一种无触点单相交流稳压器制造技术

一种无触点单相交流稳压器，包括输入采样模块、电压自动补偿模块、控制器、驱动模块、输出采样模块、继电器；所述输入采样模块一端连接市电，另一端电压自动补偿模块连接，自动补偿模块另一端连接输出采样模块，输出采样模块另一端与继电器连接，控制器分别与输入采样模块、输出采样模块和继电器连接，并通过所述驱动模块与电压自动补偿模块连接。该稳压器结构简单、耗材少、稳压范围大、无谐波污染。

A contactless single-phase AC voltage regulator

【技术实现步骤摘要】
一种无触点单相交流稳压器
本技术涉及电源
，尤其涉及一种无触点单相交流稳压器。
技术介绍
现有的单相交流稳压器，一是通过控制伺服电机改变碳刷在变压器上的位置，进而改变变压器的变压比来实现稳压，这种结构的缺点是碳刷易磨损或在变压器节点处滑动时发生电火花而烧毁；二是全功率变换型交流稳压器，原理是先将交流电通过整流装置整成直流，再通过逆变装置将直流逆变成交流，从而达到稳压的目的，这种结构的缺点是在电压转变过程中，其功率开关管要承受很大的功率，这样就限制了其带负载能力，同时在其整流和逆变过程中会产生谐波污染电网，控制策略复杂，成本高。
技术实现思路
针对现有技术中存在的问题，本技术提供一种无触点单相交流稳压器及其控制方法，解决现有技术中存在的损耗大，寿命短，成本高，谐波污染严重等问题。具体技术方案如下：一种无触点单相交流稳压器，包括输入采样模块、电压自动补偿模块、控制器、驱动模块、输出采样模块、继电器；所述电压自动补偿模块包括补偿变压器、控制变压器，所述补偿变压器和控制变压器分别连接多个双向晶闸管；所述输入采样模块一端连接市电，另一端与补偿变压器的初级线圈连接，补偿变压器的初级线圈输出端与控制变压器的初级线圈输入端连接，补偿变压器的次级线圈与控制变压器的次级线圈通过双向晶闸管连接，控制变压器的初级线圈与输出采样模块一端连接，输出采样模块另一端与继电器连接，控制器分别与输入采样模块、输出采样模块和继电器连接，并通过所述驱动模块与电压自动补偿模块连接。优选的，所述补偿变压器连接5个双向晶闸管：SCR0-SCR5，所述控制变压器连接8个双向晶闸管：SCR5-SCR12；SCR5—SCR12并联连接，SCR1、SCR2串联SCR5-SCR12的并联电路，形成正向补偿通路，SCR3、SCR4串联SCR5-SCR12的并联电路，形成反向补偿通路；SCR0独自形成零补偿通路。优选的，所述双向晶闸管SCR5—SCR12，双向晶闸管标号每增大一个数，补偿电压值增加±8V，即自动补偿模块补偿电压范围为148V—292V。优选的，所述控制器采用STM32F103ZE微控制器芯片。优选的，所述驱动模块接收放大控制器信号，并驱动连接电压自动补偿模块中的13个双向晶闸管。优选的，所述输入采样模块和输出采样模块采用HLW8012功率计量芯片采集电流及电压信号。与现有技术相比，该技术的技术有益效果是：1）电路采用晶闸管控制两个变压器实现电压调节，调压范围大，可实现将范围为148V-292V的单相交流电压稳定在220±8V输出；2）采用滞后切换控制方式，降低器件损耗，延长装置使用寿命；3）采用电力电子器件，大大减小了装置的体积；4）可对异常情况进行自动切断动作，保护用电设备；5）装置中晶闸管在电源过零点切换控制，不会产生谐波。附图说明图1为本技术无触点单相交流稳压器电路结构原理框图；图2为本技术电压自动补偿模块电路图；图3为本技术无触点单相交流稳压器电压控制方法流程图；图4为本技术双向晶闸管滞后切换原理示意图；图5为本技术双向晶闸管正向补偿时滞后切换示意图；图6为本技术双向晶闸管反向补偿时滞后切换示意图；图7为本技术输入采样模块输出采样模块电路图；图8为本技术驱动模块电路图。具体实施方式实施例1：如图1所示，一种无触点单相交流稳压器，包括输入采样模块、电压自动补偿模块、控制器、驱动模块、输出采样模块、继电器；所述电压自动补偿模块包括补偿变压器、控制变压器，所述补偿变压器和控制变压器分别连接多个双向晶闸管；所述输入采样模块一端连接市电，另一端与补偿变压器的初级线圈连接，补偿变压器的初级线圈输出端与控制变压器的初级线圈输入端连接，补偿变压器的次级线圈与控制变压器的次级线圈通过双向晶闸管连接，控制变压器的初级线圈与输出采样模块一端连接，输出采样模块另一端与继电器连接，控制器分别与输入采样模块、输出采样模块和继电器连接，并通过所述驱动模块与电压自动补偿模块连接。如图2所示，所述补偿变压器T1连接5个双向晶闸管：SCR0-SCR5，所述控制变压器T2连接8个双向晶闸管：SCR5-SCR12；SCR5—SCR12并联连接，SCR1、SCR2串联SCR5-SCR12的并联电路，形成正向补偿通路，SCR3、SCR4串联SCR5-SCR12的并联电路，形成反向补偿通路；SCR0独自形成零补偿通路。