一种SPWM斩波式交流稳压器及供电系统技术方案

本发明专利技术涉及通过提供一种SPWM斩波式交流稳压器及供电系统，包括位于控制侧的用于侦测输入有效电压的输入电压侦测电路，预设有与有效输入电压比较的参考输出电压并基于得到的误差电压产生及输出PWM脉冲信号的控制电路，受控制电路触发输出控制信号的驱动电路；以及，位于补偿执行侧的受控于控制信号以转化直流输入电压为直流目标电压输出的斩波电路，转化直流目标电压为补偿电压输出的补偿变压器Tr，和整流电路，实现了对市电电网的高精度无级调压，从而有效改善了因供电电压发生波动而影响负载正常工作的问题，并且该交流稳压器加设在市电电网和负载之前，能够在市电电网发生波动时，保持向负载提供稳定的供电电压。

A SPWM chopper AC voltage regulator and power supply system

The present invention relates to SPWM by providing a chopper type AC voltage regulator and power supply system, including for the input voltage detection circuit detects the input voltage effectively in the control side, preset and effective input voltage reference output voltage comparison and the error voltage generating and output PWM pulse signal control circuit based on driving circuit controlled by the trigger circuit outputs a control signal; and, at the side of the executive compensation is controlled by the control signal to convert the DC input voltage for DC chopper circuit output voltage DC conversion target, target voltage compensation transformer compensation voltage output Tr and rectifier circuit, realized the high precision stepless adjustment on the grid voltage, thereby effectively to improve the power supply voltage fluctuation due to the effect of load in normal work, and the AC regulator is located in the city of electricity Before the network and load, it is able to maintain a stable supply voltage to the load when the electric power grid fluctuates.

