[发明专利]一种SPWM斩波式交流稳压器及供电系统

说明书

技术领域

本发明涉及交流稳压器技术领域，尤其涉及一种SPWM斩波式交流稳压器及供电系统。

背景技术

电力供求矛盾的存在，使市电电网的供电电压存在较大的波动，而这将影响到精密仪器、大型用电设备等要求较高供电质量的设备的正常运行。所以，一般的处理方法是在市电电网和用电设备之间接入高稳压精度、宽稳压范围的交流稳压器。

已知现有技术中应用较为广泛的交流稳压器为一种无触点多补偿变压器式交流稳压器，将采用的多个补偿变压器Tr的次级端串联在主电路中，通过双向晶闸管或固态继电器组成的变换电路，选择性地切换串入主电路中的补偿变压器Tr的个数来进行有级补偿，从而达到稳压的目的。

但上述技术方案仅能实现有级调压，这对于要求高供电质量的精密仪器而言，存在着调压精度不高的不足。因此，为满足精密仪器的需求，还有待做进一步的改进。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种SPWM斩波式交流稳压器，以解决所发现之现有技术仅能实现有级调压，存在调压精度不高的技术问题。

本发明的第一方案提供：一种SPWM斩波式交流稳压器，包括：

控制侧，基于获取的有效输入电压和预设的参考输出电压比较得到的误差电压，输出控制信号；

补偿执行侧，受控于所述控制信号以产生对负载电压进行补偿的补偿电压，使得所述负载电压等于所述参考输出电压；

其中，所述控制侧包括：

输入电压侦测电路，耦接于市电电网以用于获取有效输入电压；

控制电路，耦接于所述输入电压侦测电路以接收所述有效输入电压，比较所述有效输入电压和所述参考输出电压，得到误差电压，并基于所述误差电压产生及输出PWM脉冲信号；

驱动电路，耦接于所述控制电路以被所述PWM脉冲信号触发，输出控制信号；

所述补偿执行侧包括：

斩波电路，耦接于所述驱动电路并受控于所述控制信号，转化直流输入电压为直流目标电压输出；

补偿变压器Tr，初级端耦接于所述斩波电路以接收所述直流目标电压，转化所述直流目标电压以在次级端输出使负载电压等于所述参考输出电压的所述补偿电压；

整流电路，耦接于所述斩波电路以向所述斩波电路提供所述直流输入电压。

实施上述技术方案，控制电路基于输入电压侦测电路获取的有效输入电压和预设的参考输出电压得到误差电压，并产生及输出与误差电压对应的PWM脉冲信号，控制电路受PWM脉冲信号触发输出控制斩波电路转化直流输入电压为直流目标电压并输出的控制信号，补偿变压器Tr的初级端接收直流目标电压输入，经转化在次级端输出使负载电压等于参考输出电压的补偿电压；上述过程通过PWM脉冲信号来控制补偿变压器Tr的初级端的输入电压，使补偿变压器Tr的次级端输出高精度的补偿电压，具有无级调压且调压精度高的优点。

本发明的第二方案是在第一方案基础上进一步提供：当所述输入电压侦测电路获取的所述有效输入电压高于所述参考输出电压时，所述补偿变压器Tr的次级端输出与所述有效输入电压反相的补偿电压；当所述输入电压侦测电路获取的所述有效输入电压低于所述参考输出电压时，所述补偿变压器Tr的次级端输出与所述有效输入电压同相的补偿电压。

实施上述技术方案，在用电低谷期，市电电网的供电电压较高，此时可能出现有效输入电压高于参考输出电压的情况，次级端串接在负载主电路的补偿变压器Tr在次级端输出与有效输入电压反相的补偿电压，补偿电压与有效输入电压进行叠加，实现对有效输入电压的消减，使负载电压等于参考输出电压；在用电高峰期，市电电网的供电电压较低，此时可能出现有效输入电压低于参考输出电压的情况，补偿变压器Tr的次级端输出与有效输入电压同相的补偿电压，补偿电压与有效输入电压叠加，实现对有效输入电压的增加，使负载电压等于参考输出电压；通过上述过程，在市电电网的供电电压发生上波或下波时，均能保持负载电压为稳定的输出参考电压，从而有效改善了因市电电网的供电电压的波动而对负载的正常工作产生影响的问题。

本发明的第三方案是在第二方案基础上进一步提供：当所述输入电压侦测电路获取的所述有效输入电压等于所述参考输出电压时，闭合并联于所述补偿变压器Tr的初级端的自动旁路以使所述补偿变压器Tr的次级端输出的补偿电压为零。

实施上述技术方案，在有效输入电压等于输出参考电压时，不需要对负载电压进行补偿，闭合并联在补偿变压器Tr的初级端的自动旁路，使得补偿变压器Tr的次级端输出为零的补偿电压。