节能电子变压器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种节能电子变压器。该节能电子变压器包括：电源模块，外接市电，并将市电转换为变压器所需的直流驱动电信号和交流控制电信号输出；变压模块，将所述电源模块输出的直流驱动电信号转换为驱动曝光灯所需的大功率高频方波交流电信号；以及控制模块，包括脉宽调制控制单元，控制所述变压模块进行变压动作，并对所述变压模块进行过流保护和过热保护。与漏磁变压器相比，该节能电子变压器可以精确地控制占空比，调节输出的电压，提高稳压精度，大幅度降低驱动曝光灯所需的能耗。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种节能电子变压器，特别涉及一种用于大功率PCB曝光灯的节能电子变压器及其操作方法。
技术介绍
现使用的PCB曝光灯电源均是采用漏磁变压器供电。漏磁变压器属于漏磁升压干式变压器的范畴，用于负载急剧变化而又要求逐步趋于稳定状态的电子设备中，如曝光灯电源等设备。这一类负载表现为开始工作时阻抗较大，需要较高的瞬间电压；而当稳定工作时，负载阻抗较小，需将负载电流限制在允许值内，以使其能正常工作。但是这种漏磁变压器由于响应速度慢、精度不够高，并且工作中受电源波动和负载设备电气特性的影响较大，会造成不必要的能耗。
技术实现思路
本技术是为了克服上述现有技术中的缺陷，提供一种采用脉宽调制(PWM)技术的大功率PCB曝光灯节能电子变压器。与漏磁变压器相比，该节能电子变压器可以精确地控制占空比，调节输出的电压，提高稳压精度，大幅度降低驱动曝光灯所需的能耗。为实现上述目的，本技术提供如下技术方案该节能电子变压器包括电源模块，外接市电，并将市电转换为变压器所需的直流驱动电信号和交流控制电信号输出；变压模块，将所述电源模块输出的直流驱动电信号转换为驱动曝光灯所需的大功率高频方波交流电信号；以及控制模块，包括脉宽调制(PWM) 控制单元，按照脉宽调制技术原理控制所述变压模块进行变压动作，并对所述变压模块进行过流保护和过热保护。进一步地，所述电源模块包括滤波器、辅助电源、整流单元和滤波单元，其中所述滤波器包括三个星形连接的滤波电容，该滤波器外接380V交流工频市电并进行滤波；所述辅助电源为一个变压器，其原边连接在所述滤波器的两根相线上，其副边向所述控制模块提供控制电信号；所述整流单元为桥式整流电路，将所述滤波器输出的三相交流电信号转换为直流电信号；所述滤波单元为RC滤波电路，对所述整流单元输出的直流电信号进行滤波。进一步地，所述滤波单元包括串接在所述整流单元的两个输出端之间的第一电容和第二电容，该两个电容的公共端接地；一个串联在所述整流单元的两个输出端之间的第三电容；一个与上述第三电容并联的第一电阻；以及，串联在所述整流单元的两个输出端之间的第四电容和第五电容。进一步地，所述变压模块包括逆变单元、升压单元和镇流滤波单元；其中，所述逆变单元接收所述电源模块输出的直流驱动电信号，并在所述PWM控制单元的控制下将该直流驱动电信号转换为交流方波电压信号；所述升压单元是一个高频变压器，将所述逆变单元输出的交流方波电压信号进行升压；所述镇流滤波单元对所述升压单元输出的电信号进行镇流滤波处理，并将处理后的电信号输出给用电负载。进一步地，所述逆变单元是半桥式逆变电路，其中一个桥臂由第一开关管和第二开关管串联组成，所述第一开关和第二开关均是功率不小于5KW的绝缘栅双极型晶体管 (IGBT)模块，所述第一开关管的发射极与所述第二开关管的集电极串联；另一个桥臂由第四电阻、第六电容、第五电阻和第七电容依次串联形成，第四电阻的另一端和所述第一开关管的集电极连接，第七电容的另一端和所述第二开关管的发射极连接；并且，所述第一开关的栅极串联有第二电阻，该第二电阻的另一端和所述第一开关的发射极分别连接在所述 PWM控制单元上；所述第二开关的栅极串联有第三电阻，该第三电阻的另一端和所述第二开关的发射极分别连接在所述PWM控制单元上。进一步地，所述高频变压器的原边的一端既接在第五电阻和第六电容的公共端， 又连接在第一开关管和第二开关管的公共端，而所述高频变压器的原边的另一端则连接在第四电容和第五电容的公共端。进一步地，所述镇流滤波单元包括分别对所述升压单元的两路输出进行滤波的两个电容和一个对所述升压单元的输出回路进行镇流的第一电感。