【技术实现步骤摘要】
一种SPWM斩波式交流稳压器及供电系统
本专利技术涉及交流稳压器
，尤其涉及一种SPWM斩波式交流稳压器及供电系统。
技术介绍
电力供求矛盾的存在，使市电电网的供电电压存在较大的波动，而这将影响到精密仪器、大型用电设备等要求较高供电质量的设备的正常运行。所以，一般的处理方法是在市电电网和用电设备之间接入高稳压精度、宽稳压范围的交流稳压器。已知现有技术中应用较为广泛的交流稳压器为一种无触点多补偿变压器式交流稳压器，将采用的多个补偿变压器Tr的次级端串联在主电路中，通过双向晶闸管或固态继电器组成的变换电路，选择性地切换串入主电路中的补偿变压器Tr的个数来进行有级补偿，从而达到稳压的目的。但上述技术方案仅能实现有级调压，这对于要求高供电质量的精密仪器而言，存在着调压精度不高的不足。因此，为满足精密仪器的需求，还有待做进一步的改进。
技术实现思路
本专利技术实施例的目的在于提供一种SPWM斩波式交流稳压器，以解决所发现之现有技术仅能实现有级调压，存在调压精度不高的技术问题。本专利技术的第一方案提供：一种SPWM斩波式交流稳压器，包括：控制侧，基于获取的有效输入电压和预设的参考输出电压比较得到的误差电压，输出控制信号；补偿执行侧，受控于所述控制信号以产生对负载电压进行补偿的补偿电压，使得所述负载电压等于所述参考输出电压；其中，所述控制侧包括：输入电压侦测电路，耦接于市电电网以用于获取有效输入电压；控制电路，耦接于所述输入电压侦测电路以接收所述有效输入电压，比较所述有效输入电压和所述参考输出电压，得到误差电压，并基于所述误差电压产生及输出PWM脉冲信号；驱动电路，耦接于所述控制电路以被所述PWM脉冲信号触发，输出控制信号；所述补偿执行侧包括：斩波电路，耦接于所述驱动电路并受控于所述控制信号，转化直流输入电压为直流目标电压输出；补偿变压器Tr，初级端耦接于所述斩波电路以接收所述直流目标电压，转化所述直流目标电压以在次级端输出使负载电压等于所述参考输出电压的所述补偿电压；整流电路，耦接于所述斩波电路以向所述斩波电路提供所述直流输入电压。实施上述技术方案，控制电路基于输入电压侦测电路获取的有效输入电压和预设的参考输出电压得到误差电压，并产生及输出与误差电压对应的PWM脉冲信号，控制电路受PWM脉冲信号触发输出控制斩波电路转化直流输入电压为直流目标电压并输出的控制信号，补偿变压器Tr的初级端接收直流目标电压输入，经转化在次级端输出使负载电压等于参考输出电压的补偿电压；上述过程通过PWM脉冲信号来控制补偿变压器Tr的初级端的输入电压，使补偿变压器Tr的次级端输出高精度的补偿电压，具有无级调压且调压精度高的优点。本专利技术的第二方案是在第一方案基础上进一步提供：当所述输入电压侦测电路获取的所述有效输入电压高于所述参考输出电压时，所述补偿变压器Tr的次级端输出与所述有效输入电压反相的补偿电压；当所述输入电压侦测电路获取的所述有效输入电压低于所述参考输出电压时，所述补偿变压器Tr的次级端输出与所述有效输入电压同相的补偿电压。实施上述技术方案，在用电低谷期，市电电网的供电电压较高，此时可能出现有效输入电压高于参考输出电压的情况，次级端串接在负载主电路的补偿变压器Tr在次级端输出与有效输入电压反相的补偿电压，补偿电压与有效输入电压进行叠加，实现对有效输入电压的消减，使负载电压等于参考输出电压；在用电高峰期，市电电网的供电电压较低，此时可能出现有效输入电压低于参考输出电压的情况，补偿变压器Tr的次级端输出与有效输入电压同相的补偿电压，补偿电压与有效输入电压叠加，实现对有效输入电压的增加，使负载电压等于参考输出电压；通过上述过程，在市电电网的供电电压发生上波或下波时，均能保持负载电压为稳定的输出参考电压，从而有效改善了因市电电网的供电电压的波动而对负载的正常工作产生影响的问题。本专利技术的第三方案是在第二方案基础上进一步提供：当所述输入电压侦测电路获取的所述有效输入电压等于所述参考输出电压时，闭合并联于所述补偿变压器Tr的初级端的自动旁路以使所述补偿变压器Tr的次级端输出的补偿电压为零。实施上述技术方案，在有效输入电压等于输出参考电压时，不需要对负载电压进行补偿，闭合并联在补偿变压器Tr的初级端的自动旁路，使得补偿变压器Tr的次级端输出为零的补偿电压。本专利技术的第四方案是在第一方案基础上进一步提供：所述补偿变压器Tr和负载之间耦接有滤波电路。实施上述技术方案，滤波电路起到滤除补偿变压器Tr的次级端输出的补偿电压中的谐波的作用。本专利技术的第五方案是在第一方案基础上进一步提供：所述整流电路的两端并接有续流电容。本专利技术的第六方案是在第一方案基础上进一步提供：还包括与所述控制电路耦接以将获取的过零电压输入所述控制电路的过零电压侦测电路。本专利技术的第七方案是在第六方案基础上进一步提供：还包括与所述控制电路耦接以将获取的负载电压输入所述控制电路的负载电压侦测电路。本专利技术的第八方案是在第一方案基础上进一步提供：还包括能够与计算机建立通讯连接的通信接口。实施上述技术方案，能够实现SPWM斩波式交流稳压器和计算机的连接，并将SPWM斩波式交流稳压器的工作参数传入计算机，从而实现对SPWM斩波式交流稳压器工作状态的监控。本专利技术的第九方案提供：一种供电系统，市电电网和负载之间加设有本专利技术第一方案至第八方案任意一项所述的交流稳压器以向负载提供稳定的电压。实施上述技术方案，能够在市电电网发生波动时，保持向负载提供稳定的供电电压。有益效果：通过提供一种SPWM斩波式交流稳压器及供电系统，包括位于控制侧的用于侦测输入有效电压的输入电压侦测电路，预设有与接收到的有效输入电压比较的参考输出电压并基于得到的误差电压产生及输出PWM脉冲信号的控制电路，受PWM脉冲信号触发输出控制信号的驱动电路；以及，位于补偿执行侧的受控于控制信号以转化直流输入电压为直流目标电压输出的斩波电路，转化直流目标电压为补偿电压输出的补偿变压器Tr，和用于向斩波电路提供直流输入电压的整流电路，实现了对市电电网输出的发生波动的供电电压的高精度无级调压，从而有效改善了因供电电压发生波动而影响到负载正常工作的问题，并且该SPWM斩波式交流稳压器加设在市电电网和负载之前，能够在市电电网发生波动时，保持向负载提供稳定的供电电压。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术示例实施例中控制侧的逻辑示意图；图2是本专利技术示例实施例中输入电压侦测电路和过零电压侦测电路的电路连接关系图；图3是本专利技术示例实施例中补偿执行侧的电路连接关系图；图4是本专利技术示例实施例中负载电压侦测电路的连接示意图。附图标记：101、输入电压侦测电路；102、控制电路；103、驱动电路；104、负载电压侦测电路；105、过零电压侦测电路；106、通信接口；301、整流电路；302、斩波电路；303、自动旁路；304、滤波电路。具体实施方式在下面的详细描述中，提出了许多具体细节，以便于对本专利技术的全面理解。但是，对于本领域技术人员本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种SPWM斩波式交流稳压器，其特征在于，包括：控制侧，基于获取的有效输入电压和预设的参考输出电压比较得到的误差电压，输出控制信号；补偿执行侧，受控于所述控制信号以产生对负载电压进行补偿的补偿电压，使得所述负载电压等于所述参考输出电压；其中，所述控制侧包括：输入电压侦测电路(101)，耦接于市电电网以用于获取有效输入电压；控制电路(102)，耦接于所述输入电压侦测电路(101)以接收所述有效输入电压，比较所述有效输入电压和所述参考输出电压，得到误差电压，并基于所述误差电压产生及输出PWM脉冲信号；驱动电路(103)，耦接于所述控制电路(102)以被所述PWM脉冲信号触发，输出控制信号；所述补偿执行侧包括：斩波电路(302)，耦接于所述驱动电路(103)并受控于所述控制信号，转化直流输入电压为直流目标电压输出；补偿变压器Tr，初级端耦接于所述斩波电路(302)以接收所述直流目标电压，转化所述直流目标电压以在次级端输出使负载电压等于所述参考输出电压的所述补偿电压；整流电路(301)，耦接于所述斩波电路(302)以向所述斩波电路(302)提供所述直流输入电压。

