一种新型的有级可调光子变压器及其控制电路制造技术

本发明专利技术公开了一种新型的有级可调光子变压器及其控制电路，该新型的光子变压器及其控制电路包括光子发射器件、光子接收模块、导电杆、角度传感器、角度控制器、加法器、驱动器、步进电机、传动装置。传统的隔离型变压器是通过线圈间的电磁感应来变换电能，具有输出纹波大、体积大以及严重的电磁干扰问题，新型的光子变压器基于光子发射器件和光伏模块，利用光生伏特效应，将光能直接转变为电能，其传输方式为直流传输，因此新型光子变压器具有输出波形平滑、体积小、重量轻的优点，并且具备优秀的隔离能力。同时公开了该新型变压器的控制电路，通过控制导电杆与光子发射器件的连接，进而改变光子发射器件连接的数量，实现变压器的变比调节。变比调节。变比调节。

【技术实现步骤摘要】
一种新型的有级可调光子变压器及其控制电路


[0001]本专利技术涉及电能变换领域，特别是涉及一种新型的有级可调光子变压器及其控制电路。

技术介绍

[0002]随着经济的不断发展，能源消耗越来越多，石化能源，特别是煤炭消费在一次能源消费中一直居于主导地位，所占的比重非常多，因此人们开发新能源来解决石化能源日益枯竭的问题，而多种能源大多都是为了转换为电能，使得电力电子变压器具有至关重要的作用，传统的隔离型变压器是通过线圈间的电磁感应，利用电磁感应定律，将一种电压等级的交流电能转换成同频率的另一种电压等级的交流电能，传输方式为交流传输，而电
‑
磁
‑
电间的转化会带来电磁干扰问题，并且由于电感元件的体积传统变压器难以做到小型化。
[0003]因此，如何提供一种解决上述问题的方案是本领域技术人员目前需要解决的问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种新型的有级可调光子变压器及其控制电路，基于光子发射器件和光伏模块，利用光生伏特效应将光能直接转变为电能，把传统的电
‑
磁
‑
电问题转化成电
‑
光
‑
电的问题，传输方式为直流传输，因此新型光子变压器具有输出波形平滑、体积小、重量轻的优点，并且具备优秀的隔离能力。所述控制电路通过角度传感器、加法器、角度控制器、驱动器、步进电机、传动装置、导电杆之间的相互配合控制导电杆与光子发射器件的连接，进而改变光子发射器件连接的数量，实现变压器的变比调节。
[0005]为了解决传统隔离型变压器所具有的问题，提供了一种新型的有级可调光子变压器及其控制电路，其特征在于，包括直流电源、N个光子发射器件、N个光子接收模块、导电杆、角度传感器、角度控制器、加法器、驱动器、步进电机、传动装置、负载，其中：
[0006]所述N个光子接收模块包括N个二极管和N个光伏模块；
[0007]所述直流电源的正极与所述导电杆第一端连接；
[0008]所述直流电源的负极与所述N个光子发射器件的第N个光子发射器件的第二端连接；
[0009]所述N个光子发射器件通过串联连接；
[0010]所述角度传感器安装在导电杆上；
[0011]所述加法器的第一端与所述角度传感器连接，第二端与变比输入端连接，第三端与所述角度控制器的第一端连接；
[0012]所述角度控制器的第二端与所述驱动器的第一端连接；
[0013]所述驱动器的第二端与所述步进电机的第一端连接；
[0014]所述步进电机的第二端与所述传动装置的第一端连接；
[0015]所述传动装置的第二端与所述导电杆的第一端相连接；
[0016]所述N个光子接收模块通过并联连接；
[0017]所述N个光子接收模块中的光伏模块的第一端与二极管的第一端连接；
[0018]所述N个二极管的第二端与所述负载的第一端连接；
[0019]所述N个光伏模块的第二端与所述负载的第二端连接；
[0020]所述控制电路，其特征在于，包括：
[0021]所述角度传感器，安装在所述导电杆上测量角度；
[0022]所述加法器，根据给定的变压器变比换算得到所述导电杆应该旋转到的角度，即角度指令，将角度指令与所述角度传感器测量所得角度测量信号经过比较，得到角度差；
[0023]所述角度控制器，对角度差信号进行处理后输出脉冲信号；
[0024]所述驱动器，对脉冲信号进行处理后转化为驱动电机的所需要的角位移信号；
[0025]所述步进电机，受所述驱动器输出的角位移信号控制进行启动和停止；
[0026]所述传动装置，受所述步进电机的带动进行转动；
[0027]所述导电杆，受所述传动装置的控制进行旋转；
[0028]控制导电杆与光子发射器件的连接，进而改变光子发射器件连接的数量，实现变压器的变比调节。