所述控制器采用STM32F103ZE微控制器芯片，实时监测输出端的电压，在装置出现故障时使输出继电器处于常开状态，停止装置输出，保护用电设备；如如图7所示，所述输入采样模块和输出采样模块采用HLW8012功率计量芯片采集电流及电压信号，反馈到控制器，控制各路晶闸管的导通，实现稳压功能；如图8所示，驱动模块对控制器所输出的信号进行放大，并触发电压自动补偿模块中双向晶闸管的开通，并且驱动电路中的光耦还起到强弱电的隔离作用。如图3所示，一种无触点单相交流稳压器电压控制方法，包括如下步骤：S1.采集市电电压，控制器判断输入电压是否需要补偿电压，是则进入步骤S2；否则进入零补偿通路，进入步骤S4；S2.控制器选择性的开通相应双向晶闸管，通过电压自动补偿模块调节电压到正常范围，进入步骤S3；S3.输出采样模块采集输出电压，控制器判断输出电压是否在正常范围内，是则进入步骤S4；否则进入步骤S1；S4.闭合继电器，输出电压。如图5、图6所示，控制器通过对输入采样电压的判断，抉择电路工作在正向补偿或是反向补偿状态：当输入电压在正常范围212—228V时，开通SCR0，使补偿变压器T1次级线圈短路，实现零补偿；当输入电压在211V-204V时，开通SCR1、SCR2(实现正向补偿)、SCR5；当输入电压在203V-196V时，开通SCR1、SCR2(实现正向补偿)、SCR6；当输入电压在195V-188V时，开通SCR1、SCR2(实现正向补偿)、SCR7；当输入电压在187V-180V时，开通SCR1、SCR2(实现正向补偿)、SCR8；当输入电压在179-172V时，开通SCR1、SCR2(实现正向补偿)、SCR9；当输入电压在171V-164V时，开通SCR1、SCR2(实现正向补偿)、SCR10；当输入电压在163V-156V时，开通SCR1、SCR2(实现正向补偿)、SCR11；当输入电压在155V-148V时，开通SCR1、SCR2(实现正向补偿)、SCR12；当输入电压在229V-236V时，开通SCR3、SCR4(实现反向补偿)、SCR5；当输入电压在237V-244V时，开通SCR3、SCR4(实现反向补偿)、SCR6；当输入电压在245V-252V时，开通SCR3、SCR4(实现反向补偿)、SCR7；当输入电压在253V-260V时，开通SCR3、SCR4(实现反向补本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无触点单相交流稳压器，其特征在于，包括输入采样模块、电压自动补偿模块、控制器、驱动模块、输出采样模块、继电器；/n所述电压自动补偿模块包括补偿变压器、控制变压器，所述补偿变压器和控制变压器分别连接多个双向晶闸管；/n所述输入采样模块一端连接市电，另一端与补偿变压器的初级线圈连接，补偿变压器的初级线圈输出端与控制变压器的初级线圈输入端连接，补偿变压器的次级线圈与控制变压器的次级线圈通过双向晶闸管连接，控制变压器的初级线圈与输出采样模块一端连接，输出采样模块另一端与继电器连接，控制器分别与输入采样模块、输出采样模块和继电器连接，并通过所述驱动模块与电压自动补偿模块连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种无触点单相交流稳压器，其特征在于，包括输入采样模块、电压自动补偿模块、控制器、驱动模块、输出采样模块、继电器；
所述电压自动补偿模块包括补偿变压器、控制变压器，所述补偿变压器和控制变压器分别连接多个双向晶闸管；
所述输入采样模块一端连接市电，另一端与补偿变压器的初级线圈连接，补偿变压器的初级线圈输出端与控制变压器的初级线圈输入端连接，补偿变压器的次级线圈与控制变压器的次级线圈通过双向晶闸管连接，控制变压器的初级线圈与输出采样模块一端连接，输出采样模块另一端与继电器连接，控制器分别与输入采样模块、输出采样模块和继电器连接，并通过所述驱动模块与电压自动补偿模块连接。


2.根据权利要求1所述无触点单相交流稳压器，其特征在于，所述补偿变压器连接5个双向晶闸管：SCR0-SCR5，所述控制变压器连接8个双向晶闸管：SCR5-SCR12；
SCR5—SCR12并联连接，SCR1、...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾进辉，赵勇超，兰征，宋志杰，何佳奇，王军章，骆娇，徐波，
申请(专利权)人：湖南工业大学，
类型：新型
国别省市：湖南;43