交流斩波变压器制造技术

本实用新型专利技术提供了一种属于输配电范畴的交流斩波变压器，由斩波调制、高频变压和低通滤波部分整体构成。通过把５０Ｈｚ的交流电斩波处理成高频脉冲，变压部分工作在超过５０Ｈｚ频率的状态，而整机的输入和输出都是频率为５０Ｈｚ的交流电。克服了现有变压器的不足，提高了变压器的工作频率、缩小了其尺寸和节约了其制造时的材料消耗。达到显著节能、节材和能在现有电网中使用的目的。（*该技术在1999年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种输配电设备，特别是一种节能显著的，改进型变压器－－交流斩波变压器。变压器具有提供电源，改变电压，匹配阻抗和隔离供电回路的功能。所以在供电系统中，变压器是必不可少的输配电设备。但是，现有技术中的常规变压器，由于本身结构上的原因，在电路中发挥功能的同时，也给电路带来损耗。这主要是指1.变压器线圈在电流通过时，因导线电阻把一部分电能变成热能，使变压器温度升高的损耗－－铜耗；2.变压器的铁芯在反复磁化过程中的磁滞损失和涡流损失；3.变压器初、次级线圈感应中的磁力线损失－－漏磁损耗；4.在交流电路中，感性大于容性，引起电压和电流的超前和滞后，造成无功损耗，功率因数下降。这虽然不是变压器本身的损耗，但同样给电网带来损耗。要解决上述缺陷，只有提高变压器的工作频率，减少线圈的电感量，缩小变压器尺寸等途径。高频变压器能部分解决问题，但是，高频变压器的次级输出也变成了高频，限制了用途。只适用于对供电频率没有严格要求的负载，例如电热器，白炽灯等，但对按频率50Hz设计的电机、电容等负载就不能正常运行，甚至造成设备损坏。国内电网的工作频率是50Hz，不仅发电设备和用电负载都按此频率进行设计和工作，同时由于输电线路与大地存在电容，提高输电频率将会造成线路损失，所以整个电网的频率不能改变，而我们要提高变压器的工作频率，只能是封闭在变压器的局部才有实际意义。本专利技术的目的，就是要制造一种改进型的有实际意义的节能型变压器－－交流斩波变压器，将高频封闭在变压器的局部，即输入交流电为50Hz，在变压器的输入端配置变频器，使其变为高频，使变压器在高频下工作，在其输出端仍恢复50Hz的特性，使各种用电负载正常工作。本专利技术的目的是通过如下措施实现的制造一种属于输配电设备范畴的交流斩波变压器，外形与现有技术的变压器相似，本技术的特征是由斩波调制部分、高频变压部分和低通滤波部分整体构成，其中1.1.在外壳1上，连接着两个可拆卸的附加盒，1.1.1.附加盒2上引出四根接线柱，其中两根作为本技术的输入端，接输入电源线，另两根接高频变压部分的输入端，1.1.2.附加盒3上引出四根接线柱，其中两根接高频变压部分的输出端，另两根作为本技术的输出端，接至用电负1.2.附加盒2内，是由电子元件构成的一套或数套斩波调制系统，1.3.附加盒3内，是由电子元件构成的一套或数套低通滤波系统，1.4.本技术的输入端和输出端，都是频率为50Hz的交流电，1.5.本技术的变压部分，工作在超过50Hz的频率状态，1.6.本技术实现高频变压的方法，是把50Hz的交流电斩波处理成高频脉冲。上述的交流斩波变压器的特征是，该交流斩波变压器是由斩波调制部分、高频变压部分和低通滤波部分整体构成，其中2.1.斩波调制部分是由整流稳压、高频振荡、高频放大和斩波调制等系统组成，2.1.1.整流稳压系统中，可采用任何整流稳压电路，以保证供给几伏～几十伏的直流电源，供给系统工作所要求的电源，2.1.2.高频振荡系统中，可采用任何能够产生几KHz～几十KHz范围内的高频振荡电路组成，2.1.3.高频放大系统中，可采用任何形式的放大电路，使高频振荡的信号放大到可以满足控制开关管工作的强度，2.1.4.斩波调制系统中，是交替工作的两个开关电路，可以采用低频大功率管，2.2.高频变压部分是由高频导磁材料的芯柱和缠绕在其上的若干线圈构成。2.3.低通滤波部分是采用LC电路，时间常数设计在滤除高频部分，使输出频率恢复50Hz。2.4.输入端和输出端都是频率为50Hz的交流电。上述的交流斩波变压器，其特征是所述的斩波调制部分是由整流稳压、高频振荡、高频放大和斩波调制等系统组成，其中整流稳压电路提供系统所需要的直流电源，使高频振荡、高频放大部分能够工作，并产生足够强度的控制信号，去控制两个斩波调制开关电路，实现把频率为50Hz的普通交流电变成几KHz～几十KHz的高频脉冲，输入高频变压部分，在高频下传输，变压部分的次级，接入低通滤波器后，又恢复了频率为50Hz的交流供电。