电压调节装置的制作方法
专利名称：电压调节装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电压调节装置。
技术背景
在日常生活和电气维修中，常会用到不同电压等级的交流或直流电源。在现有技 术中存在以下几种电压调节装置的形式单一绕组变压器；多绕组变压器；自耦变压器电 压调节装置。
其中，单一绕组变压器只能提供一种电压，不能进行调压。多绕组变压器只能输出 固定的几种电压，电压范围窄，不能进行灵活调压，使用不便。而自耦变压器电压调节装置 的制作工艺复杂、成本高，原、副绕组之间除了磁场的联系之外还存在电连接，因此很容易 造成人员触电及设备因过电压而损坏。
所以，有必要设计一种新型装置，以克服现有技术的缺陷。 发明内容
针对现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种结构简单且实现更多、更丰富的 电压输出的电压调节装置。
本发明提供的电压调节装置包括变压器、多个副边空气开关、总电源空气开关、交 流输出空气开关、直流输出空气开关、整流桥、自耦开关，其中变压器具有原边绕组和副边 绕组，总电源空气开关与原边绕组串联，副边绕组包括多个子绕组，每个子绕组与一个副边 空气开关连接，多个子绕组串联；当每个副边空气开关处于断开位置时，与该副边空气开关 连接的子绕组从副边绕组断开；当每个副边空气开关处于连通位置时，与该副边空气开关 连接的子绕组接入副边绕组；整流桥与变压器的副边绕组的输出端并联；交流输出空气开 关与整流桥的交流侧串联；直流输出空气开关与整流桥的直流侧串联；所述自耦开关连接 在原边绕组和副边绕组之间。
优选地，所述副边绕组按照2n(n取0、1、2......整数)电压等级绕制。
优选地，所述副边空气开关是单刀双掷开关。
优选地，在每个子绕组两端并联有显示装置。
优选地，所述显示装置包括发光二极管和限流电阻，所述发光二极管与限流电阻串联。
优选地，自耦开关为双刀双掷开关。
优选地，所述整流桥由整流二极管组成。
相对于现有技术，本发明提出了多绕组变压器，通过合理选择副边绕组的输出电 压数值，经过简单的控制电路组合，就可以实现多种灵活的副边输出电压。例如，9个绕组就 可以输出1 475V中任意整数数值的电压。当绕组更多时，还可以调节出更高、更丰富的 电压等级。，因此，给日常的生活和电气维修提供了更大的方便。
图1是本发明一种具体实施方式
中电压调节装置的结构示意图。
具体实施方式
图1是本发明一种具体实施方式
中电压调节装置的结构示意图。如图1所示，所 述电压调节装置包括变压器、多个副边空气开关、总电源空气开关、交流输出空气开关、直 流输出空气开关、整流桥、自耦开关。
变压器Tr的设计容量，通常按变压器的次级功率和初级功率的平均值进行计算。
在本实施方式中，为了计算方便，负载为纯电阻性质，而且，变压器Tr的副边共有 八个绕组，则次级输出的总功率为
P2 = U21I21+U22I+U28I 28
式中P2为变压器的次级输出总功率。U21 = IV、U22 = 2V、U23 = 4V、U24 = 8V、U25 =16V、U26 = 32V、U27 = 64V、U28 = U8V，其中电压、电流均为有效值。
初级输入的总功率为
Pl = P2/ η
式中Pl为变压器的初级输入总功率、η为变压器效率，一般取0. 8 0. 9。
则，设计功率为Pl和Ρ2的平均值，即
P = (Pl+P2)/2
P为变压器的设计功率。
变压器Tr采用小型变压器即可，变压器Tr 一般采用壳式结构。变压器的铁芯由 硅钢片叠成，例如，0. 35mm的硅钢片叠成，每层硅钢片由两片硅钢片对成。
标准的铁芯通常包括两种；一种是GEI型；另一种是KEI型。GEI型铁芯制作的变 压器用铜线少，用铁多，因而价廉，体积大。KEI型铁芯制作的变压器用铜线多，用铁少，因而 昂贵，体积较小。当然，在针对具体应用时，可以选择各种适合的标准或非标准铁芯。
对于50Hz交流电，小型变压器铁芯截面积S的计算由以下公式确定
S ~ K
式中，系数K的数值和变压器功率P有关，可按如下的表1来选取
权利要求
