SBW－1型全数字补偿式交流无触点稳压器电路

　目前，交流稳压器基本上分继电器调压和伺服电机调压两种。继电器调压存在着调压时有瞬间断电现象和电压跳动大的缺点。伺服电机调压存在机械损伤和碳刷磨损问题。补偿式无触点交流稳压器是在原有输入电压的基础上叠加一定值的补偿电压，使输出电压稳定，解决了瞬间断电问题。它用双向可控硅有规律的导通取代了碳刷在副变压器上的摩擦运动，解决了机械损伤。该稳压器采用全集成数字电路，故调试简单，性能稳定可靠。它在输入为156～167V时输出为196～209V，完全能满足一般电器正常供电。输入167～264V时，其输出为220V±5％。
工作原理TRONG>
　　SBW－1型全数字补偿式无触点稳压器电原理图如图1所示。B1为补偿主变压器，B2为补偿副变压器。B2初级为B1提供不同的一次电压，以满足B1二次不同的补偿电压。B3的次级电压经D1～D4整流后分成两路：一路经IC1稳压输出12V作为各集成电路的VDD，再经IC2稳压输出6V作为IC3～IC5的基准电压；另一路经R1限流，C4、C5滤波后作为IC3～IC5的取样电压。输入电压变化时，IC3～IC5有9个电压比较器对其进行量化，通过反相器及“与非”门编码器输出控制信号（编码见附表），该信号通过R4～R11、C15～C22、D8～D15组成的正跳变延时、负跳变不延时电路，加到模拟开关IC12～IC13的控制端，根据模拟开关的开与关，控制双向可控硅的工作状态，对输入电压按一定的稳压精度进行同相补偿或反相补偿。例如，在输入电压为176V时，IC3A输出高电位，IC3B输出低电位，经反相器IC6A输出高电位，“与非”门IC8B因输入端都是高电位而输出低电位，IC6B输出高电位，经R4、C15延时后，IC12C控制端为高电位，双向可控硅VD1导通。B2为B1提供了一定值的一次电压，B1的二次电压与输入电压176V相迭加（同相补偿），使输出电压为220V。当输入电压为187V时，IC3B输出高电位，IC6A输出低电位，而“与非”门IC8B又因有一个输入端为低电位而输出高电位，IC6B输出低电位。由于D8的作用，IC12C控制端电位迅速经C15放电下降到模拟开关转换点以下（小于VDD一半），将IC12C关断，VD1截止。与此同时,由于IC3B输出高电位，IC3C输出低电位，IC6D输出高电位，“与非”门IC8A输出低电位，IC6C输出高电位，经R5、C16延时后，IC12B导通，VD2导通（此时VD1已提前截止）,B2根据输入电压变化又为B1提供一定的电压，使B1二次同相补偿一定电压，达到输出保持220V（注：为确保每一次只有一只双向可控硅导通，对正跳变触发电平必须进行10ms的延时，而对负跳变不延时）。

输入电压（V）	IC3～IC5	补偿方式	IC12～IC13	输出电压（V）
Vlt;155—0	000000000	——	000000000	0
156V167	100000000	同相补偿	100000000	196～209
167V187	100000000	同相补偿	100000000	222V±5％
187V198	110000000	同相补偿	01000000
198V209	111000000	同相补偿	00100000
209V220	111100000	同相补偿	00010000
220V231	111110000	反相补偿	00001000
231V242	111111000	反相补偿	00000100
242V253	111111100	反相补偿	00000010
253V264	111111110	反相补偿	00000001
V>264—0	111111111	——	00000000	0

　　以此类推，输入电压低于220V时，进行同相补偿，输入电压高于220V时，进行反相补偿。C6～C14用来避免取样电压在比较器门限电压附近的微小波动而引起的输出抖动。该稳压器还设置了过欠压保护电路。当输入电压小于155V时IC3A输出低电位，经IC10F反相后，输出高电位，又经R2、C23延时后，三极管V1导通,J1吸合，C2吸合，C2－1切断输出电路。当输入电压高于264V时，IC5C输出高电位，经延时后三极管导通，J1吸合，C2吸合，C2－1切断输出电路。
　　该稳压器用于三相稳压的接线图如图2所示。在三相稳压中共用了三个控制板，每相独立稳压，能确保输出平衡的三相电压。与单相稳压不同的是J1、J2、J3的常闭触点串接在自动空气断路器的失压线圈控制回路中。

元件选择
　　W1～W9选用33kΩ实心小型电位器。IC1选用三端稳压器7812，IC2选用三端稳压器7806，IC3、IC5选用四运放LM324，IC8、IC9选用四－二输入“与非”门CD4011或CD4093B，IC6、IC7、IC10、IC11选用六反相器CD4069，IC12、IC13选用模拟开关CD4066。VD1～VD8、B1、B2的选择根据负载而定。J1采用DC12V小型继电器。单相稳压时C2最好选用522继电器，两组常闭触点并用。C15～C22选用0.01μF涤纶电容。V1选用8050，D1～D4选用1N4004，其它选用1N4148。C6～C14不宜选得太大，可在10μF以内选用。S1～S3是外引线插座，S4为接线端子。C24～C27是去耦电容，可根据实际情况选大一点。
调试
　　先不接通各双向可控硅与B2的连线，把W1～W9的中间触头调至低电位端，再用手动调压器接在输入端，逐渐升高电压。在输入电压小于155V时，IC3、IC4、IC5均输出低电位。输入电压为156V时，调W1使IC3A输出高电位。输入电压为187V时，调W2使IC3B输出高电位。输入电压为198V时，调W3使IC3C输出高电位。输入电压为209V时，调W4使IC4A输出高电位。输入电压为220V时，调W5使IC4B输出高电位。输入电压为231V时，调W6使IC4C输出高电位。输入电压为242V时，调W7使IC5A输出高电位。输入电压为253V时，调W8使IC5B输出高电位。输入电压为264V时，调W9使IC5C输出高电位。这样仔细调准各阀值电压点，接通各连线，整个调试结束。