[實用新型]一種新型交流穩壓電源

無效

• 申請號: 200820071838.X
• 申請日: 2008-05-14
• 公開（公告）號: CN201199332Y
• 公開（公告）日: 2009-02-25
• 發明（設計）人: 王建元;王琰;張海波;王莉;李陶
• 申請（專利權）人: 王建元
• 主分類號: G05F1/16
• 分類號: G05F1/16
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型屬于電源穩壓技術領域，尤其涉及一種雙極性交流斬控穩壓電源。

背景技術

在一些偏遠地區存在交流市電電壓不穩的現象，多數為偏低，還有個別工作場合對電壓幅值要求很高，這些都使大功率交流穩壓電源的研制顯得很有意義。

傳統補償式主要有以下幾種：(1)采用多抽頭變壓器用雙向晶閘管調節補償電壓，電壓有級差，穩定精度低。(2)通過機電式機構調節自耦變壓器的觸頭調壓，動態響應速度慢。(3)采用交流斬控技術調節補償電壓。圖1為現在較為常用的是交流斬控技術的交流穩壓電源電路。但現有技術中都存在著開關器件多，動態響應性差，可靠性低，而且各種改進型電路控制復雜，諧波含量大的缺點。

發明內容

針對現有技術中存在的交流穩壓電源開關器件多，動態響應性差，電路控制復雜，諧波含量大等缺點，本文提出一種驅動電路簡單、體積小、動態響應快、功率因數接近于1的新型交流穩壓電源。

本實用新型為達到上述目的采用如下技術方案：

一種新型交流穩壓電源，主要包括電源輸入端u_i、電源輸出端u_o及電源輸入端u_i與電源輸出端u_o之間串入的補償變壓器T、濾波器構成，其特征在于，該結構主電路由4只絕緣柵雙極晶體管IGBT?V1～V4及16只整流二極管VD1～VD16構成交流斬波電路；其中整流二極管VD1與VD2共陰極相連，整流二極管VD3與VD4共陽極相連，整流二極管VD1陽極與VD3陰極相連接，整流二極管VD2陽極與VD4陰極相連接。其中補償變壓器采用220/60?100-5000VA變壓器；濾波器由電感和電容構成。

如圖1所示，此電路屬雙極性交流斬控電路，只有一種開關器件，電路的動態響應快，同時具有自動調節補償電壓幅值及相位的功能。但其每一個橋臂都有4個IGBT器件，可控開關器件過多，存在造價昂貴、存在驅動電路復雜的缺點。而本實用新型由于該結構主電路由4只IGBT?V1～V4及16只整流二極管VD1～VD16構成交流斬波電路。與圖1相比，可控開關器件減少1半，控制電路更加簡單，只有兩對同頻PWM。雖然多用了8只二極管，但可實現動態響應快、功率因數接近于1等優點，特別是在大功率電源中尤為明顯。所以該方案具有動態響應快，驅動電路簡單，穩壓精度高，體積小，適應負載能力強，功率因數接近于1等明顯優點。最后通過仿真分析和樣機實驗驗證了該方案的可行性。

附圖說明

下面結合附圖與具體實施方式對本實用新型作進一步的說明：

圖1為本實用新型的現有技術附圖；

圖2為本實用新型一種新型交流穩壓電源的結構示意圖。

圖2中，u_i為電源輸入端，u_o為電源輸出端，T為補償變壓器。

具體實施方式

圖2中的u_i為電源輸入端，u_o為電源輸出端，u_o與u_i間串入補償變壓器T，該結構主電路由4只絕緣柵雙極晶體管IGBT?V1～V4及16只整流二極管VD1～VD16構成交流斬波電路；其中整流二極管VD1與VD2共陰極相連，設為節點J1；整流二極管VD3與VD4共陽極相連，設為節點J2；整流二極管VD1陽極與VD3陰極相連接，設為節點J3；整流二極管VD2陽極與VD4陰極相連接，設為節點J4；絕緣柵雙極晶體管IGBT?V1集電極與節點J1相連，絕緣柵雙極晶體管IGBTV1發射極與節點J2相連，其中絕緣柵雙極晶體管IGBT?V1與整流二極管VD1～V4構成一組合開關K1；其余3只絕緣柵雙極晶體管IGBT與各整流二極管VD5～V16構成3個組合開關K2、K3、K4；由組合開關K1、K2、K3、K4組成交流斬波電路。利用AD采樣模塊對u_i采樣，實時監控電壓的變化，自動調節新型交流斬控模塊的輸出電壓占空比，經LC濾波后實時調整補償變壓器T的原、副邊電壓的幅值和極性實現自動穩壓。斬波頻率為5KHz，使得濾波電感、電容都很小。變壓器T原副邊為220V/60V，其變比接近3：1，副邊匝數小有利于負載電流的穿越。