1.一种电压调节装置，其特征在于，所述电压调节装置包括变压器、多个副边空气开 关、总电源空气开关、交流输出空气开关、直流输出空气开关、整流桥，其中变压器具有原边绕组和多个副边绕组，总电源空气开关与原边绕组串联，副边绕组 包括多个子绕组，每个子绕组与一个副边空气开关连接，多个子绕组通过调压空气开关串 联；当每个副边空气开关处于断开位置时，与该副边空气开关连接的子绕组从副边绕组 断开；当每个副边空气开关处于连通位置时，与该副边空气开关连接的子绕组接入副边绕 组；整流桥与变压器的副边绕组的输出端并联；交流输出空气开关与整流桥的交流侧串联；直流输出空气开关与整流桥的直流侧串联；所述自耦开关连接在原边绕组和副边绕组之间。
2.根据权利要求1所述的电压调节装置，其特征在于，所述多个副边绕组是按照2n电 压等级绕制的绕组，η为大于或等于0的整数。
3.根据权利要求1所述的电压调节装置，其特征在于，所述副边空气开关是单刀双掷 开关。
4.根据权利要求1或2所述的电压调节装置，其特征在于，在每个子绕组两端并联有显示装置。
5.根据权利要求1或2所述的电压调节装置，其特征在于，所述显示装置包括发光二极 管和限流电阻，所述发光二极管与限流电阻串联。
6.根据权利要求1或2所述的电压调节装置，其特征在于，所述自耦开关为双刀双掷开关。
7.根据权利要求1或2所述的电压调节装置，其特征在于，所述整流桥由整流二极管组成。
全文摘要
本发明公开的交直流电压调节装置包括变压器、多个副边调压空气开关、总电源空气开关、交流输出空气开关、直流输出空气开关、整流桥、自耦变压器，变压器具有原边绕组和副边绕组，总电源空气开关与原边绕组串联，副边绕组包括多个子绕组，每个子绕组与一个调压空气开关连接；当每个副边空气开关处于断开位置时，与该副边空气开关连接的子绕组从副边绕组断开；当每个副边空气开关处于连通位置时，与该副边空气开关连接的子绕组接入副边绕组；整流桥与变压器的副边绕组的输出端并联；交流输出空气开关与副边绕组串联；直流输出空气开关与整流桥的直流侧串联。本发明提出了多绕组变压器，可以实现多种灵活的副边输出电压。
文档编号H02M1/10GK102035361SQ20101060240
公开日2011年4月27日 申请日期2010年12月13日 优先权日2010年12月13日
发明者于雷 申请人:中国神华能源股份有限公司
技术领域：
本发明涉及一种电压调节装置。
技术背景
在日常生活和电气维修中，常会用到不同电压等级的交流或直流电源。在现有技 术中存在以下几种电压调节装置的形式单一绕组变压器；多绕组变压器；自耦变压器电 压调节装置。
其中，单一绕组变压器只能提供一种电压，不能进行调压。多绕组变压器只能输出 固定的几种电压，电压范围窄，不能进行灵活调压，使用不便。而自耦变压器电压调节装置 的制作工艺复杂、成本高，原、副绕组之间除了磁场的联系之外还存在电连接，因此很容易 造成人员触电及设备因过电压而损坏。
所以，有必要设计一种新型装置，以克服现有技术的缺陷。 发明内容
针对现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种结构简单且实现更多、更丰富的 电压输出的电压调节装置。
本发明提供的电压调节装置包括变压器、多个副边空气开关、总电源空气开关、交 流输出空气开关、直流输出空气开关、整流桥、自耦开关，其中变压器具有原边绕组和副边 绕组，总电源空气开关与原边绕组串联，副边绕组包括多个子绕组，每个子绕组与一个副边 空气开关连接，多个子绕组串联；当每个副边空气开关处于断开位置时，与该副边空气开关 连接的子绕组从副边绕组断开；当每个副边空气开关处于连通位置时，与该副边空气开关 连接的子绕组接入副边绕组；整流桥与变压器的副边绕组的输出端并联；交流输出空气开 关与整流桥的交流侧串联；直流输出空气开关与整流桥的直流侧串联；所述自耦开关连接 在原边绕组和副边绕组之间。
优选地，所述副边绕组按照2n(n取0、1、2......整数)电压等级绕制。
优选地，所述副边空气开关是单刀双掷开关。
优选地，在每个子绕组两端并联有显示装置。
优选地，所述显示装置包括发光二极管和限流电阻，所述发光二极管与限流电阻串联。
优选地，自耦开关为双刀双掷开关。
优选地，所述整流桥由整流二极管组成。
相对于现有技术，本发明提出了多绕组变压器，通过合理选择副边绕组的输出电 压数值，经过简单的控制电路组合，就可以实现多种灵活的副边输出电压。例如，9个绕组就 可以输出1 475V中任意整数数值的电压。当绕组更多时，还可以调节出更高、更丰富的 电压等级。，因此，给日常的生活和电气维修提供了更大的方便。
