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1、交流稳压器的原理一、 前言l Dm+E#OxC*我国目前还有很多地区交流电网的供电质量不太高，表现为经常过欠压、瞬时跌落、浪涌和尖峰干扰较多等。而随着科技和经济的发展，信息技术和微电子技术的应用，大量用电设备对供电质量的要求越来越高，因而，电力稳压器已成为许多电子设备（如计算机、通信设备、广电发射设备、医疗设备等）和机电设备（如数控机床、注塑机等）不可缺少的供电装置。Rq7QN目前，许多地方还大量使用机械碳刷调压的稳压器和参数调整型稳压器。机械碳刷型稳压器的主要缺点为：碳刷工作寿命短、需要经常维护，大电流时易产生火花，引起电磁干扰，机械调压响应时间长，三相不能分调等等。参数调整型稳压器的主要缺
2、点为：效率低、负载适应性差、波形失真大、温升高等等。上述类型的稳压器有着许多缺点和不足，已远远不能适应现代科技发展的需要。在现代电源领域，要保证电源装置能做到精密地控制和可靠地运行，必须采用电力电子技术，在装置中使用电力半导体器件（可控硅） 。电力半导体器件具有效率高、控制性能好、体积小、重量轻、使用可靠等许多优点。因此，采用电力电子技术对电力稳压器进行升级换代， 已是目前大功率电力稳压器的主要发展方向。上海潘登电源公司及时分析了市场对新一代大功率稳压电源的需求，研制成功DBW5/SBW5 型系列大功率无触点补偿式电力稳压器（以下称潘登 5 型稳压器） ，本文将就潘登 5 型稳压器的系统结构、
3、工作原理及突出优点作一简单介绍。1?/bwi|(t7z/x0二、 电路结构与工作原理 x|6U| A潘登 5 型系列无触点补偿式稳压器 （本公司专利产品） ，是采用电力电子技术， 对传统的大功率补偿式电力稳压器进行升级换代的改造，开发生产出的一款优秀产品。（1）电路结构潘登 5 型无触点补偿式稳压器原理框图如下： u?ZWf!Scvb0XP1HZ(CMYdXAIs2c-e0d nX?)Uol,b*U5W!|C,Q2a&S潘登 5 型无触点补偿式稳压器主要由补偿电路、调压电路、检测控制电路、输入采样电路、输出采样电路、延时输出电路、保护电路等单元组成。其工作过程为：当输入电压波动或负载变化时，通
4、过采样电路获取反馈电压，经检测控制电路与基准电压进行比较判断，然后输出控制信号，控制调压电路中相应的可控硅导通，使补偿电路产生极性和大小不同的补偿电压，达到稳定输出电压的目的。同时，检测控制电路还对保护电路和延时输出电路进行控制，产生相应的动作。（2）工作原理:Q)v7Ywi&bah潘登 5 型无触点补偿式稳压器的补偿和调压电路 （单相、一台补偿变压器时）如下图 1k Y0?0rh/)t7r1K:C8ca.Ew_E&A)D Z H0KC-KTA2H R9y;mK8w64WxTA k其工作过程为：当输出电压 Uo 高于额定值时（相当于输入电压 Ui 升高或负载减小） ，要求补偿变压器 T1产生反
5、极性的电压，抵消 Ui 升高的那部分电压，此时可触发 S5 和 S8 导通，交流正半波时电流通路为：A T1 上绕组T2S5T1 下绕组S8N，交流负半波时电流沿上述通路反向流动（由于使用了双向可控硅） 。#ComQr i&L8U4u当输出电压 Uo 低于额定值时（相当于输入电压 Ui 降低或负载增大） ，要求补偿变压器 T1产生顺极性的电压，补足 Ui 降低的那部分电压，此时可触发 S6 和 S7 导通，交流正半波时电流通路为：A T1 上绕组T2S6T1 下绕组S7N，交流负半波时电流沿上述通路反向流动。通过控制不同交流无触点开关的通断，可切换自耦变压器的抽头，从而改变补偿变压器补偿电压的
