单相交流电源自动稳压器设计

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1、单相交流电源自动稳压器设计内容单相交流电源自动稳压器调压方式：自耦变分级+晶闸管无触点开关+开环或闭环自动控制性能指标：容量3KVA，输入2000~240V，输出220±5V设计程序单相交流电源晶闸管无触点自动稳压器1设计要求与原始资料1.1容量：额定容量3KVA额定电压220V额定电流15A1.2电源输入电压：单相交流50HZ，200~240V1.3输出空载电压：220±ΔV=220±5V1.4调压方式：自耦变压器分档+晶闸管无触点开关+开环或闭环自动控制1.5电源控制：空气开关+接触器+起动/停止按

2、钮1.6保护：熔断器过流保护+压敏电阻过压保护1.7显示：输入有电发光二极管显示，输出电压表，分流器+电流表显示2系统总体设计2.1系统总体结构图2.2说明当LN两端输入电压ui=200~240V时，电路经过了过流保护装置，按下启动开关，开关控制电路电源显示，说明电路正处于工作状态，按下停止开关，则电路开关断开，电路停止工作；然后电压经过过压保护装置，送到调压控制装置和自藕变压器，在调压控制下，触发晶闸管，从而控制自藕变压器变比k，选择输出档位，最后电压ui经过自藕变压器，输出电压范围为：uo=215~

3、225V3系统环节电路设计3.1电源控制、显示与保护电路设计：(1)电路图（电源开关、接触器与起动/停止控制电路、发光二极管电路，熔断器、压敏电阻）过压保护：压敏电阻耐压450V。RC：C=1~5μFR=100~200Ω，20W(2).工作原理说明发光二极管和电阻组成显示电路,过流保护可用，熔断器,，熔断电流要大约是额定电流的两倍,熔断电流=2*3000/220=30A3.2自耦变压器设计(1)输入额定电压电流。(2)输出额定电压分档：A.均匀分档设自耦变压器分档电压差⊿Va(如=8V)则输出偏差指标⊿

4、V=(⊿Va/2)(240/220）=4.4V输入220V时输出电压:标准档:220V升高档VH=220+k⊿Va=220，228，236，……。降低档VL=220-k⊿V=212,204,......对应输入允许最高最低电压:UH=(220+⊿V)/(VL/220)UL=(220-⊿V)/(VH/220)---应满足设计要求,否则应增加VH,降低VL参考计算M程序:DVA=8DV=(240/220)*(DVA/2)VL=220-[1,2,3,4,5,6]*DVAUH=(220+DV)./(VL/220

5、)VH=220+[1,2,3,4,5,6]*DVAUL=(220-DV)./(VH/220)计算结果:DV(ΔV)=4.4V--满足VL=212,204V时UH=241V,VH=228,236,244V,时UL=195V--满足设计结果分6档:204,212,220,228,236,244V3.4调压主电路设计(1)主电路用双向晶闸管(2)晶闸管选择：(参考)双向晶闸管电压:(2~3)*电源峰值电压=1000V电流有效值:(2~3)*额定电流=50A选型:确定触发电流1.5A3.5调压算法设计(1)闭环

6、算法:离散I算法输出电压Uo<220-ΔVà?已输出最高档:Yà保持Nà上调1档输出电压Uo<220+ΔVà?已输出最低档:Yà保持Nà下调1档(2)控制周期T>Uo检测电路稳定时间,可取20个工频周期以上,.我在设计中用25个工频周期.3.6调压控制电路设计(1)输出电压检测与控制电源电路设计1.检测电路的原理:变压器把200~240V的电压变成20~24V再经过二极管桥式不可控整流电路把交流电变成直流电,再加上稳压二极管,得到0~4V的v1电压送到控制电路.2、工作原理说明：整流电路部分采用了二极管

7、桥式不可控整流电路,再经过稳压芯片LM7805CT后输出电压为5V，最大输出电流为1.5A,作为控制电路的电源,(2)时钟电路原理说明:用IC555组成的方波信号发生器一般使用IC555来制作非稳态多谐震荡器，由IC555电路加入电阻,电容等零件，达到可以输出对称方波的能力。如上图所示，与一般多谐震荡器不同的是，在其充电回路中加进了一个正偏压的晶体管Q1。Q1在R2的偏压作用下，可充分导通；而在C1放电时，会完全截止。由于Q1关关电晶体和锗二极管在导通状态下，其正向导通电阻很小(小于几百欧姆)，对充、放

8、电时间常数影响不大，故其充、放电时间震荡周期及占空比(周期比)为：T1=0.639(R1+RP1)‧C1T2=0.639(R1+RP1)‧C1T=0.639(2R1+2RP1)‧C1T用25个工频,经过计算C1=200uF,用R1=10K,RP1=10K.（3）输出电压判别电路设计和(4)调压控制电路设计---电路图,工作原理说明触发电路设计判别电路在1.5V---2.5V时候不换档，大于2.5V是下降一档，少于1.5V上升一档。---电路