杜絕浪費有實(shí)際意義的節能型交流穩壓電源設計

穩壓電路

輸入電壓的波動(dòng)范圍為-25%～+10%，輸出電壓要求在220×(1±0.05)V范圍內。將輸入電壓分為5檔，可提高輸出電壓的精度。根據不同的波動(dòng)率得到相應的輸入電壓，其對應值分別為：165V(下降25%)，176V(下降20%)，198V(下降10%)，209V(下降5%)和242V(升高10%)。繼電器控制部分和變壓器原理如圖1所示。

圖1：繼電器控制部分和變壓器原理圖

當輸入電壓為165V時(shí)，繼電器J1、J2、J3、J4的主觸頭全部吸合，此時(shí)自耦變壓器為升壓變壓器，根據一定的匝數比，使得輸出電壓為220V;當輸入電壓為176V時(shí)，J1釋放，J2、J3、J4吸合，仍作為升壓變壓器;當輸入電壓為198V時(shí)，J1、J2釋放，J3、J4吸合;當輸入電壓為209V時(shí)，J1、J2、J3釋放，J4吸合;當輸入電壓為242V時(shí)，J1、J2、J3、J4全部釋放，此時(shí)為降壓變壓器。變壓器電路的輸入、輸出電壓數據如表1所示：

穩壓控制電路如圖2所示(圖中方框B,C,D各框內電路與方框A同)。市網(wǎng)電壓經(jīng)IN4004整流，由320k8電阻降壓限流，47LF電容濾波，電阻R2與電位器R3(22k8)分壓，取采樣信號，采樣電路與LM393的“-”端相接，基準電平與LM393“+”端相接。當采樣電壓大于基準電壓時(shí)，即LM393“-”端電壓高于“+”端電壓，LM393輸出低電平，MC1413輸入低電平，輸出高電平，繼電器則不動(dòng)作(釋放)。當采樣信號低于基準電平時(shí)，LM393輸出高電平，MC1413輸出低電平，繼電器動(dòng)作(吸合)。

節能電路

節能電路如圖3所示，由5個(gè)IN5404硅整流管(D3～D7)構成識別電路。當有負載時(shí)，回路電流將流經(jīng)IN5404,在A(yíng),B兩點(diǎn)產(chǎn)生1.2V的交流電壓，再經(jīng)IN4148整流，電容濾波，電阻限流，給MC1413引腳7輸入正偏壓(高于門(mén)限電壓)，MC1413輸出低電平，引腳10的繼電器J5工作(吸合)，用此繼電器來(lái)控制自耦變壓器的接地回路。當無(wú)負載時(shí)，A、B端無(wú)電壓，MC1413引腳7為低電平，MC1413引腳10輸出高電平，繼電器釋放，斷開(kāi)自耦變壓器的接地回路，減少無(wú)負載時(shí)線(xiàn)圈內電流的無(wú)功損耗。

自耦變壓器的設計

設計自耦變壓器需計算容量、鐵芯截面積、各繞組匝數及漆包線(xiàn)徑等參數。

設計實(shí)例

據上述設計電路制造出容量為1kVA的穩壓電源，其主要技術(shù)指標如下：輸入電壓范圍165～265V,輸出電壓230×(1±0.05)V，鐵芯截面積22.4cm2，鐵芯外廓32mm×70mm，每伏2.4匝，電磁功率線(xiàn)徑為0.69～0.75mm，傳導概率線(xiàn)徑為1.08～1.15mm，每伏磁通量密度為2.43TV。

結束語(yǔ)

本文設計的節能型交流穩壓電源，主要特點(diǎn)是通過(guò)改變自耦變壓器抽頭實(shí)現穩壓器的波形不失真。經(jīng)樣機實(shí)驗，調試已獲得成功，說(shuō)明該設計方案是可行且可靠的。