6、大小和极性，达到稳定输出电压的目的。/U+M(Na2v%l该型稳压器可根据稳压精度和输入补偿电压范围的要求， 来选择补偿变压器的台数。（3）主要优点 7rC R q*B&v3G!G潘登 5 型稳压器与传统补偿式稳压器的主要区别在于补偿电压的调节方式上，它直接关系到稳压器的工作可靠性、动态响应、稳压器精度、稳压范围、最大容量、波形失真等性能指标。$y-?0p#l X众所周知，机械碳刷型稳压器是采用伺服电机、机械传动系统和碳刷，与圆盘式或柱式调压器组成的交流稳压装置。由于是机械传动，所以电源动态响应速度慢；同时碳刷使用寿命短，需要经常维护；而且碳刷磨损后易产生火花引起干扰，污染电网与影响其他设备的
7、正常工作。 潘登 5 型稳压器整机没有碳刷接触，没有机械传动，而是通过控制交流无触点开关（由一对单相可控硅反并联组成的模块）的通断， 由“多补偿变压器组合群体” 取得补偿电压的，这样就大大提高了稳压器在运行过程中的工作可靠性， 具有稳定性能好、响应时间快、效率高等许多优点。由于使用大功率可控硅来控制调压，因而相比碳刷调压来说，稳压器的使用寿命延长了许多倍，能连续无故障运行 10 万小时以上，实现了长期免维护。由于调压电路中的可控硅是在电压过零时触发的，因而稳压器输出波形无畸变，无谐波增量。由于可控硅不在负载电流的主通路中，所以器件易于选择，且能可靠工作；同时稳压器容量可以做得很大（目前已能生产
8、最大容量为 2000KVA 的稳压器） ；在输入低电压时，也能保证 100%的带负载能力。而机械 碳刷型稳压器由于碳刷接触面小而影响输出电流，因而容量要做大就相当困难。B w 7i*f由于采用自耦变压器抽头分级调压，既降低了交流无触点开关的通断电压（由 220V 降至200V 以下） ，又能抑制换档时产生的浪涌电流（自耦变压器自身就是一个大功率的电抗器） ，因而大大地提高了无触点开关的工作可靠性和抗干扰能力。由于潘登 5 型无触点补偿式稳压器独特的主电路结构（本公司专利技术） ，调压和补偿变压器的耗电极少，整机效率高达 99%以上，属环保节能型产品；同时，调压范围也可做得很宽（补偿可达50%）
9、 ，而其他类型的稳压器最大只能补偿30%。三、特点和优势#t)hC D|!v i潘登型系列无触点补偿式电力稳压器与其他稳压器相比，具有以下几大优点：1、调压极快，只需 4060 毫秒（机械碳刷型需 7 秒钟才能完成）、调压无碳刷接触、无机械操作 K-z/s6S$MU(?（稳压器 80的故障产生于机械与碳刷）o)U-w,T oLB、三相分调、适应三相电压不平衡的地区$pK V M:k1e0Y$a b（其他稳压器采用统调，若分相调压还需增加费用）U:bPv6N&uDa7、根据电网情况，补偿最大可达50%as2q)na（其他稳压器最大只能补偿30%）、节能效果显著、效率可达 99%（其他稳压器效率在
10、 95%以下）3vyG)hB7w#c;ly、低电压工作时，能保证 100的带负载能力 3%a-.XNW%（参数型稳压器负载适应性差，不适应非线性设备）、适应任何恶劣的、安全性能要求高的工作环境（油浸式稳压器易漏油，不适应上述场合）Ci4h$i?、带防雷和滤波功能，能抑制浪涌和吸收谐波 6U7dYl:oC7K（磁补偿型稳压器自身工作时会产生谐波）潘登型稳压器已由我公司申报并被国家知识产权局授权为专利产品，同时还被认定为上海市高新技术成果转化项目；潘登型稳压器现已通过 ISO9001 国际质量认证，已获得信息产业部颁发的进网许可证。zt;IUX#!or(VL_中科院技术文献情报中心确认，潘登型稳压器多项技术属国内外首创，其整体技术达到了国际同类产品的先进水平。经信息产业部产品质量监督检验中心检验认定，潘登型稳压器是目前国内最先进、容量最大的无触点补偿式免维护电力稳压器。
