[其他]三相超隔离抗干扰电源稳压装置

说明书

本实用新型涉及计算机及精密仪器的供电设备，属电源抗干扰和稳压设备的改进。

现代精密电子设备以计算机为代表，它的系统故障（特别是硬件损坏）极大部份是由于供电电源出现尖脉冲干扰，电压瞬时大幅度起伏变动引起的，美国TOPaz公司提供一种三相超隔离抗干扰供电设备，采用对变压器初次级绕组进行屏蔽的超隔离措施，对供电线路的尖脉冲干扰有抑制作用，但该设备没有稳压作用，美国Liebert公司出产的磁合成器（Magnetic    Synthesizer）CAF系列三相稳压器采用波形合成原理，每相由六个互连的磁饱和变压器顺序产生一系列电压方波，再迭加而成输出的正弦波抗干扰和稳压性能较好，该设备缺点是结构复杂，成本高，由于需要较多的磁饱和变压器，设备的发热量多，产生的音频噪声也较大。

本实用新型的目的是提供一种结构较简单，脉冲干扰抑制力强，稳压范围大，音频噪声和谐波失真较低的新型三相抗干扰电源稳压装置。

本装置是一种非线性无源功率变换器，其特点是采用屏蔽和隔离滤波作为抑制脉冲干扰的手段，并使装置的电磁系统满足基波谐振及稳定条件。

本装置由A、B、C三个单相超隔离变压器及相应的基波振蕩器和滤波电路组合而成，每个单相超隔离变压器的初级绕组和次级绕组都分别具有一个主绕组和一个辅助绕组，主绕组和辅助绕组是逆极性反串联接，初级绕组的主绕组和辅助绕组都是屏蔽的，称为外屏蔽，次级绕组的主绕组和辅助绕组也是屏蔽的，称为内屏蔽，外屏蔽和内屏蔽最好采用双层屏蔽，以提高超隔离效果。三个单相超隔离变压器的初级绕组和次级绕组分别采用星（Y）形接法而构成一个三相变压器，其中初级绕组中线、外屏蔽、与电网地线连接作为本装置隔离的一方，次级绕组中线、内屏蔽、变压器铁芯、机箱与实验室专用地线连接作为本装置隔离的另一方，上述两隔离方严格分开，使来自电网的脉冲干扰被隔离，达到抑制干扰的目的，在每相的输出端还都配有由电网基波的3次谐波、5次谐波以及7次和7次以上谐波滤波器组成的滤波电路，使输出的音频噪声得到抑制，并减少输出波形的谐波失真。

各相变压器及相应的滤波器的结构参数可以任意一相（例如A相）说明如下：

初级绕组的辅助绕组（W’_入）和主绕组（W_入）的匝数比为1：3.5～4.5次级绕组的辅助绕组（W’_出）和主绕组（W_出）的匝数比为1：4～5，其中，初级绕组的主绕组（W_入）和辅助绕组（W’_入）以及次级绕组的辅助绕组（W’_出）均工作于磁化曲线的线性段，其感应电压遵循普通变压器规律，随输入电压而线性变化，次级绕组的主绕组（W_出）则工作在磁化曲线的饱和段，具有稳压作用，由于初级绕组的主绕组（W_入）和辅助绕组（W’_入）是逆级性反串联接，次级绕组的主绕组（W_出）和辅助绕组（W_出’）也是逆极性反串联接，起了扩大稳压范围的作用。

在相输出端，由电容C₁和电感L₁组成谐振频率为基波三倍频的串联谐振回路，由电容C₂和电感L₂组成谐振频率为基波五倍频的串联谐振回路，这两个串联谐振回路均与相变压器的次级绕组的主绕组（W_出）并联，分别作为基波3次谐波和5次谐波的滤波器，由于整机的噪声抑制主要取决于这二个滤波器回路的质量，必须给它们以合理安排，本装置把L₁和L₂连接于输出中线的一端，并分别用隔磁材料使其与整个装置作磁性隔离，以保证音频噪声得到有效的抑制，隔磁材料可采用铝材或铜材。与此同时，相变压器次级绕组的主绕组（W_出）和电容C₁、C₂、电感L₁、L₂组成基波谐振回路，成为基波振蕩器，谐振于电网基波频率或基波邻近频率，使本装置的非线性电磁系统满足基波谐振及稳定条件，保证能量从输入端传输到输出端。

为加强对各种射频干扰和杂波干扰的滤除，由电容C₃和C₄组成基波7次和7次以上谐波滤波器，它们均并联于相变压器的次级绕组两端，其中C₈为云母电容。

B相和C相的结构参数与A相完全相同。