杜绝浪费有实际意义的节能型交流稳压电源设计

稳压电路

输入电压的波动范围为-25%～+10%，输出电压要求在220×(1±0.05)V范围内。将输入电压分为5档，可提高输出电压的精度。根据不同的波动率得到相应的输入电压，其对应值分别为：165V(下降25%)，176V(下降20%)，198V(下降10%)，209V(下降5%)和242V(升高10%)。继电器控制部分和变压器原理如图1所示。

图1：继电器控制部分和变压器原理图

当输入电压为165V时，继电器J1、J2、J3、J4的主触头全部吸合，此时自耦变压器为升压变压器，根据一定的匝数比，使得输出电压为220V;当输入电压为176V时，J1释放，J2、J3、J4吸合，仍作为升压变压器;当输入电压为198V时，J1、J2释放，J3、J4吸合;当输入电压为209V时，J1、J2、J3释放，J4吸合;当输入电压为242V时，J1、J2、J3、J4全部释放，此时为降压变压器。变压器电路的输入、输出电压数据如表1所示：

 稳压控制电路如图2所示(图中方框B,C,D各框内电路与方框A同)。市网电压经IN4004整流，由320k8电阻降压限流，47LF电容滤波，电阻R2与电位器R3(22k8)分压，取采样信号，采样电路与LM393的“-”端相接，基准电平与LM393“+”端相接。当采样电压大于基准电压时，即LM393“-”端电压高于“+”端电压，LM393输出低电平，MC1413输入低电平，输出高电平，继电器则不动作(释放)。当采样信号低于基准电平时，LM393输出高电平，MC1413输出低电平，继电器动作(吸合)。

节能电路

节能电路如图3所示，由5个IN5404硅整流管(D3～D7)构成识别电路。当有负载时，回路电流将流经IN5404,在A,B两点产生1.2V的交流电压，再经IN4148整流，电容滤波，电阻限流，给MC1413引脚7输入正偏压(高于门限电压)，MC1413输出低电平，引脚10的继电器J5工作(吸合)，用此继电器来控制自耦变压器的接地回路。当无负载时，A、B端无电压，MC1413引脚7为低电平，MC1413引脚10输出高电平，继电器释放，断开自耦变压器的接地回路，减少无负载时线圈内电流的无功损耗。

自耦变压器的设计

设计自耦变压器需计算容量、铁芯截面积、各绕组匝数及漆包线径等参数。

设计实例

据上述设计电路制造出容量为1kVA的稳压电源，其主要技术指标如下：输入电压范围165～265V,输出电压230×(1±0.05)V，铁芯截面积22.4cm2，铁芯外廓32mm×70mm，每伏2.4匝，电磁功率线径为0.69～0.75mm，传导概率线径为1.08～1.15mm，每伏磁通量密度为2.43TV。

结束语

本文设计的节能型交流稳压电源，主要特点是通过改变自耦变压器抽头实现稳压器的波形不失真。经样机实验，调试已获得成功，说明该设计方案是可行且可靠的。