[实用新型]一种直流侧斩波功率调节器

说明书

技术领域

本实用新型涉及功率调节技术领域，特别是涉及通过直流侧斩波来进行功率调节。

背景技术

功率调节是现代电器和设备常见的功能之一。现有技术进行功率调节的方法主要有以下几种：

一种是采用晶闸管调功。该方法将晶闸管串联在交流输入侧，通过脉冲移相触发电路来控制晶闸管的导通角，从而控制交流侧输出电压的大小。目前大多数的电器设备都采用这种方法。然而，由于在交流侧通过移相造成波形畸变，因此晶闸管调功功率因数不高，对电网影响严重。

第二种是采用采用调压器调功。该方法在交流输入侧串联一个调压器，通过改变线圈的匝数比来调节输出电压。由于调压器的体积一般都比较大，因此该方法使得整个电器设备变得笨重而庞大。

第三种是采用电阻分压调功。该方法通过在主回路串联分压电阻来实现，由于分压电阻需要消耗大量的电能，使得设备的能耗增加，效率降低。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种直流侧斩波功率调节器，该调节器可以根据需要调节输出功率的大小，功率因数高，并具有自动稳压和过流保护功能，保证输出功率的稳定可靠。

为了达到上述目的，本实用新型的技术方案如下：

所述的一种直流侧斩波功率调节器，包括一台主机、一条功率输出电缆和一条电源电缆。主机有一个长方形扁平外壳，主机外壳的一个侧面设有功率输出插座，该功率输出插座与功率输出电缆相连；主机另一个侧面设有电源插座，该电源插座与电源电缆相连；主机外壳上盖设有功率调节旋钮电位器和频率调节旋钮电位器，功率调节旋钮电位器用来调节输出功率的大小，频率调节旋钮电位器用来调节斩波频率大小；主机外壳内部装有一块电路板，该电路板的电路由主回路整流电路、主回路斩波输出电路、过流检测反馈电路、稳压检测反馈电路、调压信号给定电路、稳压信号逻辑处理电路、PWM控制电路和IGBT隔离与驱动电路组成；电路板上的VCC、+15V、AC220V与电源插座相连，电路板上的可调电阻R5与主机外壳的频率调节旋钮电位器相连，电路板上的可调电阻R15与主机外壳的功率调节旋钮电位器相连，电路板上的连接器J1与功率输出插座相连。

所述的主回路整流电路包括整流桥BR1和电容E1，AC220V跨接在整流桥BR1的管脚2和管脚3之间，电容E1跨接在整流桥BR1的管脚1和管脚4之间，BR1的管脚4接地线GND。

所述的主回路斩波输出电路包括IGBT模块BG1、电容E2、电容C1以及连接器J1。整流桥BR1的管脚1与电容E1的公共节点和IGBT模块BG1的管脚2相连，电容E2接在GB1的管脚3和地线GND之间，电容C1接在GB1的管脚3和地线GND之间，连接器J1跨接在负载电感L1两端。

所述的过流检测反馈电路由IGBT模块BG1的管脚3输出经负载电感L1、电流采样电阻R3后与地线GND相连，电流反馈信号从负载电感L1与电阻R3的公共节点引出，与PWM发生器U1的管脚3相连。

所述的稳压检测反馈电路由IGBT模块BG1的管脚3输出经电阻R1、分压电阻R2后与地线GND相连，电压反馈信号从电阻R2的RP端引出，经电阻R13与运算放大器U3B的管脚6相连。

所述的调压信号给定电路由分压电阻R15构成，电阻R15跨接在电源VCC与地线GND之间，给定信号从电阻R15的RP端引出，经电阻R14和运算放大器U3B的管脚6、电阻R13、电阻R11的公共节点相连。

所述的稳压信号逻辑处理电路由来自分压电阻R2分压信号经电阻R13与运算放大器U3B的管脚6相连，由来自电阻R15的给定信号经电阻R14与运算放大器U3B的管脚6相连，电阻R13、电阻R14以及运算放大器U3B的管脚6的公共节点引出线经电阻R11与运算放大器U3B的管脚7相连，运算放大器U3B的管脚7经电阻R9与运算放大器U3C的管脚9相连，运算放大器U3C的管脚9经电阻R10与运算放大器U3C的管脚8相连，运算放大器U3C的管脚10经电阻R8、电阻R12与运算放大器U3B的管脚5相连。

所述的PWM控制电路由PWM发生器U1构成，运算放大器运算放大器U3C的管脚8输出与PWM发生器U1的管脚2相连，电容C2、电阻R4跨接在PWM发生器U1的管脚1和管脚2之间，电容C3跨接在PWM发生器U1的管脚8与地线GND之间，电容C4跨接在PWM发生器U1的管脚4与地线GND之间，可调电阻R5跨接在PWM发生器U1的管脚8、管脚4之间，PWM发生器U1的管脚7接电源+15V，PWM发生器U1的管脚5接地线GND。