件的 第二端口相连。所述第二开关为双向电力电子开关，该双向电力电子开关两端分别与零线以及中 间抽头相连，且在该双向电力电子开关上还设置有一第二控制端，该第二控制端连接所述 控制电路的控制信号输出端。其中，所述双向电力电子开关由第一全控型电力电子器件、第二全控型电力电子 器件、第一功率二极管和第二功率二极管构成；所述全控型电力电子器件具有三个端口，第 一全控型电力电子器件和第二全控型电力电子器件的第一端口具有公共的控制信号输入 且形成第二控制端；该两个全控型电力电子器件的第二端口之间相互连接；第一全控型电 力电子器件第三端口与第一功率二极管阴极以及所述中间抽头相连，第二全控型电力电子 器件第三端口与第二功率二极管阴极以及零线相连；所述第一功率二极管的阳极、第二功 率二极管的阳极、第一全控型电力电子器件的第二端口和第二全控型电力电子器件的第二 端口相连。所述全控型电力电子器件为绝缘栅双极型晶体管或集成门极换流晶闸管或全氧 半场效晶体管其中一种。本技术具有以下优点1)电子开关中流通电流很小，设备损耗较低，可靠性较高。2)整个设备输出电压可在180V 210V之间连续可调，解决了传统变压器调压只 能分档控制的缺点。3)输出电压是纯正正弦波，无谐波污染。附图说明图1为本技术所述交流调压装置的示意图；图2为本技术所述第一开关的控制信号波形图；图3为本技术所述第二开关的控制信号波形图；图4为本技术所述双向电力电子开关构成图。具体实施方式以下结合附图以及具体实施例来对本技术所述交流调压装置作进一步的详 细说明。参见图1，本技术所述交流调压装置包括自耦变压器以及控制电路20，其中，所述控制电路20与自耦变压器相连。所述自耦变压器包括一铁芯，且在该铁芯上依序绕制有第一线圈10、第二线圈11 和第三线圈12。第一线圈10的两端分别作为输入端101、输出端102。第三线圈12—端与 零线13相连，在所述第三线圈12和第二线圈11之间设置中间抽头14，以及在该第三线圈 12和第二线圈11之间设置有第一开关15，并且在零线13和和中间抽头14之间设置有第 二开关16。所述第一开关15和第 二开关16均为双向电力电子开关；其中，第一开关15的两 端分别于第二线圈11和第三线圈12相连接，且在该第一开关15上设置有第一控制端151 ； 第二开关16的两端分别与所述中间抽头14和零线13相连接，且在该第二开关16上设置 有第二控制端161。此外，图1中所示L为输入火线，L’为输出火线。结合图1、图2和图3所示，所述控制电路20具有两个控制信号输出端，且分别与 第一开关15的第一控制端151和第二开关16的第二控制端161相连，实施时，所述自耦变 压器受控制电路的控制，即调压时，所述控制电路对第一开关15的第一控制端151和第二 开关16的第二控制端161分别输出控制信号，进而所述第一开关15和第二开关16在各自 控制端输入的控制信号的控制下实现闭合_断开。以第二开关16为例，当其对应控制信号为高电平时，第二开关16闭合；当其对应 的控制信号为低电平时，则该第二开关16断开。另外，所述双向电力开关是由第一全控型电力电子器件101、第二全控型电力电子 器件102、第一功率开关103和第二功率二极管104构成；其中，所述全控型电力电子器件 具有三个端口，即第一端口 30、第二端口 31和第三端口 32。结合图1和图4所示，在第一开关15中，第一全控型电力电子器件101和第二全 控型电力电子器件102的第一端口 30具有公共的控制信号输入且形成第一开关15的第一 控制端151 ；第一全控型电力电子器件101和第二全控型电力电子器件102的第二端口 31 之间相互连接；第一全控型电力电子器件101的第三端口 32与第一功率二极管103的阴 极以及第二线圈11相连，第二全控型电力电子器件102的第三端口 32与第二功率二极管 104的阴极以及第三线圈12相连；所述第一功率二极管103和第二功率二极本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种交流调压装置，其特征在于，包括自耦变压器和与自耦变压器连接控制电路；其中，所述自耦变压器包括依序绕制于铁芯上的第一线圈、第二线圈和第三线圈，第一线圈的两端分别作为输入端、输出端；第三线圈一端与零线相连，在所述第三线圈和第二线圈之间设置中间抽头，以及在该第三线圈和第二线圈之间设置有第一开关，并且在零线和和中间抽头之间设置有第二开关；所述控制电路具有两个控制信号输出端，且给输出端分别与第一开关和第二开关连接。

【技术特征摘要】
一种交流调压装置，其特征在于，包括自耦变压器和与自耦变压器连接控制电路；其中，所述自耦变压器包括依序绕制于铁芯上的第一线圈、第二线圈和第三线圈，第一线圈的两端分别作为输入端、输出端；第三线圈一端与零线相连，在所述第三线圈和第二线圈之间设置中间抽头，以及在该第三线圈和第二线圈之间设置有第一开关，并且在零线和和中间抽头之间设置有第二开关；所述控制电路具有两个控制信号输出端，且给输出端分别与第一开关和第二开关连接。2.根据权利要求1所述交流调压装置，其特征在于，所述第一开关为双向电力电子开 关，该双向电力电子开关两端分别与第二线圈和第三线圈连接，且在该双向电力电子开关 上还设置有一第一控制端，该第一控制端连接所述控制电路的一控制信号输出端。3.根据权利要求1所述交流调压装置，其特征在于，所述第二开关为双向电力电子开 关，该双向电力电子开关两端分别与零线以及中间抽头相连，且在该双向电力电子开关上 还设置有一第二控制端，该第二控制端连接所述控制电路的一控制信号输出端4.根据权利要求2所述交流调压装置，其特征在于，所述双向电力电子开关由第一全 控型电力电子器件、第二全控型电力电子器件、第一功率二极管和第二功率二极管构成；其 中，所述全控型电力电子器件具有三个端口，第一全控型电力电子器件和第二全控型电力 电子器件的...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘丹，
申请(专利权)人：北京清能华创科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：11[中国|北京]