上述的交流斩波变压器，其特征是所述的整流稳压系统中，整流稳压电路采用电源变压器降压，经整流器件变成脉动直流，再经晶体管或集成电路稳压和滤波，使本部分能供给几伏～几十伏稳定的直流电源，正、负极接高频振荡、高频放大系统中。上述的交流斩波变压器，其特征是所述的高频振荡系统中，可采用晶体管或集成电路组成振荡电路，产生几KHz～几十KHz的高频信号，可以通过手动或自动控制，调节频率或波形，耦合送入高频放大部分。上述的交流斩波变压器，其特征是所述的高频放大系统中，高频放大可以采用晶体管或集成电路，可以一级或多级放大，使高频振荡部分产生的高频信号，放大到可以满足控制开关管的强度，然后通过推动变压器，输入开关电路。上述的交流斩波变压器，其特征是所述的斩波调制系统中，是交替工作的两个开关电路，可以采用低频大功率管，其工作状态受高频放大部分的信号控制，可以改变工作频率，可以改变导通时间，其连接方式是两个开关管的c、e极通过单向导电的二极管分别正向接入交流电的两极，b接在推动变压器次级。上述的交流斩波变压器，其特征是可以用手动或自控调节高频脉冲波形占空比。上述的交流斩波变压器，其特征是所述的芯柱可以是铁淦氧或铍莫合金等高频导磁材料。上述的交流斩波变压器，其特征是斩波后的高频交流电的包络曲线与电源交流电的频率完全一致。以下结合附图对本专利技术作进一步阐述附图说明图1是本技术的结构示意图。图2是本技术的电气原理示意图。图3是本技术的各部分波形示意图。图4是本技术的可调导通占空比变化示意图。图1中，1是外壳，与现有技术的变压器的外壳相同，根据需要可以有或没有散热管；2是一个附加盒，盒壁上引出四根接线柱，其中，10、11作为本技术的输入端，接普通的频率为50Hz的交流电源线，另两根12、13作为斩波调制部分的输出端，与高频变压部分的输入端14、15连接；附加盒2内部是由电子元件构成的一套或数套斩波调制系统，可以根据需要通过继电器自动切换，以保证该斩波调制系统工作正常；3是另一个附加盒，盒壁上引出四根接线柱，其中，18、19是低通滤波(解调滤波)部分的输入端，与高频变压部分的输出端16、17连接，接线柱20、21作为本技术的输出端，接至用电负载；附加盒3内部是由电子元件构成的低通滤波(解调滤波)系统，可以根据需要通过继电器自动切换，以保证低通滤波(解调滤波)系统工作正常；这两个附加盒与外壳1可以通过紧固件连接在一起，再加上装置在外壳1内部的高频变压系统，成为本技术－－交流斩波变压器的整体。图3中，4是交流电源波形图，5是整流稳压后波形图，6是高频振荡后波形图，7是高频放大后波形图，8是斩波调制后波形图，9是低通滤波(解调滤波)后波形图。本技术电气部分结构和工作原理阐述如下1.电源整流稳压部分－－由B1、D1～D4、BG1～BG3、D7、R1～R7、C1～C4和W1组成。交流电源220V经B1降压至15V，输入由D1～D4组成的桥式整流器，整流后的脉动直流，经C2滤波后，经过电源调整管BG2输出稳定的直流电源。BG3是取样管，其发射极由D5稳定基准电压，BG2输出电压的波动，由BG3的基极从W本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种属于输配电设备范畴的交流斩波变压器，外形与现有技术的变压器相似，本实用新型的特征是：由斩波调制部分，高频变压部分和低通滤波部分整体构成，其中：１．１、在外壳１上，连接着两个可拆卸的附加盒，１．１．１、附加盒２上引出四根接线柱，其 中两根作为本实用新型的输入端，接输入电源线，另两根接高频变压部分的输入端，１．１．２、附加盒３上引出四根接线柱，其中两根接高频变压部分的输出端，另两根作为本实用新型的输出端，接至用电负载，１．２、附加盒２内，是由电子元件构成的一套或 数套斩波调制系统，１．３、附加盒３内，是由电子元件构成的一套或数套低通滤波系统，１．４、本实用新型的输入端和输出端，都是频率为５０Ｈｚ的交流电，１．５、本实用新型的变压部分，工作在超过５０Ｈｚ的频率状态，１．６、本实用新型实 现高频变压的方法，是把５０Ｈｚ的交流电斩波处理成高频脉冲。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：延祥云，
申请(专利权)人：淄博科技器材大楼，
类型：实用新型
国别省市：37[中国|山东]