继电器电压过零换挡交流稳压器制造技术

本实用新型专利技术涉及一种继电器电压过零换挡交流稳压器，包括交流电源电压取样电路、滞回比较电路、正弦波零点检测电路、电压零点转换控制电路、继电器执行电路；所述交流电源电压取样电路经滞回电压比较电路至电压零点转换控制电路；所述的正弦波零点检测电路连接至电压零点转换控制电路；所述的电压零点转换控制电路跟据滞回比较电路的输出状态、正弦波零点检测电路检测到的电压零点，控制继电器按滞回比较电路的输出状态在电压零点转换自耦变压器抽头，以稳定输出电压。因为继电器在电压零点转换变压器抽头，所以大大减小了继电器切断变压器负载时所产生的触点火花，延长了触点寿命，提高了继电器使用时间，相应的提高了稳压设备的使用寿命。（*该技术在2019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稳压器,特别是涉及--种继电器电压过零换档交流稳压 器。
技术介绍
对于正弦市电电压而言,普通转接换档式交流稳压器控制继电器的转换是在正弦 波电压零点到峰值的任意位置随机进行转换。但是存在的问题是，若继电器在电压峰值时 转换(设功率因数为l)，继电器触点上承受的电压和电流都是最大的,此时切断变压器转 换,变压器将产生很高的反向电压加在两切断的触点间，拉弧产生很大的火花，极易烧坏继 电器触点，电流越大，变压器储能越多，火花越严重，多次转接后，继电器触点将被烧熔粘在 一起，导至继电器不能转换。而一般普通的稳压器由于要满足低电压输入的要求，继电器的 初始位置常接在变压器最少匝数的位置,上电时,如市电电压较高则变压器上的电压及电 流将极大，继电器需在此时转换，同样容易损坏继电器触点。若继电器触点粘住，则将失去 稳压功能，甚至烧毁保险丝,造成稳压器损坏。
技术实现思路
本技术的目的在于改进上述现有技术中的不足而提供一种继电器电压过零 换档交流稳压器。本技术的目的通过以下措施来达到 —种继电器电压过零换档交流稳压器,包括交流电源电压取样电路、滞洄比较电 路、电压零点转换控制电路、继电器执行电路、电源电路、正弦波零点检测电路、低电压启动 电路、自耦变压器、与交流电源电压取样电路和滞洄比较电路功能相同的另-一电路组成； 其中正弦波零点检测电路为R13与R14串接后一端接交流市电，一端接运放 LM324的10脚正端，D4正端接运放LM324的10脚，D4负端接地，D5负端接LM324的10脚， D4正端接地，LM324的9脚负端接地，运放LM324的8脚接:I:C2的3脚及9脚，用以检测正 弦市电的电压零点。 其中电压零点转换控制电路为IC2的B0、B1、B2 口连接至滞洄比较电路(2)及电 路(9)中滞洄比较电路的输出，B3 口连接至正弦波零点检测电路(6)的输出,A 口连接至继 电器执行电路；通过单片机检测B3 口电压的变化，即检测正弦市电电压的零点，此时再将 B0、 Bl、 B2的数据运算后输出至A 口。即当IC2检测到滞洄比较电路及另 -功能相同的电 路电压变化，不是立即传送到继电器执行电路，而是等正弦波零点检测电路检测到市电电 压零点后再在正弦波下一个零点传送给继电器执行电路。 其中交流电源电压取样电路包括3路电压取样电路，其一端连接至稳压输出(其 中2路连接至市电输入)，另--端连接至滞洄比较电路的正输入端；3路滞洄比较电路，其正 端接3路取样电路的输出，负端接可设定的基准电压，输出端接电压零点转换控制电路中 单片机的B口 ；继电器执行电路其一端接电压零点转换控制电路中单片机的A口，另一端接自耦变压器抽头。 低电压启动电路的一端连接至自耦变压器抽头，另一端连接至继电器直流工作电 源端，用以在市电电压输入较低的情况下，产生一较高的电压满足继电器吸合所需的电压， 启动后断开。 本技术的优点在于通过控制继电器在正弦市电的电压零点转换变压器抽 头，大大减小了继电器切断变压器负载时所产生的触点火花，延长了触点寿命，提高了继电 器使用时间,相应的提高了稳压设备的使用寿命。附图说明图1为本技术实施例电路原理示意图。 图2为正弦波零点检测电路原理示意图及其输入及输出波形图。 图3为传统稳压器自耦变压器连接图。 图4为本技术实施例电路原理结构框图。具体实施方式如图1和图4所示，本技术电路由以下几部分组成。1)电压取样电路(1)。 2)由3/4块LM324及其外围电路组成滞洄比较电路(2)。 3)由单片机及其外围电路组成电压零点转换控制电路(3)。 4)继电器执行电路(4)。 5)电源电路(5)。6)由1/4块LM324及其外围电路构成正弦波零点检测电路(6)。 7)低电压启动电路(7)。 8)自耦变压器(8)。 取样电路(1)取样后送比较电路(2)比较，将结果输出到零点转换控制电路(3)， 电路(9)原理同(1) (2)，电路(3)将结果在正弦波零点检测电路(6)检测到电压零点后运 算输出至继电器执行电路(4)，转换自耦变压器抽头,稳定输出电压。 