微功耗交流稳压器采用极简单的电子电路和稳定直流电压的方法，实现了对交流电压的稳定或调整，可稳定交流大功率或电力电源；该交流稳压器最大特点是，不采用工频变压器或工频电感，主电路不采用PWM脉宽调制，不产生EMI干扰，因此功耗极小而寿命极长，输出正弦波不失真，效率高达99.5％，安全可靠，节能环保，电路简单，成本低，制作安装容易。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种微功耗交流稳压器。
技术介绍
传统交流稳压器都采用矽钢片制成的铁芯，体积大，笨重，运行时有很大的工频噪音，同时发热厉害，效率低；传统交流稳压采用的是磁饱和原理，输出正弦波电压会产生严重失真。
技术实现思路
图1是微功耗交流稳压器的原理框图当输入电压在额定范围之内时，不必进行任何功率变换，输入电压直接到达输出端，成为输出电压；当输入电压大于额定电压时，经过电压切割电路，把大于额定电压的那部份比例极小的电压切下来，变换成额定输出的正弦波电压，连同被切去头部后剩下来的额定电压部份并行输出；当输入电压小于额定电压时，经过电压补偿电路，把输入电压中小于额定电压的那部份比例极小的电压补偿起来，即由补偿电路产生一个补偿电压，此电压恰好是额定电压和输入电压之差，叠加在输入电压之上，即输出额定电压是输入电压和补偿电压之和。微功耗交流稳压器的最大特点是只要把输入功率中极小部份进行传统功率变换，就可以得到全部输出功率，即输入功率中极大部份既不必进行实际的功率变换，也不必通过磁芯变压器或电感传递功率，直接到达输出端，成为输出功率。微功耗交流稳压器由电压切割电路和电压补偿电压组成，电压切割电路和电压补偿电路并联联结。电压切割电路由场效应管Q1-Q6、磁芯变压器TXl及周围元件组成，场效应管Q5、Q6的漏极相联，变压器TXl原边的一端接场效应管Q5的源极，另一端接输入电压 Vi，输入电压Vi的另一端接地，电阻R6和电容C2并联，一端接地，另一端接场效应管Q6的源极，场效应管Ql和场效应管Q2的漏极相联，场效应管Q3的漏极接场效应管Ql的源极， 其源极通过电阻R7接地，电阻R7和电容C3并联，场效应管Q4的漏极接场效应管Q2的源极，其源极通过电阻R8接地，电阻R8和电容C4并联，场效应管Q3的源极接地，场效应管Q4 的源极接场效应管Q6的源极。电压补偿电路由场效应管Q1-Q6、磁芯变压器TXl及周围元件组成，场效应管Q5、Q6的漏极相联，变压器TXl原边的一端接场效应管Q5的源极，另一端接输入电压Vi，输入电压Vi的另一端接地，场效应管Q6的源极接地，场效应管Ql和场效应管Q2的漏极相联，场效应管Q3的漏极接场效应管Ql的源极，其源极通过电阻R6接地，电阻R6和电容C2并联，场效应管Q4的漏极接场效应管Q2的源极，其源极通过电阻R7接地， 电阻R7和电容C3并联，场效应管Q3的源极接输入电压Vi的火线，场效应管Q4的源极通过电阻R8接地，电阻R8与电容C4并联。附图说明图1是微功耗交流稳压器原理框图2是电压切割电路；图3是电压切割电路各点电压的仿真波形；图4是引入控制芯片UC1825的电压切割电路图5是引入控制芯片UC1825的电压切割电路各点电压的仿真波形；图6是电压补偿电路；图7是电压补偿电路各点电压的仿真波形；图8是引入控制芯片UC1825的电压补偿电路图9是引入控制芯片UC1825的电压补偿电路各点电压的仿真波形；图10是电压补偿电路的实际电路；图11是电压补偿电路的实际电路输出电压的仿真波形；图12是电压补偿电路的实际电路控制电压的仿真波形；图13是场效应管的几种接法；图14是场效应管几种接法时输出电压的仿真波形。图2是电压切割电路，场效应管Q5、Q6和磁芯变压器TXl组成了主电路，IOOKHz的方波驱动信号VI、V5加在Q5、Q6的栅极，V2是输入正弦波电压Vi，Vi为幅值360V的正弦波电压，负载R6接在Q6的源极。输入电压的正半周，当驱动方波电压V5为高电平时，Q6饱和导通，输入电压Vi通过Q5的体内二极管和Q6的漏源极，加在负载电阻R5和变压器TXl的原边；在输入电压的负半周，当驱动方波电压Vl为高电平时，Q5饱和导通，输入电压Vi通过Q6的体内二极管和Q5的漏源极，加在负载电阻R5和变压器TXl的原边。