单相交流电源自动稳压器设计.doc

单相交流电源自动稳压器 设计内容 单相交流电源自动稳压器 调压方式：自耦变分级+晶闸管无触点开关+开环或闭环自动控制 性能指标：容量3KVA，输入2000~240V，输出220±5V 设计程序 单相交流电源晶闸管无触点自动稳压器 1 设计要求与原始资料 1.1 容量：额定容量3KVA额定电压220V额定电流15A 1.2 电源输入电压：单相交流50HZ，200~240V 1.3输出空载电压：220±ΔV=220±5V 1.4调压方式：自耦变压器分档+晶闸管无触点开关+开环或闭环自动控制 1.5电源控制：空气开关+接触器+ 起动/停止按钮 1.6保护：熔断器过流保护+压敏电阻过压保护 1.7显示：输入有电发光二极管显示，输出电压表，分流器+电流表显示 2 系统总体设计 2.1系统总体结构图 2.2说明 当LN两端输入电压ui=200~240V时，电路经过了过流保护装置，按下启动开关，开关控制电路电源显示，说明电路正处于工作状态，按下停止开关，则电路开关断开，电路停止工作； 然后电压经过过压保护装置，送到调压控制装置和自藕变压器，在调压控制下，触发晶闸管，从而控制自藕变压器变比k，选择输出档位，最后电压ui经过自藕变压器，输出电压范围为：uo=215~225V 3 系统环节电路设计 3.1电源控制、显示与保护电路设计： (1)电路图（电源开关、接触器与起动/停止控制电路、发光二极管电路，熔断器、压敏电阻） 过压保护：压敏电阻耐压450V。 RC： C=1~5μF R=100~200Ω，20W (2).工作原理说明 发光二极管和电阻组成显示电路, 过流保护可用，熔断器, ，熔断电流要大约是额定电流的两倍, 熔断电流=2*3000/220=30A 3.2 自耦变压器设计 (1) 输入额定电压电流。 (2)输出额定电压分档： A. 均匀分档 设自耦变压器分档电压差⊿Va(如=8V) 则输出偏差指标⊿V=(⊿Va/2)(240/220），，……。DVA=8 DV=(240/220)* (DVA/2) VL=220-[1,2,3,4,5,6]*DVA UH=(220+DV)./(VL/220) VH=220+[1,2,3,4,5,6]*DVA UL=(220-DV)./(VH/220) 计算结果: DV(ΔV)=4.4V --满足 VL=212,204V时UH=241V , VH=228,236,244V,时UL=195V --满足 设计结果分6档: 204,212,220,228, 236,244V 3.4 调压主电路设计 (1) 主电路 用双向晶闸管 (2)晶闸管选择：(参考) 双向晶闸管 电压: (2~3)*电源峰值电压= 1000V 电流有效值: (2~3)*额定电流= 50A 选型: 确定触发电流1.5A 3.5 调压算法设计 (1)闭环算法: 离散I算法 输出电压Uo220-ΔV ( ?已输出最高档: Y(保持 N(上调1档 输出电压Uo220+ΔV ( ?已输出最低档: Y(保持 N(下调1档 (2)控制周期T Uo检测电路稳定时间, 可取20个工频周期以上,. 我在设计中用25个工频周期. 3.6 调压控制电路设计 (1)输出电压检测与控制电源电路设计 1.检测电路的原理:变压器把200~240V的电压变成20~24V再经过二极管桥式不可控整流电路把交流电变成直流电,再加上稳压二极管,得到0~4V的v1电压送到控制电路. 2、工作原理说明：整流电路部分采用了二极管桥式不可控整流电路,再经过稳压芯片LM7805CT后输出电压为5V，最大输出电流为1.5A,作为控制电路的电源, 时钟电路 原理说明:用555组成的方波信号发生器 一般使用555来制作非稳态多谐震荡器，由555电路加入零件，达到可以输出对称方波的能力。 如上图所示，与一般多谐震荡器不同的是，在其充电回路中加进了一个正偏压的晶体管 Q1。 Q1在R2的偏压作用下，可充分导通；而在C1放电时，会完全截止。由于Q1关关电晶 体和锗二极管在导通状态下，其正向导通电阻很小(小于几百欧姆)，对充、放电时间常数影 响不大，故其充、放电时间震荡周期及占空比(周期比)为： T1=0.639(R1+RP1) 元器件清单 编号 名称 个数 型号 1 分流器电流表 A 　 1 FL-2 20A 2 V 　 1 XJ92 300V 3 D1 PIN2 1 Ф5 4 熔断器 F PIN-W2/E2.8