进一步地，所述控制模块还包括一个检测单元，检测所述变压模块的输出回路中的电流大小，并输出对应的检测信号给所述PWM控制单元；一个过热检测单元，检测所述变压模块的输入回路中的电流大小，并输出对应的检测信号给所述PWM控制单元；并且，所述 PWM控制单元在所述检测单元的检测信号超过一定阈值时，调整所述变压模块减小脉冲宽度占空比；所述PWM控制单元在所述过热检测单元的检测信号超过一定阈值时，切断所述变压模块的电压输出。进一步地，所述PWM控制单元的控制核心是SG3525芯片，该脉宽调制控制单元上连接有全功/半功转换开关、点灯开关、电源指示灯、故障指示灯、电压表和电流表；其中， 所述全功/半功转换开关控制所述SG3525芯片对所述变压模块占空比的输出信号；所述点灯开关控制所述SG3525芯片打开/关断所述变压模块输出驱动电压的输出信号；所述电源指示灯在所述PWM控制单元处于通电状态时点亮；所述故障指示灯在所述PWM控制单元处于故障状态时点亮；所述电压表指示工作状态的输出电压值；所述电流表指示工作状态的输出电流值。一种操作所述节能电子变压器的操作方法，包括如下步骤1)打开变压器的电源开关；2)调整变压器的输出功率为额定值的一半；3)打开曝光灯的开关；4)待变压器的输出电流上升至额定电流后，将变压器的输出功率调整到额定值的满额。与现有技术相比，本技术具有如下有益效果1、采用了具有脉宽调制(PWM)功能的SG3525芯片作为控制单元的核心，可以根据检测到的反馈信号迅速准确地调整变压器的输出电压，其稳压精度高，10%的电源电压变动对于用电负载的供电不会产生任何影响；2、选用大功率IGBT，即功率为5KW以上的IGBT，作为半桥式逆变电路的开关管，具有驱动电路简单、驱动功率小、开关速度快及安全工作区大等优点；3、半桥式逆变电路中的两个IGBT开关管在断态时承受的峰值电压均为输入电压，由于电容的隔直作用，半桥式逆变电路对由于两个开关管导通时间不对称而造成的变压器原边电压的直流分量具有自动平衡作用，不易发生变压器偏磁和直流磁饱和的问题， 无须另加隔直电容，能够简化电路；4、高频变压器的原边并联的电阻和电容组成RC吸收电路，可以吸收高频尖峰；5、与曝光灯管串联的电感器可以把灯管产生的驻波滤掉；6、因为选用了体积小、功能强、精度高的SG3525芯片、I GBT开关管等元件，并针对这些元件优化了电路，所以该节能电子变压器的整体体积和重量均小于同规格的漏磁变压器，而其节能效果提高约40%，受该变压器驱动的曝光灯的光波强度则提高约5%、寿命提高至少20% ；7、用高频变压器的输出电压来驱动负载，可以在加载的瞬间提供较高的瞬间电压，起到和传统的漏磁变压器相近似的输出效果，非常适用于驱动曝光灯一类的设备。附图说明图1是实施例一节能电子变压器的原理框图；图2是实施例一节能电子变压器的电路图；图3是实施例一节能电子变压器的机壳正面视图；图4是实施例一节能电子变压器的机壳背面视图；图5是实施例一节能电子变压器的操作方法流程图。图2中的各方框标记定义如下1-滤波器，2-辅助电源，3-整流单元，4-滤波单元，5-逆变单元，6_升压单元， 7-镇流滤波单元，8-检测单元，9-PWM控制单元，10-过热检测单元。具体实施方式以下结合附图，对本技术的优选具体实施方式进行详细描述，但应当理解本技术的保护范围并不受具体实施方式的限制。实施例一—种节能电子变压器，包括电源模块，用于外接市电，并将市电转换为变压器所需的直流驱动电信号和交流控制电信号本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种节能电子变压器，其特征在于，包括：电源模块，外接市电，并将市电转换为变压器所需的直流驱动电信号和交流控制电信号输出；变压模块，将所述电源模块输出的直流驱动电信号转换为驱动曝光灯所需的大功率高频方波交流电信号；以及控制模块，包括脉宽调制控制单元（９），控制所述变压模块进行变压动作，并对所述变压模块进行过流保护和过热保护。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：银超，李肇康，
申请(专利权)人：银超，李肇康，
类型：实用新型
国别省市：44