其中，R1、R2、:R3、D2、C1、组成输出电压取样电路(1) ;:R4、 R5、 VR1 、 C2、运放LM324A 组成滞洄电压比较电路(2)对采样的输出电压进行比较，第1脚输出比较结果至单片机BO 输入脚。运放第三脚电压随输出电压的升高而升高减小而减小，当达到设定的比较电压值 后运放第一脚将输出一高电平至单片机B0脚,第2脚作为基准电压设定脚，由VR1 (10K)的 电位器进行调节。 同理，R6、 R7、 R8、 R9、 Rll、 C3组成2路输入电压取样电路，RIO、 R12、 VR2、 VR3、 C4、 C5、 LM324B、 LM324C组成滞洄电压比较电路，对采样的2路输入电压进行比较，比较结 果由运放7脚、14脚输出至单片机Bl、 B2。第13、6脚作为基准电压设定脚，由VR2(10K)、 VR3(1()K)的电位器进行调节。 Dl、Cl 1组成半波整流滤波电路,得到约+15V左右的直流电压供继电器使用。R24、VD2、C12、C13、C14、 IC3组成+5V电源稳压电路(5)，供IC1、IC2使用。R20、 R21 、 R22、 R23、 VT1 、 VT2、 VT3、 VT4、 D6、 D7、 D8、 D9、 Jl 、 J2、 J3、 J4组成继电器执行电路(4)。由单片机跟据比较器的电压组合状态来控制吸合及释放。R13、 R14、 M、 D5、 LM324D组成正弦波零点检测电路(6) ， M、 D5为输入电压钳位电 路，使输入电压不超过±0. 7V,运算放大器的负端9脚接地，当运算放大器的正端10脚输 入如图2中左边的过零的正弦波电压，则运放的第8脚就会得到如图2中右边所示的波形。 (运放在单电源电压的情况下，需负端接地，正端接输入。) DIO、 J0构成低输入电压启动电路(7)，普通稳压器输入电压初始接在如图3中变 压器的a+b+c的绕组上，以满足最低电压输入的要求,但如果在高电压时接通，将产生很大 的冲击电流，且此时需转换继电器，将对继电器触点造成很大的伤害。本技术将初始接 在如图1中变压器的a+b+c+d+e+f的绕组上，上电时冲击电流很小，且控制继电器在电压零 点转换，对继电器触点伤害极小。但如此则不能满足低输入电压下继电器的工作电压要求， 所以需增加低电压启动电路(7),在最低电压输入下，将电容充电至满足继电器吸合电压后 断开小继电器J()。 表1为继电器转换状态图。其中"V "为继电器吸合，"X "为继电器释放，以此通 过不同的档位在输入电压为100-280V时控制输出电压稳定在198-242V范围内。运放LM324 的第1脚相应控制J3继电器，1脚高电平时J3吸合;运放LM324的第7脚相应控制J2继 电器，7脚高电平时J2释放；运放LM324的第14脚相应控制J4继电器，14脚高电平时J4 释放。 表l继电器转换状态图J2J3J4114VVV136VXXV163VXVV5<table>table see original document page 6</co本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种继电器电压过零换档交流稳压器，其特征在于：包括交流电源电压取样电路（１）、滞洄比较电路（２）、电压零点转换控制电路（３）、继电器执行电路（４）、电源电路（５）、正弦波零点检测电路（６）、低电压启动电路（７）、自耦变压器（８）、与交流电源电压取样电路（１）和滞洄比较电路（２）功能相同的电路（９）组成；　　所述的交流电源电压取样电路（１），其一端连接至稳压输出，另一端连接至所述的滞洄比较电路（２）的正输入端；　　所述的滞洄比较电路（２），其正端接所述交流电源电压取样电路（１）的输出，其负端接可设定的基准电压，其输出端接所述电压零点转换控制电路（３）中ＩＣ２的Ｂ口；　　所述的电压零点转换控制电路（３）为：ＩＣ２的Ｂ０、Ｂ１、Ｂ２口连接至滞洄比较电路（２）及电路（９）中滞洄比较电路的输出，Ｂ３口连接至正弦波零点检测电路（６）的输出，Ａ口连接至继电器执行电路；　　所述的继电器执行电路（４），其一端接电压零点转换控制电路（３）中ＩＣ２的Ａ口，另一端接自耦变压器（８）抽头，可由电压零点转换控制电路（３）根据输入及输出电压的取样、比较结果，控制继电器改变自耦变压器的抽头实现稳压；　　所述的正弦波零点检测电路（６）为：Ｒ１３与Ｒ１４串接后一端接交流市电，一端接运放ＬＭ３２４的１０脚正端，Ｄ４端接运放ＬＭ３２４的１０脚，Ｄ４负端接地，Ｄ５负端接ＬＭ３２４的１０脚，Ｄ５正端接地，ＬＭ３２４的９脚负端接地，运放ＬＭ３２４的８脚接ＩＣ２的３脚及９脚；　　所述的低电压启动电路（７）的一端连接至自耦变压器（８）的抽头，另一端连接至继电器直流工作电源端。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：袁应波，
申请(专利权)人：东莞市嘉利五金电器厂，
类型：实用新型
国别省市：44[中国|广东]