[發(fā)明專利]用于大功率交流穩(wěn)壓電源的變壓器開關(guān)

無效

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• 申請(qǐng)日: 1994-01-28
• 公開（公告）號(hào): CN1106144A
• 公開（公告）日: 1995-08-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 杜樹春;曹貴富
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 杜樹春;曹貴富
• 主分類號(hào): G05F1/12
• 分類號(hào): G05F1/12
• 代理公司: 山西省專利服務(wù)中心
• 代理人: 王鎖林

本發(fā)明涉及電子開關(guān)，特別是一種用于大功率交流穩(wěn)壓電源的變壓器開關(guān)。

在傳統(tǒng)的交流穩(wěn)壓電源中，常常采用可控硅、繼電器等來控制主回路的變壓器抽頭實(shí)現(xiàn)穩(wěn)壓，用可控硅、繼電器直接換流在中小功率電源中是可行的。但在大功率交流穩(wěn)壓電源中，主回路電流在20A以上，用它們來完成主回路的切換是很難實(shí)現(xiàn)的。

本發(fā)明的目的在于提供一種直接用于大功率交流穩(wěn)壓電源主回路切換的變壓器開關(guān)。

本發(fā)明的變壓器開關(guān)包含：變壓器B和電子開關(guān)K，電子開關(guān)K并聯(lián)在變壓器B的次級(jí)，變壓器B的次級(jí)或初級(jí)可以并聯(lián)阻容RC網(wǎng)路，當(dāng)電子開關(guān)K關(guān)斷時(shí)，變壓器B次級(jí)開路，初級(jí)阻抗很大，等效為變壓器開關(guān)開路。RC網(wǎng)路既是電子開關(guān)K的吸收回路，又可以提高變壓器B初級(jí)的開路阻抗。當(dāng)電子開關(guān)K接通時(shí)，變壓器B次級(jí)短路，初次也短路，等效為變壓器開關(guān)接通。用本發(fā)明的變壓器開關(guān)來切換主變壓器的若干抽頭，即可方便地組成一系列大功率高精度交流穩(wěn)壓電源。

本發(fā)明的附圖說明如下：

圖1是其原理框圖;

圖2是圖1的等效電路圖;

圖3是其典型實(shí)施例Ⅰ電原理圖;

圖4是其典型實(shí)施例Ⅱ電原理圖;

圖5是采用本發(fā)明的變壓器開關(guān)的交流電源的原理框圖;

圖6是圖5所示電源的輸出/輸入電壓關(guān)系圖;

圖7是本發(fā)明的應(yīng)用實(shí)施例2;

圖8是本發(fā)明的應(yīng)用實(shí)施例3。

以下結(jié)合附圖進(jìn)一步詳述。

圖1、圖2所示的本發(fā)明的變壓器開關(guān)結(jié)構(gòu)原理上文已述，不再贅述。

圖3所示的實(shí)施例中，采用了含有兩個(gè)繞組n₁、n₂的隔離變壓器B，電子開關(guān)K是一個(gè)可控硅開關(guān)V，變壓器B的次級(jí)繞組n₂兩端分別連接可控硅V的T₁、T₂端，變壓器B的繞組n₂同時(shí)，并聯(lián)阻容RC網(wǎng)路，可控硅V的觸發(fā)輸入端連接控制電路。

圖4所示的實(shí)施例中，采用了含繞組n₁、n₂的自耦變壓器B，電子開關(guān)K也是可控硅V，可控硅V的T₁、T₂端分別連接自耦變壓器B的次級(jí)n₂的兩端，變壓器B的次級(jí)n₂兩端同時(shí)并聯(lián)阻容RC網(wǎng)路，可控硅V的觸發(fā)輸入端連接控制電路。

圖中的變壓器B的鐵芯可以留有間隙，也可以不留間隙。電子開關(guān)K可以是可控硅開關(guān)、繼電器等。變壓器B的次級(jí)n₂與初級(jí)n₁匝數(shù)比 (n₂)/(n₁) l，最好選取 (n₂)/(n₁) ＝10～40為宜。當(dāng)電子開關(guān)接通時(shí)，變壓器n₂側(cè)近似短路，由變壓器原理可知，n₁側(cè)也近似短路，負(fù)載R_L上通過較大的電流_L（詳見圖2），當(dāng)電子開關(guān)關(guān)斷時(shí)，n₂側(cè)相當(dāng)于開路，由變壓器原理可知n₁側(cè)也近似開路，負(fù)載電流I_L很小，I_L的值主要由變壓器的空載電流決定。實(shí)驗(yàn)證明，當(dāng)在n₂側(cè)跨接一個(gè)小電容時(shí)，能有效地減少n₂側(cè)開路時(shí)的電流I_L。當(dāng)然也可用一個(gè)RC串聯(lián)吸收網(wǎng)路，在變壓器的n₁側(cè)也可以跨接一個(gè)較大的電容，以提高其開關(guān)性能。

圖5所示為本發(fā)明的典型應(yīng)用實(shí)施例之一，其主回路包括：含有繞組n₁、n₂、n₃的自耦變壓器B₁，限流電阻R₀，輸出電容C₀，控制繞組n₂短接、或正向、或反向接入電路的四個(gè)可控硅V₁～V₄，含有變壓器B₅、可控硅V₅的變壓器開關(guān)BK₅，含有變壓器B₆，可控硅V₆的變壓器開關(guān)BK₆，BK₅和BK₆開關(guān)的一端接主回路輸入端，它們的另一端分別接繞組n₁的兩端。