[发明专利]PWM斩波数控交流电源

说明书

技术领域

本发明涉及一种PWM斩波数控交流电源。

背景技术

交流稳压电源是能为负载提供稳定交流电源的电子装置，又称交流稳压器。由于市电供电压因各种原因而不稳定，特别是有些供电场所电压波动幅度很大，从而影响用电设备的正常工作，还可能造成用电设备损坏，而交流稳压器是一种能够使用电设备的工作电压基本稳定的稳压设备。交流稳压电源作为交流供电系统中的重要环节，在当今的生产生活中得到了越来越广泛的应用。常有的交流稳压电源有：参数调整型、自耦调整型、开关型交流稳压电源。采用不同的方案会有不同的输出功效，因此对于稳压电源自身的损耗问题，也引起了人们的重视。

交流稳压电源一般都包括三角波发生电路、PWM波产生电路和同步检查与控制电路。现有的三角波产生电路常常采用由比较器构成的方波比较电路，再利用积分电路产生三角波。但该方案产生波形粗糙，幅值不稳定，电路调节复杂，从而使得稳压电源输出不稳定，输入输出的一致性比较差。现有的PWM波产生电路中，其脉宽调制信号通常由专用集成芯片SG3525 产生，通过单片机控制芯片的参考电压，产生输出受单片机控制的脉冲宽度调制波，但是单片机控制电压、频率变化范围较窄。现有的同步检查与控制电路中，利用二进制绕组的不同串联方式把二进制绕组中电压值Uo最小的绕组电压作为调整电压，以得到最高调整电压为的调整电压范围因为二进制变压器成本高，制作麻烦，不易操作，使得稳压电源的制造成本较高。

发明内容

本发明是为避免上述已有技术中存在的不足之处，提供一种PWM斩波数控交流电源，以提高电源输入输出的一致性和输出电源的稳定性、降低成本。

本发明为解决技术问题采用以下技术方案。

PWM斩波数控交流电源，其结构特点是，包括三角波发生电路、PWM波产生电路、同步检查及控制电路、单片机、电源电路、显示电路、隔离及驱动电路和斩波电路；所述三角波发生电路与所述PWM波产生电路相连接，三角波发生电路将生成的三角波输入至PWM波产生电路；所述PWM波产生电路与所述单片机和同步检查及控制电路相连接，PWM波产生电路在单片机的控制下产生PWM波并将PWM波输入至同步检查及控制电路；所述同步检查及控制电路与所述隔离及驱动电路相连接，同步检查及控制电路产生与220V工频频率相同且相位相同和相差180度的两路矩形波；所述隔离及驱动电路与所述斩波电路相连接，隔离及驱动电路用于隔离电源的强电和弱电控制部分并驱动斩波电路的绝缘栅双极型晶体管；所述斩波电路与所述显示电路相连接，用于根据PWM波产生单相正弦波交流电；所述显示电路与单片机和斩波电路相连接，显示电路用于实时显示所述斩波电路输出的交流电压。

所述三角波发生电路包括运算放大器U1、运算放大器U2、电阻R1～R5、电容C1和二极管D1；所述三角波发生电路和所述PWM波产生电路之间还设置有分压电路和加法电路。

所述PWM波产生电路包括电压比较器U4和上拉电阻R12。

所述同步检查及控制电路包括降压电路、比较电路和缓冲电路；所述降压电路包括降压变压器T1；所述比较电路包括比较器U5、比较器U6、电阻R13和电阻R14；所述缓冲电路包括三极管Q1、三极管Q2、电阻R15～R18。

所述隔离及驱动电路包括或非门U7、或非门U8、电阻R19～R24、光电耦合器U9、光电耦合器U10、三极管Q3和三极管Q4。

所述斩波电路包括隔离变压器T2、绝缘栅双极型晶体管Q5、绝缘栅双极型晶体管Q6、二极管D2、二极管D3、电感L1、电容C3和电阻R29。

所述电源电路包括整流桥D4、整流桥D5、变压器T3、电容C10～C12、电容C14～C19、电阻R25～R28、稳压器U11～U13。

本发明的PWM斩波数控交流电源还具有以下技术特点。

所述电压比较器U4为双电压比较器集成电路LM393。

所述比较器U5和比较器U6为双电压比较器LM393AD。

所述稳压器U11为降压型线性稳压器LM337，稳压器U12为可调节三端正电压稳压器LM317，稳压器U13为三端稳压集成电路LM7805。

所述单片机U14为微控制器AT89S52。

与已有技术相比，本发明有益效果体现在：