一种工频交流稳压器，涉及工频交流稳压器的可靠性，宽范围调节性，抗干扰性。本发明专利技术的特征在于改常规的串联补偿稳压为谐振变换并联调节稳压，实现了输入电压从４０伏至３３０伏都能稳定在２２０伏的宽范围稳压特性。并能滤除电网中的高能尖峰干扰，能带任何种类负载包括能量回馈电网的倒灌负载，允许输出端长期短路而不损坏稳压器。本发明专利技术用硬件冗余备份控制制技术来提高交流稳压电源的可靠性目的。（*该技术在2011年保护过期，可自由使用*）
High reliable purifying AC regulated power supply
The utility model relates to a power frequency AC voltage regulator, which relates to the reliability of a power frequency AC voltage regulator, and is wide range adjustable and anti-interference. The invention is characterized in that the conventional series compensation voltage regulator is used as a resonant converter in parallel to regulate voltage regulation, and the voltage stability of the input voltage from 40 volts to 330 volts can be stabilized at a wide range of 220 volts. And can filter the high-energy spike interference in the network, and can bring any kind of load, including energy back load of the grid, allowing the output terminal to short-circuit for long time without damaging the voltage regulator. The invention uses the hardware redundancy backup control technology to improve the reliability of the AC stabilized voltage power supply.
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及工频交流稳压电源中最重要的特征为高可靠性，宽范围调节性，抗干扰性。是为计算机，通信，铁路，航空，航天，核工程，军事设施等提供一种高可靠性能的交流稳压电源。与现有国内，国外技术相比，已检索到《电压与电流的稳定装置》(苏联B.B.培特劳夫，B.A.彼昂得高夫斯基，人民邮电出版社1959.4)。《常用交流稳压电源的原理与维修》(张浩清，顾纪章，1986.4国防工业出版社)。《稳压变压器》(张广明，张汝海，1983.5人民邮电出版社)。《现代电源交流稳压电源专辑》(北京现代电源技术研究所1987.8)。《第七届，第八届全国电源技术年会论文集》(中国电源学会，1986长沙，1988温州)。等书刊，杂志，论文集，以及国内市场上的种类繁多的交流稳压电源中没有出现一种同时具有高可靠，宽范围，抗干扰特性的电子式交流稳压电源。其中可靠性最高的是“磁饱和式交流稳压器”或它的同类“稳压变压器”。因磁饱和式交流稳压器是利用了铁磁物质的本征非线性做成的线圈与电容构成参数开环稳压。它没有任何电真空或半导体器件，因此坚固耐用。但由于它是利用开环参数稳压，它的稳压精度差，源效应和负载效应都较差，稳压值对电网频率的变化灵敏度大。体积大，重量重，波形失真大，能耗大，温升高，噪声大。但对可靠性有高要求的用户例如铁路信号系统供电仍然只有选用磁饱和式交流稳压器来保证可靠供电。以614为代表的电子交流稳压器首先利用了闭环反馈控制原理来实现稳压，它的稳压精度比磁饱和式稳压精度高得多。但由于614型使用了电热真空器件检测放大信号，电子管的低寿命限制了614机型的可靠性。磁放大器的大电磁惯性也限制了它的应变时间。614机型的主回路是以串联补是实现稳压的，它的下限为180伏，上限为240伏。国内中小城市在用电高峰电压往往低于160伏，有些地方低到100伏左右，而用电低峰时电压常高于260伏以上，对于这样大的电网波动614是无能为力的。再加上614机型无抗干扰能力，满足不了现代电子设备对电源的要求。以正弦能量分配器做成的交流净化电源，使用双向可控硅替代了笨重的磁放大，检测放大都半导体集成电路做成，减小了体积重量，改进了响应速度。但由于它的主回路仍然是串联补偿原理稳压，它的稳压范围与614相同。为了校正双向可控硅所造成的失真，正弦能理分配器是靠它的低通滤波特性来实现的。低通网络的极点非常接近源极点，致使净化电源的动态响应不良。