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《自动补偿式交流稳压电源研制》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、第!"卷第"期%&’(!"0&(""##$年"月123456789:8)*+,-.,/"##$自动补偿式交流稳压电源的研制孙海涛!仝永强!大连理工大学!辽宁大连!!"#$%"摘要!介绍了一种单片机控制的自动补偿式交流稳压电源及其硬件组成!工作原理和软件编程原理"关键词!单片机!交流稳压电源!变压器中图分类号!!"#$%文献标识码!&文章编号!’$$()*#%+!%$$+"$%)$$(+)$,!引言随着我国经济的飞速发展!用电量随之急剧上升"但由于电网特别是最底层电网相对老化!同时电网中的污染又相对增多!从而产生了用电电压波动
2、大#波形失真等问题"用户为了得到高品质的电源!多采用交流稳压电源"目前的交流稳压电源主要有磁饱和式#可变电抗器式#伺服电机拖动调压变压器式等"这几种交流稳压电源中都存在响应慢#有跳变#谐波多和输出波形差等缺点"为了克服以上缺点!本文介绍了一种大功率补偿型交流稳压电源!它用补偿环节实现输出电压的稳定"该电源具有抗干图$主电路图扰性能好#稳压精度高#响应快#电路简单#工作可!"#$%&"’()’*+,*’"-.")./"0靠#稳压范围宽#运行效率高等优点"当外界供电网$(#$%((输入#输出电流$,((补偿变压器!(一次侧与控制
3、络电压波动或负载变化时!能自动保持输出电压稳变压器!$一#二次侧中导通部分的串联回路电流$#((流向定!并具有过压#过流#温度过高#声光报警以及故障!$一次侧和二次侧导通部分的电流保护功能!还具有容量大#效率高#负载广泛等优点"!(1#4!45#(!,%#&"硬件组成及工作原理联立式%(&/式%#&可求得!0#!$的关系式为$!01"$"()#$"$)#(!$%+&!"#主电路及基本电磁关系分析"$"(交流稳压电源的主电路如图(所示"图(中式中!"$#"(分别为控制#补偿变压器的变比’#$##(!$#!(分别为控制#补偿变压
4、器!-(#-%以及.(/.*为在任意状态下!控制变压器一#二次绕组接通部分别为控制变压器一#二次绕组的电子开关!在设计分占该绕组的电压比"当开关分别处于-(#-%时!中采用过零触发的固态继电器!可带负载下调整"则对应的#$分别为)(3%#5(3%’当开关分别处于!0#!$分别为稳压器的输入#输出电压!!(#!%分别为.(/.*时!则对应的#(分别为)(3%#)+3(##),3(##!(的一#二次电压!!,为!$的一次电压"下面根据)(3(##5(3(##5,3(##5+3(##5(3%"当输入电压变化稳压电源的主电路图!进行
5、电磁关系的定性分析"时!单片机通过电压比较环节检测输出电压的变化!"#"$电压关系分析方向!即电压是增大还是减小!根据其变化确定相应由图(可列出电压平衡方程式如下$的固态继电器的导通和关断!从而使稳压器的输出!$1!02!%%(&电压保持稳定"!%1!(3"’%%&显然!当电子开关-(#.(和-%#.*组合导通时!万方数据!,1!43"4%,&为输入电压的极限位置!补偿电压!%1!!的补偿量!"第!"卷为最大!设!!"#"则式#$$得%参数&&’!()$"#$%&容量关系分析"%""!#,$&*!+$."#.8"-(+,$设
6、"-"..-/"通过选择不同的变比!+"即可求得"%的-7,.$$+"$.(+4$上下限值以及补偿电压!"的值"如表+所示&!+?-7,.$-7,.$表#补偿电压值$-"$.(+&$!+?-7,.$!"#$%&’()*%+,"-.+/0($-"/%0"$1%式中$.*)*稳压器的输出容量!>!!!!K%LMNOP%&"%LM%QP%&!"H/$+**补偿变压器的容量>0$47$&=7$)>047$$-**控制变压器的容量==&&74$>$>7=$),&74$当选取!-"2’!+"272"调压范围为..-@+$A时"0=,$7
7、&0>427>4)2$7&02=$2704$!>&,7,=$)02704$稳压器的尺寸容量$"$!3$+"!B00+$.&由此可见"补偿$=247$>6=7$)=47$式稳压器具有良好的经济性能指标&但是"当扩大稳压范围’提高稳压精度时"相应的!+的减小将会使由表+中数据可以看出"补偿变压器的变比!+其容量增大&越大"稳压的范围就越小"故一般选择!+为012为!"!控制电路及控制原理分析宜&同理"假设!(为定值"控制变压器的变比!-与稳控制电路是以CD;+&E2$.单片机为核心构成压范围的关系同样有上述结论成立&的"还包括补
8、偿电路’触发电路’电压’电流’温度检因为采用补偿式控制"而且采用过零触发的固测回路’声光报警电路’报警铃声取消按键和故障停态继电器作为电子开关"再加上图(中的补偿变压机电路&控制电路原理框图如图.所示&由于器相当于大电感"可以滤除高次谐波"因而可以很好CD;+&E2$.内部集成有+F位&通
