在無線電通訊,、電子測量,、自動控制、電子計算機等許多設備中,，供電電源必須具備穩(wěn)定的電壓,。但我國的供電電壓的波動范圍相當大，這就需要在用電設備與交流供電電網(wǎng)之間加設交流穩(wěn)壓設備,，以確保在供電電網(wǎng)的電壓一旦超出規(guī)定范圍后,，經(jīng)交流穩(wěn)壓設備饋送給用電設備的實際交流電壓仍穩(wěn)定在規(guī)定范圍內(nèi)。另外,，穩(wěn)壓器的電源變壓器在使用過程中,，并非連續(xù)有負載，且空載時間較長,，穩(wěn)壓電源存在無功損耗,，日積月累，是不可忽視的能源浪費,，增加了用戶開支,。因此，設計節(jié)能型交流穩(wěn)壓電源很有實際意義,。
1 穩(wěn)壓電路
1.1 繼電器控制部分和變壓器部分
輸入電壓的波動范圍為-25%～+10%,，輸出電壓要求在220×（1±0.05）V范圍內(nèi)。將輸入電壓分為5檔,，可提高輸出電壓的精度,。根據(jù)不同的波動率得到相應的輸入電壓，其對應值分別為：
165V（下降25%）,，176V（下降20%）,，198V（下降10%）,，209V（下降5%）和242V（升高10%）。
繼電器控制部分和變壓器原理如圖1所示,。
當輸入電壓為165V時,，繼電器J1、J2,、J3,、J4的主觸頭全部吸合，此時自耦變壓器為升壓變壓器,，根據(jù)一定的匝數(shù)比,，使得輸出電壓為220V;當輸入電壓為176V時，J1釋放,，J2,、J3、J4吸合,，仍作為升壓變壓器,；當輸入電壓為198V時，J1,、J2釋放,，J3、J4吸合,；當輸入電壓為209V時,，J1、J2,、J3釋放,，J4吸合；當輸入電壓為242V時,，J1,、J2、J3,、J4全部釋放,，此時為降壓變壓器。變壓器電路的輸入,、輸出電壓數(shù)據(jù)如表1所示：
1.2 穩(wěn)壓控制電路
穩(wěn)壓控制電路如圖2所示（圖中方框B,，C，D各框內(nèi)電路與方框A同）,。市網(wǎng)電壓經(jīng)IN4004整流,，由320k8電阻降壓限流，47LF電容濾波，電阻R2與電位器R3（22k8）分壓,，取采樣信號,，采樣電路與LM393的“-”端相接，基準電平與LM393“+”端相接,。當采樣電壓大于基準電壓時，即LM393“-”端電壓高于“+”端電壓,，LM393輸出低電平,，MC1413輸入低電平，輸出高電平,，繼電器則不動作（釋放）,。當采樣信號低于基準電平時，LM393輸出高電平,，MC1413輸出低電平,，繼電器動作（吸合）。
2 節(jié)能電路
節(jié)能電路如圖3所示,，由5個IN5404硅整流管（D3～D7）構成識別電路,。當有負載時，回路電流將流經(jīng)IN5404,，在A,，B兩點產(chǎn)生1.2V的交流電壓，再經(jīng)IN4148整流,，電容濾波,，電阻限流，給MC1413引腳7輸入正偏壓（高于門限電壓）,，MC1413輸出低電平,，引腳10的繼電器J5工作（吸合），用此繼電器來控制自耦變壓器的接地回路,。當無負載時,，A，B端無電壓,，MC1413引腳7為低電平,，MC1413引腳10輸出高電平，繼電器釋放,，斷開自耦變壓器的接地回路,，減少無負載時線圈內(nèi)電流的無功損耗。
在無線電通訊,、電子測量,、自動控制、電子計算機等許多設備中，供電電源必須具備穩(wěn)定的電壓,。但我國的供電電壓的波動范圍相當大,，這就需要在用電設備與交流供電電網(wǎng)之間加設交流穩(wěn)壓設備，以確保在供電電網(wǎng)的電壓一旦超出規(guī)定范圍后,，經(jīng)交流穩(wěn)壓設備饋送給用電設備的實際交流電壓仍穩(wěn)定在規(guī)定范圍內(nèi),。另外，穩(wěn)壓器的電源變壓器在使用過程中,，并非連續(xù)有負載,，且空載時間較長，穩(wěn)壓電源存在無功損耗,，日積月累,，是不可忽視的能源浪費，增加了用戶開支,。因此,，設計節(jié)能型交流穩(wěn)壓電源很有實際意義。