【技术特征摘要】
1.一种SPWM斩波式交流稳压器，其特征在于，包括：控制侧，基于获取的有效输入电压和预设的参考输出电压比较得到的误差电压，输出控制信号；补偿执行侧，受控于所述控制信号以产生对负载电压进行补偿的补偿电压，使得所述负载电压等于所述参考输出电压；其中，所述控制侧包括：输入电压侦测电路(101)，耦接于市电电网以用于获取有效输入电压；控制电路(102)，耦接于所述输入电压侦测电路(101)以接收所述有效输入电压，比较所述有效输入电压和所述参考输出电压，得到误差电压，并基于所述误差电压产生及输出PWM脉冲信号；驱动电路(103)，耦接于所述控制电路(102)以被所述PWM脉冲信号触发，输出控制信号；所述补偿执行侧包括：斩波电路(302)，耦接于所述驱动电路(103)并受控于所述控制信号，转化直流输入电压为直流目标电压输出；补偿变压器Tr，初级端耦接于所述斩波电路(302)以接收所述直流目标电压，转化所述直流目标电压以在次级端输出使负载电压等于所述参考输出电压的所述补偿电压；整流电路(301)，耦接于所述斩波电路(302)以向所述斩波电路(302)提供所述直流输入电压。2.如权利要求1所述的一种SPWM斩波式交流稳压器，其特征在于，当所述输入电压侦测电路(101)获取的所述有效输入电压高于所述参考输出电压时，所述补偿变压器Tr的次级端输出与所述有效输入电压反相的补偿电压；当所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：钱晓滨，
申请(专利权)人：深圳市一元科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44