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概述

 目前,交流穩壓器基本上分繼電器調壓和伺服電機調壓兩種。繼電器調壓存在著調壓時有瞬間斷電現象和電壓跳動大的缺點。伺服電機調壓存在機械損傷和碳刷磨損問題。補償式無觸點交流穩壓器是在原有輸入電壓的基礎上疊……

 目前,交流穩壓器基本上分繼電器調壓和伺服電機調壓兩種。繼電器調壓存在著調壓時有瞬間斷電現象和電壓跳動大的缺點。伺服電機調壓存在機械損傷和碳刷磨損問題。補償式無觸點交流穩壓器是在原有輸入電壓的基礎上疊加一定值的補償電壓,使輸出電壓穩定,解決了瞬間斷電問題。它用雙向可控硅有規律的導通取代了碳刷在副變壓器上的摩擦運動,解決了機械損傷。該穩壓器採用全集成數字電路,故調試簡單,性能穩定可靠。它在輸入為156~167V時輸出為196~209V,完全能滿足一般電器正常供電。輸入167~264V時,其輸出為220V±5%。
工作原理TRONG>
  SBW-1型全數字補償式無觸點穩壓器電原理圖如圖1所示。B1為補償主變壓器,B2為補償副變壓器。B2初級為B1提供不同的一次電壓,以滿足B1二次不同的補償電壓。B3的次級電壓經D1~D4整流後分成兩路:一路經IC1穩壓輸出12V作為各集成電路的VDD,再經IC2穩壓輸出6V作為IC3~IC5的基準電壓;另一路經R1限流,C4、C5濾波後作為IC3~IC5的取樣電壓。輸入電壓變化時,IC3~IC5有9個電壓比較器對其進行量化,通過反相器及“與非”門編碼器輸出控制信號(編碼見附表),該信號通過R4~R11、C15~C22、D8~D15組成的正跳變延時、負跳變不延時電路,加到模擬開關IC12~IC13的控制端,根據模擬開關的開與關,控制雙向可控硅的工作狀態,對輸入電壓按一定的穩壓精度進行同相補償或反相補償。例如,在輸入電壓為176V時,IC3A輸出高電位,IC3B輸出低電位,經反相器IC6A輸出高電位,“與非”門IC8B因輸入端都是高電位而輸出低電位,IC6B輸出高電位,經R4、C15延時后,IC12C控制端為高電位,雙向可控硅VD1導通。B2為B1提供了一定值的一次電壓,B1的二次電壓與輸入電壓176V相迭加(同相補償),使輸出電壓為220V。當輸入電壓為187V時,IC3B輸出高電位,IC6A輸出低電位,而“與非”門IC8B又因有一個輸入端為低電位而輸出高電位,IC6B輸出低電位。由於D8的作用,IC12C控制端電位迅速經C15放電下降到模擬開關轉換點以下(小於VDD一半),將IC12C關斷,VD1截止。與此同時,由於IC3B輸出高電位,IC3C輸出低電位,IC6D輸出高電位,“與非”門IC8A輸出低電位,IC6C輸出高電位,經R5、C16延時后,IC12B導通,VD2導通(此時VD1已提前截止),B2根據輸入電壓變化又為B1提供一定的電壓,使B1二次同相補償一定電壓,達到輸出保持220V(註:為確保每一次只有一隻雙向可控硅導通,對正跳變觸發電平必須進行10ms的延時,而對負跳變不延時)。

V<155—0 000000000 —— 000000000 0
156<V<167 100000000 100000000
167<V<187 100000000 100000000
187<V<198 110000000 01000000
198<V<209 111000000 00100000
209<V<220 111100000 00010000
220<V<231 111110000 00001000
231<V<242 111111000 00000100
242<V<253 111111100 00000010
253<V<264 111111110 00000001
V>264—0 111111111 —— 00000000 0





  以此類推,輸入電壓低於220V時,進行同相補償,輸入電壓高於220V時,進行反相補償。C6~C14用來避免取樣電壓在比較器門限電壓附近的微小波動而引起的輸出抖動。該穩壓器還設置了過欠壓保護電路。當輸入電壓小於155V時IC3A輸出低電位,經IC10F反相后,輸出高電位,又經R2、C23延時后,三極體V1導通,J1吸合,C2吸合,C2-1切斷輸出電路。當輸入電壓高於264V時,IC5C輸出高電位,經延時后三極體導通,J1吸合,C2吸合,C2-1切斷輸出電路。
  該穩壓器用於三相穩壓的接線圖如圖2所示。在三相穩壓中共用了三個控制板,每相獨立穩壓,能確保輸出平衡的三相電壓。與單相穩壓不同的是J1、J2、J3的常閉觸點串接在自動空氣斷路器的失壓線圈控制迴路中。

元件選擇
  W1~W9選用33kΩ實心小型電位器。IC1選用三端穩壓器7812,IC2選用三端穩壓器7806,IC3、IC5選用四運放LM324,IC8、IC9選用四-二輸入“與非”門CD4011或CD4093B,IC6、IC7、IC10、IC11選用六反相器CD4069,IC12、IC13選用模擬開關CD4066。VD1~VD8、B1、B2的選擇根據負載而定。J1採用DC12V小型繼電器。單相穩壓時C2最好選用522繼電器,兩組保閉觸點並用。C15~C22選用0.01μF滌綸電容。V1選用8050,D1~D4選用1N4004,其它選用1N4148。C6~C14不宜選得太大,可在10μF以內選用。S1~S3是外引線插座,S4為接線端子。C24~C27是去耦電容,可根據實際情況選大一點。
調試
  先不接通各雙向可控硅與B2的連線,把W1~W9的中間觸頭調至低電位端,再用手動調壓器接在輸入端,逐漸升高電壓。在輸入電壓小於155V時,IC3、IC4、IC5均輸出低電位。輸入電壓為156V時,調W1使IC3A輸出高電位。輸入電壓為187V時,調W2使IC3B輸出高電位。輸入電壓為198V時,調W3使IC3C輸出高電位。輸入電壓為209V時,調W4使IC4A輸出高電位。輸入電壓為220V時,調W5使IC4B輸出高電位。輸入電壓為231V時,調W6使IC4C輸出高電位。輸入電壓為242V時,調W7使IC5A輸出高電位。輸入電壓為253V時,調W8使IC5B輸出高電位。輸入電壓為264V時,調W9使IC5C輸出高電位。這樣仔細調準各閥值電壓點,接通各連線,整個調試結束。

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