1 穩(wěn)壓電路
1.1 繼電器控制部分和變壓器部分
輸入電壓的波動范圍為-25%～+10%,，輸出電壓要求在220×（1±0.05）V范圍內(nèi),。將輸入電壓分為5檔，可提高輸出電壓的精度,。根據(jù)不同的波動率得到相應的輸入電壓,，其對應值分別為：
165V（下降25%），176V（下降20%）,，198V（下降10%）,，209V（下降5%）和242V（升高10%）。
繼電器控制部分和變壓器原理如圖1所示,。
當輸入電壓為165V時,，繼電器J1、J2,、J3,、J4的主觸頭全部吸合，此時自耦變壓器為升壓變壓器,，根據(jù)一定的匝數(shù)比,，使得輸出電壓為220V;當輸入電壓為176V時，J1釋放,，J2,、J3、J4吸合,，仍作為升壓變壓器,；當輸入電壓為198V時，J1、J2釋放,，J3,、J4吸合；當輸入電壓為209V時,，J1,、J2、J3釋放,，J4吸合,；當輸入電壓為242V時，J1,、J2、J3,、J4全部釋放,，此時為降壓變壓器。變壓器電路的輸入,、輸出電壓數(shù)據(jù)如表1所示：
1.2 穩(wěn)壓控制電路
穩(wěn)壓控制電路如圖2所示（圖中方框B,，C，D各框內(nèi)電路與方框A同）,。市網(wǎng)電壓經(jīng)IN4004整流,，由320k8電阻降壓限流，47LF電容濾波,，電阻R2與電位器R3（22k8）分壓,，取采樣信號，采樣電路與LM393的“-”端相接,，基準電平與LM393“+”端相接,。當采樣電壓大于基準電壓時，即LM393“-”端電壓高于“+”端電壓,，LM393輸出低電平,，MC1413輸入低電平，輸出高電平,，繼電器則不動作（釋放）,。當采樣信號低于基準電平時，LM393輸出高電平,，MC1413輸出低電平,，繼電器動作（吸合）。
2 節(jié)能電路
節(jié)能電路如圖3所示,，由5個IN5404硅整流管（D3～D7）構成識別電路,。當有負載時，回路電流將流經(jīng)IN5404，在A,，B兩點產(chǎn)生1.2V的交流電壓,，再經(jīng)IN4148整流，電容濾波,，電阻限流,，給MC1413引腳7輸入正偏壓（高于門限電壓），MC1413輸出低電平,，引腳10的繼電器J5工作（吸合）,，用此繼電器來控制自耦變壓器的接地回路。當無負載時,，A,，B端無電壓，MC1413引腳7為低電平,，MC1413引腳10輸出高電平,，繼電器釋放，斷開自耦變壓器的接地回路,，減少無負載時線圈內(nèi)電流的無功損耗,。
3 自耦變壓器的設計
設計自耦變壓器需計算容量、鐵芯截面積,、各繞組匝數(shù)及漆包線徑等參數(shù),。
4 設計實例
據(jù)上述設計電路制造出容量為1kVA的穩(wěn)壓電源，其主要技術指標如下：輸入電壓范圍165～265V,，輸出電壓230×（1±0.05）V,，鐵芯截面積22.4cm2，鐵芯外廓32mm×70mm,，每伏2.4匝,，電磁功率線徑為0.69～0.75mm，傳導概率線徑為1.08～1.15mm,，每伏磁通量密度為2.43TV.
5 結束語
本文設計的節(jié)能型交流穩(wěn)壓電源,，主要特點是通過改變自耦變壓器抽頭實現(xiàn)穩(wěn)壓器的波形不失真。經(jīng)樣機實驗,，調試已獲得成功,，說明該設計方案是可行且可靠的。