图1是本发明一种具体实施方式
中电压调节装置的结构示意图。
具体实施方式
图1是本发明一种具体实施方式
中电压调节装置的结构示意图。如图1所示，所 述电压调节装置包括变压器、多个副边空气开关、总电源空气开关、交流输出空气开关、直 流输出空气开关、整流桥、自耦开关。
变压器Tr的设计容量，通常按变压器的次级功率和初级功率的平均值进行计算。
在本实施方式中，为了计算方便，负载为纯电阻性质，而且，变压器Tr的副边共有 八个绕组，则次级输出的总功率为
P2 = U21I21+U22I+U28I 28
式中P2为变压器的次级输出总功率。U21 = IV、U22 = 2V、U23 = 4V、U24 = 8V、U25 =16V、U26 = 32V、U27 = 64V、U28 = U8V，其中电压、电流均为有效值。
初级输入的总功率为
Pl = P2/ η
式中Pl为变压器的初级输入总功率、η为变压器效率，一般取0. 8 0. 9。
则，设计功率为Pl和Ρ2的平均值，即
P = (Pl+P2)/2
P为变压器的设计功率。
变压器Tr采用小型变压器即可，变压器Tr 一般采用壳式结构。变压器的铁芯由 硅钢片叠成，例如，0. 35mm的硅钢片叠成，每层硅钢片由两片硅钢片对成。
标准的铁芯通常包括两种；一种是GEI型；另一种是KEI型。GEI型铁芯制作的变 压器用铜线少，用铁多，因而价廉，体积大。KEI型铁芯制作的变压器用铜线多，用铁少，因而 昂贵，体积较小。当然，在针对具体应用时，可以选择各种适合的标准或非标准铁芯。
对于50Hz交流电，小型变压器铁芯截面积S的计算由以下公式确定
S ~ K
式中，系数K的数值和变压器功率P有关，可按如下的表1来选取
权利要求
1.一种电压调节装置，其特征在于，所述电压调节装置包括变压器、多个副边空气开 关、总电源空气开关、交流输出空气开关、直流输出空气开关、整流桥，其中变压器具有原边绕组和多个副边绕组，总电源空气开关与原边绕组串联，副边绕组 包括多个子绕组，每个子绕组与一个副边空气开关连接，多个子绕组通过调压空气开关串 联；当每个副边空气开关处于断开位置时，与该副边空气开关连接的子绕组从副边绕组 断开；当每个副边空气开关处于连通位置时，与该副边空气开关连接的子绕组接入副边绕 组；整流桥与变压器的副边绕组的输出端并联；交流输出空气开关与整流桥的交流侧串联；直流输出空气开关与整流桥的直流侧串联；所述自耦开关连接在原边绕组和副边绕组之间。
2.根据权利要求1所述的电压调节装置，其特征在于，所述多个副边绕组是按照2n电 压等级绕制的绕组，η为大于或等于0的整数。
3.根据权利要求1所述的电压调节装置，其特征在于，所述副边空气开关是单刀双掷 开关。
4.根据权利要求1或2所述的电压调节装置，其特征在于，在每个子绕组两端并联有显示装置。
5.根据权利要求1或2所述的电压调节装置，其特征在于，所述显示装置包括发光二极 管和限流电阻，所述发光二极管与限流电阻串联。
6.根据权利要求1或2所述的电压调节装置，其特征在于，所述自耦开关为双刀双掷开关。
7.根据权利要求1或2所述的电压调节装置，其特征在于，所述整流桥由整流二极管组成。
全文摘要
本发明公开的交直流电压调节装置包括变压器、多个副边调压空气开关、总电源空气开关、交流输出空气开关、直流输出空气开关、整流桥、自耦变压器，变压器具有原边绕组和副边绕组，总电源空气开关与原边绕组串联，副边绕组包括多个子绕组，每个子绕组与一个调压空气开关连接；当每个副边空气开关处于断开位置时，与该副边空气开关连接的子绕组从副边绕组断开；当每个副边空气开关处于连通位置时，与该副边空气开关连接的子绕组接入副边绕组；整流桥与变压器的副边绕组的输出端并联；交流输出空气开关与副边绕组串联；直流输出空气开关与整流桥的直流侧串联。本发明提出了多绕组变压器，可以实现多种灵活的副边输出电压。
文档编号H02M1/10GK102035361SQ20101060240
公开日2011年4月27日 申请日期2010年12月13日 优先权日2010年12月13日
发明者于雷 申请人:中国神华能源股份有限公司
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