[0029]优选地，N个光子发射器件和N个光伏模块之间填充透明导光介质代替空气介质，电
‑
光转化的效率和光
‑
电转化的效率将大幅度提升，有利于光子能量的高效传输。
[0030]所述的一种新型的有级可调光子变压器及其控制电路，其特征在于，所述的N个光子发射器件的第一端都有一根引出线，引出线第一端连接着光子发射器的第一端，引出线的第二端均匀的分布在一个以所述导电杆长度为半径的虚拟圆上，当所述导电杆转动时，其可以与任一光子发射器件连接。
[0031]可选地，所述的N个光子发射器件与所述的N个光伏模块的关系可以为一个光子发射器件单独向一个光伏模块传输能量，也可以为多个光子发射器件共同向一个光伏模块提供能量。
[0032]优选地，所述的N个光子发射器件与所述的N个光伏模块为一个光子发射器件单独向一个光伏模块传输能量。
[0033]所述的一种新型的有级可调光子变压器及其控制电路，其特征在于，所述N个光子发射器件和所述N个光伏模块可以根据光照强度和光的波长等不同工况调节光子发射器件和光伏模块之间的距离。
[0034]所述的一种新型的有级可调光子变压器及其控制电路，其特征在于，所述N个光子发射器件和所述N个光伏模块之间的能量转化为电
‑
光
‑
电，其传输方式为直流传输，且变压器变比为1/N。
[0035]所述的一种新型的有级可调光子变压器及其控制电路，其特征在于，所述新型光子变压器用途广泛，既可以当做一种降压变压器使用，也可以作为两个DC
‑
DC变换器的中间桥梁，具有高隔离及降压作用。
[0036]可选地，所述的一种新型的有级可调光子变压器及其控制电路，其特征在于，所述N个二极管的作用是当控制系统改变N个光子发射器件串联的数量时，防止所述N个光伏模块因并联而互相导通，以此为目的，二极管的位置也可以变换，目的均是防止负载被短路。
[0037]优选地，所述N个二极管的第二端与负载的第一端连接，所述N个光子接收模块中
的二极管的第一端与光伏模块的第一端连接。
[0038]优选地，所述角度传感器安装在所述导电杆上；
[0039]可选地，所述角度传感器为磁敏角度传感器、电容式角位移传感器、倾角传感器；
[0040]优选地，所述角度传感器为磁敏角度传感器；
[0041]优选地，所述传动装置为同步带传动；
[0042]本专利技术提供了一种新型的有级可调光子变压器及其控制电路，其特征在于，包括：光子发射器件、光子接收模块、导电杆、角度传感器、角度控制器、加法器、驱动器、步进电机、传动装置。所述控制电路用于实现所述新型光子变压器的有级可调，通过角度传感器、角度控制器、加法器、驱动器、步进电机、传动装置之间的相互配合，控制导电杆与光子发射器件的连接，进而改变光子发射器件连接的数量，实现变压器的变比调节。
[0043]可见，新型光子变压器基于光子发射器件和光伏模块本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种新型的有级可调光子变压器及其控制电路，其特征在于，包括直流电源、N个光子发射器件、N个光子接收模块、导电杆、角度传感器、角度控制器、加法器、驱动器、步进电机、传动装置、负载，其中：所述N个光子接收模块包括N个二极管和N个光伏模块；所述直流电源的正极与所述导电杆第一端连接；所述直流电源的负极与所述N个光子发射器件的第N个光子发射器件的第二端连接；所述N个光子发射器件通过串联连接；所述角度传感器，安装在所述导电杆上；所述加法器的第一端与所述角度传感器连接，第二端与给定变比输入端连接，第三端与所述角度控制器的第一端连接；所述角度控制器的第二端与所述驱动器的第一端连接；所述驱动器的第二端与所述步进电机的第一端连接；所述步进电机的第二端与所述传动装置的第一端连接；所述传动装置的第二端与所述导电杆的第一端相连接；所述N个光子接收模块通过并联连接；所述N个光子接收模块中的光伏模块的第一端与二极管的第一端连接；所述N个二极管的第二端与所述负载的第一端连接；所述N个光伏模块的第二端与所述负载的第二端连接；所述控制电路，其特征在于，包括：所述角度传感器，安装在所述导电杆上测量角度；所述加法器，根据给定的变压器变比换算得到所述导电杆应该旋转到的角度，即角度指令，将角度指令与所述角度传感器测量...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈健乐，张桂东，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：