表现为用净化电源带微型机一类开关电源变换器负载时，由于整流性负载周期冲激分量的作用，反干扰净化电源，激发出系统的次谐波现象，至使显示器出现明显的低频晃动。非常易使操作人员产生“视觉疲劳”效应。交流稳压器还有多种机型数控补偿型，线性波形跟踪补偿型，脉宽调制补偿型，机电伺服型等多种类型。但都因不能同时满足可靠性，快速响应性，宽范围稳压性，抗干扰性，带负载种类等特性的要求。本技术的任务就是要设计出一种同时具有高可靠性，快速响应，宽范围稳压，高效率，高抗干扰，高精度，低失真，低温漂，能带任何种类负载包括能量回馈电网性倒灌负载，不怕输出长期短路的一种新型工频交流稳压电源。本技术主要通地以下措施来实现。1、改变常规的串联补偿稳压为谐振变换并联调节稳压。2、用冗余备份技术来实现交流稳压器的高可靠性。措施1的实施例如附图一所示。图中L01，L02，C01，C02组成共模滤波网络，用以滤出电网的高频共模干扰。电感L1与电容C1组成谐振变换器，由电路的等效变换原理实现把输入电压源E变换成一个电流源。电感L2与双向可控硅T串联，用移动双向可控硅控制极的触发脉冲来实现调节通过L2的感性无功电流，达到对输出电压稳压。由于通过L2的电流不连续，含有谐波分量，L3，C3组成三次谐波滤波器，L5，C5组成五次谐波滤波器，高于五次的谐波分量很小，是通过C1滤波的。当输出端D，E短路时，输入电压E全部加在L1两端，由于L1的感抗作用，限了短路电流，因此输出端允许长期短路而不损坏稳压器。L1，与C1的低通特生能滤除电网的差模尖峰干扰。ZKB为总控板，它的内部结构如图二所示。主回路与总控板的整体工作如下述当输入电压降低或负载增大时，输出电压E。必然下降。通过输出取样器的信号出现低于标称值，比较器通过与基准电压的比较，发出误差信号ε送到比倒积分器放大后送到电控移相器，电控移相器与同步信号实现触发脉冲的移相，此时触发脉冲朝着减小双向可控硅导通角方向移动，流经L2的感性无功电流减小，使输出电压上升。直到输出电压恢复成220伏时，从比较器送出的误差信号为零，比例积分器停止积分，移相器输出一个固定的相移脉冲保持输出为220伏。反之当输入电压升或负载减小时，输出电压上升，通过ZKB作用，把触发脉冲朝着增大导通角方向相移动造成流过L2的感性无功电流增大，输出电压下降直致恢复到220伏。这样利用输出电压的误差来达到消除输出电压的误差，实现闭环反馈控制稳压。为了加快输入电压变化的响应速度，ZKB中有一输入取样器，来实现前馈控制。开环前馈与闭环反馈构成一个完善的复合控制系统，其原理见图三所示。措施2的实施例如附图四所示。其中主回路与上述相同，只是用两支或多支双向可控硅T1，T2并联，用两块或多块控制板ZKB1，ZKB2并联工作。ZKB1电压整定为220伏，ZKB2电压整定为222伏。平时只有ZKB1和T1工作，输出电压为220伏。而ZKB2发出的触发脉冲相移到180°电度角，等于T2不导通。这样ZKB2处于实现热备份状态，T2处于旁等休息状态。假若从某一时刻起T1损坏了，或者ZKB1故障不发触发脉冲了，此时由于ZKB2的实时热备份它立即替代了ZKB1的作用，并且发出触发脉冲到T2，T2进入工作状态，此时输出电压为222伏。流过T2的电流经互感器B使发光二极管D发光，指示出“T1或ZKB1故障，现已是备份投入工作”。这样就在原理上实现了用备份冗余来提高交流稳压电源可靠性的目的。由可靠性理论知，只要以增加硬件冗余为代价总能实现任意要求地高可靠性。实际上三备份已能达到很高的可靠性要求。由于线图L2的温升远远低于磁饱和或线圈温升，线圈本身的寿命比磁饱和式的线圈寿命长得多。电子器件的可靠性用冗余备份解决，因此它的平均无故障时间可以达到和超过磁饱和或交流稳压器。本技术的最大特征是同时具有高可靠性，快速性，宽范围稳压性，抗干扰性。权利要求1.一种高可靠宽限净化交流移压电源，其特征在于一个主回路，两套或多套控制器并联实时热备份状态运行。2.按权利要求1的高可靠宽限净化交流稳压电源，其特征在于两支或多支双向可控硅并联，其中一支处于工作状态，另一支或多支处于旁待休息状态。3.根据权利要求1或2的高可靠宽限净化交流稳压电源，其特征在于主回路是谐振变换并联调节方式稳压。全文摘要一种工频交流稳压器，涉及工频交流稳压器的可靠性，宽范围调节性，抗干扰性。本专利技术的特征在于改常规的串联补偿稳压为谐振变换并联调节稳压，实现了输入电压从40伏至330伏都能稳定在220伏的宽范围稳压特性。并能滤除电网中的高能尖峰干扰，能带任何种类负载包括能量回馈电网的倒灌负载，允许输出端长期短路而不损坏稳压器。本专利技术用硬件冗余备份控制制技术来提高交流稳压电源的可靠性目的。文档编号G05F1/44GK1本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种高可靠宽限净化交流移压电源，其特征在于一个主回路，两套或多套控制器并联实时热备份状态运行。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：黄远义，
申请(专利权)人：黄远义，
类型：发明
国别省市：52[中国|贵州]
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