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一款隔离调压式交流电源的电路设计以及应用

作者:时间:2013-12-24来源:网络收藏

(如单相220 V),是电子仪器设备工作主要的供电电源。在电子仪器设备设计、生产与质量检验过程中,特别是进行结构、性能指标的动态检验中,会因为被检测仪器设备内部存在的不良问题而产生漏电、短路等故障。在利用自耦调压器进行相关实验中,由于接线不正确,使用不合理,也会出现“被电”现象。上述情况,如果没有很好保护方法和措施,导致被检测仪器设备和所使用检测设备被“触电”而被损坏,同时也给试验、操作使用人员带来人身危险。为此,文中研究了一种“”,提出了相应设计与制作方法,对于解决上述类似不安全问题,具有重要作用。

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/227272.htm

原理设

文中以稳压电源设备进行“在线模拟公路运输试验”为例,来说明“”设计的原理。稳压电源设备是以单相220 V交流电作为供电电源,直流稳压输出+22 V,最大输出功率220 W(22 V,10 A),对其进行在线模拟公路运输试验,就是在模拟振动试验台上进行带电试验,从而模拟检验运输状态下的技术性能与安装质量。

1、功能指标设计

分析可知,稳压电源设备工作所需用供给电源是单相220 V/50 Hz交流电,并且要求输入的功率大于220 W。由于稳压电源设备的直流稳压性能要求比较高,因而对单相220 W50Hz交流电变化的适应能力比较强,要求变化在180~260 V范围内。同时考虑到使用自耦调压器的安全要求,在保证试验、保证安全的情况下,给“交流电源”设计提出了以下功能与技术指标要求:

1)分别提供220 V/50 Hz交流市电电源和可调的交流电源;

2)输出的220 V/50 Hz交流市电,功率≥1 000 W;

3)输出的可调交流电压范围为0~260V;输出功率≥300W;

4)具有输入电压、输出电压指示和输出电流显示;

5)要求具有漏电、过载保护功能;

6)输入、输出插头、插座安装固定牢靠。

2、原理设计

按照“隔离调压式交流电源”设计提出的功能与技术指标要求,设计原理如图1所示。基本原理:单相市电220 V/50 HZ电源,经漏电保护器、电源开关S1、保险丝接至自耦调压器B1输入端,又通过调节端输出到隔离变压器B2输入端;B2匝数比为1:1,则输出与输入相同的电压;然后经电流表输出到负载RFZ。电压表通过开关S2转换显示输入、输出电压。同时在原理电路中加入了漏电保护器。

电源开关S1的作用是控制两路交流电源的输出。当S1接至上端,“隔离调压式交流电源”输出市电;当S1接至下端,则输出可调0~260 V的交流电压。离变压器B2,实现输出可调电压与输入市电电源绝缘隔离;通过调节自耦变压器B1达到调节输出电压的目的。C1选择容值0.47 μF,耐压500V主要是为了滤除调整B1时产生的高频干扰谐波。

3、安全分析

保险丝加在了“隔离调压式交流电源”自耦调压器的输入端,根据输出功率大小,选定合适规格的保险丝;当负载过大时,保险丝熔断,达到保护试验设备的目的。

采用匝数比为1:1的变压器,实现与单相市电的绝缘隔离;制作合适的变压器,并且初次级绝缘强度高,即满足输出功率要求,又能够避免由于火线、零线、地线接错而带来的不安全问题。

运用漏电保护器,实现漏电保护;当试验中由于仪器设备出现故障或人;员操作不当发生漏电、触电问题时,漏电保护器及时工作,断开市电电源,以保证仪器设备及试验人员的安全。

“隔离调压式交流电源”设计中,具有上述3种安全措施,既保证有效进行试验,又增强了试验过程的安全性。

器件设计与选用

按照“隔离调压式交流电源”设计指标与功能要求,主要以输出可调交流电压的原理为主,研究设计和选用器件,为了保证性能和质量,针对所用器件做出以下设计与选择。

1、隔离变压器

变压器:它在电力系统中的重要作用是变换电压,以利于功率传输。变压器在磁通的作用下,两侧的线圈分别产生感应电势,电势的大小与匝数成正比。变压器原、副线圈匝数不同,这样就起到了变压作用。


关键词: 隔离调压式 交流电源
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