[发明专利]用于大功率交流稳压电源的变压器开关

说明书

本发明涉及电子开关，特别是一种用于大功率交流稳压电源的变压器开关。

在传统的交流稳压电源中，常常采用可控硅、继电器等来控制主回路的变压器抽头实现稳压，用可控硅、继电器直接换流在中小功率电源中是可行的。但在大功率交流稳压电源中，主回路电流在20A以上，用它们来完成主回路的切换是很难实现的。

本发明的目的在于提供一种直接用于大功率交流稳压电源主回路切换的变压器开关。

本发明的变压器开关包含：变压器B和电子开关K，电子开关K并联在变压器B的次级，变压器B的次级或初级可以并联阻容RC网路，当电子开关K关断时，变压器B次级开路，初级阻抗很大，等效为变压器开关开路。RC网路既是电子开关K的吸收回路，又可以提高变压器B初级的开路阻抗。当电子开关K接通时，变压器B次级短路，初次也短路，等效为变压器开关接通。用本发明的变压器开关来切换主变压器的若干抽头，即可方便地组成一系列大功率高精度交流稳压电源。

本发明的附图说明如下：

图1是其原理框图;

图2是图1的等效电路图;

图3是其典型实施例Ⅰ电原理图;

图4是其典型实施例Ⅱ电原理图;

图5是采用本发明的变压器开关的交流电源的原理框图;

图6是图5所示电源的输出/输入电压关系图;

图7是本发明的应用实施例2;

图8是本发明的应用实施例3。

以下结合附图进一步详述。

图1、图2所示的本发明的变压器开关结构原理上文已述，不再赘述。

图3所示的实施例中，采用了含有两个绕组n₁、n₂的隔离变压器B，电子开关K是一个可控硅开关V，变压器B的次级绕组n₂两端分别连接可控硅V的T₁、T₂端，变压器B的绕组n₂同时，并联阻容RC网路，可控硅V的触发输入端连接控制电路。

图4所示的实施例中，采用了含绕组n₁、n₂的自耦变压器B，电子开关K也是可控硅V，可控硅V的T₁、T₂端分别连接自耦变压器B的次级n₂的两端，变压器B的次级n₂两端同时并联阻容RC网路，可控硅V的触发输入端连接控制电路。

图中的变压器B的铁芯可以留有间隙，也可以不留间隙。电子开关K可以是可控硅开关、继电器等。变压器B的次级n₂与初级n₁匝数比 (n₂)/(n₁) l，最好选取 (n₂)/(n₁) ＝10～40为宜。当电子开关接通时，变压器n₂侧近似短路，由变压器原理可知，n₁侧也近似短路，负载R_L上通过较大的电流_L（详见图2），当电子开关关断时，n₂侧相当于开路，由变压器原理可知n₁侧也近似开路，负载电流I_L很小，I_L的值主要由变压器的空载电流决定。实验证明，当在n₂侧跨接一个小电容时，能有效地减少n₂侧开路时的电流I_L。当然也可用一个RC串联吸收网路，在变压器的n₁侧也可以跨接一个较大的电容，以提高其开关性能。

图5所示为本发明的典型应用实施例之一，其主回路包括：含有绕组n₁、n₂、n₃的自耦变压器B₁，限流电阻R₀，输出电容C₀，控制绕组n₂短接、或正向、或反向接入电路的四个可控硅V₁～V₄，含有变压器B₅、可控硅V₅的变压器开关BK₅，含有变压器B₆，可控硅V₆的变压器开关BK₆，BK₅和BK₆开关的一端接主回路输入端，它们的另一端分别接绕组n₁的两端。