[发明专利]分区自耦补偿交流稳压器

说明书

一种分区自耦补偿交流稳压器，包括自耦补偿式主电路、采样比较单元、延时保护单元、触发选通控制单元、触发单元、检错判别单元、保护驱动单元，自耦补偿式主电路包括补偿变压器、自耦变压器、晶闸管开关组和继电器保护开关。采样比较单元对交流电源电压进行电压采样，输出触发选通控制值；触发选通控制单元依据延迟后的触发选通控制值输出触发控制信号且由触发单元控制晶闸管开关组中双向晶闸管的通断。所述分区自耦补偿交流稳压器在实现互锁控制的同时，还由检错判别单元和保护驱动单元依据触发选通控制值是否有效来启动/停止对晶闸管开关组的保护，控制触发单元的供电电源，有效地加强了针对工作过程异常的保护力度，使工作更加稳定、可靠。

技术领域

本发明涉及电源技术领域，尤其是一种分区自耦补偿交流稳压器。

背景技术

现有的补偿式交流稳压器，其优点是稳压范围宽，波形几乎没有失真，整机效率高，负载适应性强。其原理是根据输入电压的高低情况，自动控制补偿变压器上初级绕组的不同绕组线圈的投切，利用初级侧工作绕组和次级绕组的变比关系，或者通过调整初级绕组上所加电压的方式，提供双向多档的电压补偿，从而实现调压稳压的目的。

现有补偿式交流稳压器的不足之处是：采用电机控制碳刷移动来改变向补偿变压器励磁线圈施加不同电压时，碳刷容易磨损，经常出现故障。采用电子开关切换的方式来进行补偿变压器上初级绕组的不同绕组线圈的投切，或者调整初级绕组上所加电压时，电子开关的延迟关断容易造成电源短路故障；采用单片机、PLC等的程序方式控制电子开关切换时，程序飞跑、死机等问题也会造成稳压器失效，或者是因控制逻辑错误造成电源短路故障。

发明内容

为了解决现有补偿式交流稳压器所存在的问题，本发明提供了一种分区自耦补偿交流稳压器，包括自耦补偿式主电路、采样比较单元、延时保护单元、触发选通控制单元、触发单元、检错判别单元、保护驱动单元。

自耦补偿式主电路包括补偿变压器、自耦变压器、晶闸管开关组和继电器保护开关。采样比较单元对交流电源电压进行电压采样，输出触发选通控制值；延时保护单元输入触发选通控制值，输出延迟后的触发选通控制值和不触发区控制信号；触发选通控制单元输入延迟后的触发选通控制值，输出触发控制信号；触发单元根据输入的触发控制信号，控制晶闸管开关组中双向晶闸管的通断；检错判别单元输入延迟后的触发选通控制值并判别其是否有效，输出触发选通控制值判别信号；保护驱动单元依据触发选通控制值是否有效、即依据触发选通控制值判别信号是否有效来启动/停止对晶闸管开关组的保护，同时依据触发选通控制值是否有效和不触发区控制信号是否有效来控制触发单元的供电电源。

触发选通控制值为M位二进制值；检错判别单元判别输入的触发选通控制值是否有效的依据是，触发选通控制值的M位二进制值中，有且只有一位有效时，触发选通控制值有效；否则，触发选通控制值无效；所述M为大于等于2的整数。触发选通控制值中的位为1有效，为0无效，即触发选通控制值信号中的高电平有效，低电平无效；或者是，触发选通控制值中的位为0有效，为1无效，即触发选通控制值信号中的低电平有效，高电平无效；共有M个触发选通控制值有效。

采样比较单元将交流电源电压波动区间范围的电压分成M个电压等级区间，输出的M个有效的触发选通控制值与M个电压等级区间一一对应。采样比较单元包括交流电源电压采样电路和多区间电压比较器电路，交流电源电压采样电路将交流电源电压有效值转换为交流电源电压采样值；多区间电压比较器电路的输入电压为交流电源电压采样值，将交流电源电压采样值与M-1个阈值电压进行比较，得到M位比较输出值，M位比较输出值构成触发选通控制值。