[实用新型]晶体管交流稳压器

说明书

本实用新型是论及一种晶体管交流稳压器。

目前，在需要稳定交流220伏电源的场合，绝大多数仍使用五十年代末设计现还在大量生产的614系列电子交流稳压器，生产厂家代表有苏州电工仪器厂、上海科艺光学仪器厂等。由于该稳压器是使用电子管控制，因而存在应变时间较长、易产生过压、以及自身功耗大、需预热等缺陷，与当今的发展和需要已不相适应。

本发明的目的是提供一种耗能低、具有过欠压及过流保护、造价低、适用泛围广的晶体管交流稳压器。促进电子管交流稳压器的升级代换。

本实用新型提供的交流稳压器，由取样、差动放大、基准、过欠压保护、过流保护、自复位电路及自耦变压器组成。其特征在于它采用晶体管的基极与差动放大电路的输出端相接，在晶体管的集电极与发射极回路间接有一个整流电桥或磁饱和变压器（又可称磁放大器）的直流绕组，整流电桥的另两端或磁饱和变压器的交流绕组分别与零线、自耦变压器相接。本实用新型提供的交流稳压器与现有的电子管交流稳压器不同之处在于：使用晶体管的比较、放大，以微小的直流变化量控制交流输入回路的电源阻抗，来稳定交流输出电压；它还设有过压、欠压、过流保护电路，这三部份的输出驱动同一个执行机构动作。

本实用新型的实施情况通过附图详细说明。

图1是本实用新型采用晶体管与整流电桥的原理图。

图2是本实用新型采用晶体管与磁饱和变压器的原理图。

图3为本实用新型的过压、欠压、过流保护电路的原理图。

参照图1，接通电源后，并在输出端U_o的输出火线〔9〕和零线〔10〕之间的取样电路〔1〕得到一个直流电压〔11〕（取样电路〔1〕采用降压整流后分压得到），送入差动放大电路〔2〕的输入端与基准电路〔3〕提供的基准电压〔12〕比较（基准电压由受电压、温度影响极小的稳压集成电路提供）。若输入电压U_i正好为设定值220伏，上述两个电压差为某一定值，差动放大〔2〕的输出端〔13〕（即晶体管BG1的基极）变化量为零，整流电桥ZL的两交流端保持固定的阻抗，此时自耦变压器〔6〕可认可不工作，即U_o＝U_i。

当输入电压U_i高于220伏或因负载减轻引起输出电压U_o上升时，取样电路〔1〕的输出端电压随之上升，〔11〕与〔12〕的差值减小，差动放大电路〔2〕的输出电压下降，晶体管BG1的集电极电流减小，整流桥ZL的两交流端阻抗增大，自耦变压器〔6〕的输出电压下降，使U_o恢复到设定值220伏。若输入电压U_i超出上限值如280伏，此时超出了自耦变压器的调整范围（即晶体管BG1的线性放大区），差动放大电路〔2〕将输出低电位，使保护电路〔4〕中的过压运放A1翻转，图3中的晶体管BG2导通，继电器J吸合，常闭触点断开，同时输入火线〔14〕与自动复位电路〔5〕接通工作（复位电路〔5〕由可调延时电路组成），延时一定时间后使继电器J释放，若输入电压尚未正常，上述过程就重复进行。

同理，当输入电压U_i低于220伏或因负载加重引起输出电压U_o下降时，各电路的状态正好相反，差动放大电路〔2〕的输出电压上升，BG1的集电极电流增大，整流电桥的两交流端阻抗减小，自耦变压器〔6〕的输出电压升高，U_o恢复到设定值。若输入电压低于下限值如150伏，则差动放大电路输出一个高电位，使保护电路〔4〕动作，图3中的欠压运放A2翻转，BG2导通，此后的工作状态与输入电压超出上限值的情况相同。

当发生过流直至输出电压U_o两端短接时，由于自耦变压器〔6〕处于颠倒工作状态，使原输入绕组的电压急剧上升，此电压变化量反映到保护电路〔4〕中，使图3的过流运放A3翻转，BG2导通，继电器J吸合切断电源。实际应用时在过流运放A3的输出端加装自锁电路，区别于过欠压电路。

图1的电路在使用中由于受到BG1的最大耗散功率PCM及反向击穿电压BVCEO等指标的限制，稳压器的容量不可能很大，通常为500伏安以下，若需要容量在500伏安以上时，应采用图2所介绍的电路。

参照图2，工作原理与图1相同，仅用磁饱合变压器B代替图1中的整流电桥ZL。磁饱和变压器B的直流绕组〔7〕与晶体管BG1的集电极、电源正极相接；交流绕组〔8〕与自耦变压器〔6〕、零线相接。由于磁饱和变压器自身的放大作用，对晶体管BG1的各项技术要求大大降低，晶体管稳压器的容量得到提高。