适当选择变压器原边的电感量和驱动信号VI、V5的脉宽，可便负载电阻R5上的电压为输出额定值。变压器TXl的附边接有由Q1-Q4组成的动态整流电路，可将TXl附边产生的包络为正弦波的双边带方波电压Vs整流为正弦波电压，适当选择TXl的变比和驱动信号VI、 V5的脉宽，可使得动态整流电路输出的正弦波电压(由Q3、Q4的源极取出)为额定输出电压，此电压与输入电压同频、同相、同步，与电阻R5产生的额定电压同频、同相，同幅，共同形成输出电压Vo。由于整机不采用铁芯，并不利用磁饱和现象稳定交流电压，因而不会产生正弦波波形失真，有关动态整流的论述请参考文献。图3是切割电路各点电压的仿真波形，最外层是幅值360V的输入电压Vi，下面是电阻R5上被切去头部后的输入电压和TXl附边产生的动态整流电压共同形成的输出电压 Vo，最里层是变压器原边产生的包络为正弦波的双边带方波电压Vp，附边电压Vs由TXl的变比决定，是Vp的η倍。图4是引入UC 1825的电压切割电路，在控制芯片UC1825的软启动脚SS接有2u 电容，人为地使SS脚电压缓慢上升，则脚0UT_A、0UT_B输出的方波信号的占空比也缓慢上升，从图5的仿真波形看到，输出电压的幅值由50V变化到210V，说明调节Q5、Q6栅极驱动信号的脉宽，就可调节输出切割电压Vo的幅值，其实质是，只要控制UC1825芯片软启动脚 SS的控制电压，就可以控制输出电压Vo的幅值。图6电压补偿电路，场效应管Q5、Q6和磁芯变压器TXl组成了主电路，IOOKHz的方波驱动信号V2、V5加在Q5、Q6的栅极，V3是输入正弦波电压Vi，Vi为幅值^OV的正弦波电压，Q6的源极接地。输入电压的正半周，当驱动方波电压V5为高电平时，Q6饱和导通，输入电压Vi通过Q5的体内二极管和Q6的漏源极，加在变压器TXl的原边；输入电压的负半周，当驱动方波电压V2为高电平时，Q5饱和导通，输入电压Vi通过Q6的体内二极管和Q5的漏源极，加在变压器TXl的原边。变压器TXl的附边接有由Q1-Q4组成的动态整流电路，可将TXl附边产生的包络为正弦波的双边带方波电压整流为正弦波电压，适当选择TXl的变比和驱动信号V2、V5 的脉宽，可使得动态整流电路输出的正弦波电压为额定输出电压和输入电压之差Vc (补偿电压Vc从Q3、Q4的源极取出)，此电压与输入电压同频、同相，与输入电压Vi叠加后，形成额定输出电压Vo。补偿电压Vc —端(Q3的源极)接输入电压Vi的火线，另一端(Q4的源极)是输出电压Vo的输出端。图7是电压补偿电路各点电压的仿真波形，中间是幅值^OV的输入电压Vi，最外层是经过补偿后的额定输出电压Vo，最下面是TXl附边通过动态整流产生的补偿电压Vc， 此电压与输入电压Vi叠加后，形成输出电压Vo。图8是引入UC 1825的电压补偿电路，在控制芯片UC1825的软启动脚SS接有2u 电容，人为地使SS脚电压缓慢上升，则脚0UT_A、0UT_B输出的方波信号的占空比也缓慢上升，从图9的仿真波形看到，输出电压的幅值由^OV变化到380V，说明调节Q5、Q6栅极驱动信号的脉宽，可调节输出切割电压Vo的幅值，其实质是，只要控制UC1825芯片软启动脚 SS的控制电压，就可以控制输出电压Vo的幅值。具体实施例方式图10是微功耗交流稳压器的实际电路，比较器U4、U13对整流后的馒头波电压直接进行比较本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种微功耗交流稳压器，不采用工频变压器或工频电感，其特征是：微功耗交流稳压器由电压切割电路和电压补偿电压组成，电压切割电路和电压补偿电路并联联结。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：郁百超，
申请(专利权)人：郁百超，
类型：发明
国别省市：83
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