CN101179895B - 交流磁控功率调节电感镇流器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种磁控调光电感镇流器，是在至少有两个磁路的铁芯上的主磁路绕上主绕组，在边磁路的铁芯上绕上调节绕组，调节绕组与控制电路相连，控制电路控制调节绕组的相位及感应电流，其特点是：边磁路的磁通量小于主磁路的磁通量。由于本发明采用在主磁路绕上主绕组，在边磁路上绕上调节绕组，边磁路的磁通量小于主磁路的磁通量，使得主磁路电感不会饱和，所以在使用时不需再串联一个电感。本发明除具有200510018814.9号发明专利的所有优点外，还具有可以像原始使用镇流器一样，只有两根连接线，只需将本发明连接在所需调节感性负载的主回路中即可。

Description

交流磁控功率调节电感镇流器 

                    技术领域 

本发明属于一种用于感性负载的电感镇流器，特别是一种交流磁控功率调节电感镇流器。 

                    背景技术 

目前在控制感性负载特别是利用磁放大器调节控制交流电源的电路中，常采用的方法是在负载的主回路中串联一个磁放大器的主绕组，磁放大器是在日字形铁芯的两个边柱上分别绕上交流绕组，其中控制绕组反向串连，在磁放大器的主绕组上产生交流电流时，使控制绕组的的输出端无交流电压输出，然后在输出端两端接入可调的直流电压，用于控制通过控制绕组中的直流电流大小，从而达到控制磁放大器的主绕组中的励磁电流，即可控制主绕组的电感值，也就控制了主绕组的阻抗值，最后达到控制负载的工作电压值和电流的目的。该方法虽然能利用磁放大器调节负载的工作电压值，但是该方法存在以下缺陷：①使控制绕组的的输出端无交流电压输出的工艺特别繁琐，如果控制绕组的的输出端有电压就会对输出端两端接入的可调直流电压电路产生影响，而使可调直流电压电路不能正常工作；②需要专门的可调直流电压电路，使得整个控制电路复杂。 

为了解决上述问题，本发明人发明了“交流励磁磁放大器的可控电感”的发明专利(专利号：200510018814.9)，该专利虽然解决了上述技术所存在的问题，但还是存在必须串联一个电感L’以防止可控电感饱和(图1)的缺陷。 

                    发明内容 

本发明的目的是提供一种采用不饱和磁分路技术，既能使主回路电感不饱和，又能对主回路电感量进行调节的交流磁控功率调节电感镇流器，以克服上述的不足。 

为了实现上述目的，本发明是在至少有两个磁路的铁芯上的主磁路绕上主绕组L，在边磁路的铁芯上绕上调节绕组N，调节绕组N与控制电路相连，控制电路控制调节绕组N的相位及感应电流，其特点是：边磁路的磁通量小于主磁路的磁通量。 

上述边磁路的磁道舌宽尺寸小于主磁路的磁道舌宽尺寸。 

上述铁芯的主磁路上加一个磁分路，磁分路将主磁路分为两截，两截磁路上分别绕上主绕组L和调节绕组N。 

上述主磁路的铁芯上还绕有一个控制绕组N1，控制绕组N1的输出通过整流电路与一个中央处理器MCU相连，中央处理器MCU输出控制信号控制调节绕组N的相位及感应电流。 

上述中央处理器MCU由稳压电路、单片机及开关K构成，其中整流电路的输出端与稳压电路输入端相连，稳压电路输出给单片机提供电源，单片机输出控制信号控制开关K的通断，开关K与调节绕组N的两端相连接。 

由于本发明采用在主磁路绕上主绕组，在边磁路上绕上调节绕组，而边磁路的磁通量小于主磁路的磁通量，使得主磁路电感不会饱和，所以在使用时不需再串联一个电感。本发明除具有200510018814.9号发明专利的所有优点外，还具有可以像原始使用镇流器一样，只有两根连接线，只需将本发明连接在所需调节感性负载的主回路中即可。 

                    附图说明 

图1为现有磁控电感镇流器控制感性负载工作的原理框图。 

图2为本发明的结构原理示意图。 

图3为本发明的中央处理器原理框图。 

图4为本发明实施例1磁路示意图。 

图5为本发明实施例2磁路示意图。 

图6为本发明实施例3磁路示意图。 

图7为本发明实施例4磁路示意图。 

                    具体实施方式 

下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。 

本发明是在至少有两个磁路的铁芯上的主磁路绕上主绕组L，在边磁路的铁芯上绕上调节绕组N，调节绕组N与控制电路相连，控制电路控制调节绕组N的相位及感应电流，边磁路的磁通量小于主磁路的磁通量。 

实施例1： 

本发明所采用的铁芯是标准的“E”字铁芯，其中主磁路舌宽l1是边磁路舌宽12的2倍，主绕组L和控制绕组N1绕在主磁道上，调节绕组N绕在独立的一只边磁道上(图4)。 

实施例2： 

本发明所采用的铁芯是“口”字铁芯，“口”字铁芯两边磁路的舌宽不同，主绕组L和控制绕组N1绕在舌宽较宽的磁道上，调节绕组N绕在舌宽较窄的磁道上(图5)。 

实施例3： 

本发明所采用的铁芯是“日”字铁芯，“日”字铁芯两边磁路的舌宽 不同，主绕组L绕在舌宽较宽的磁道上，调节绕组N绕在舌宽较窄的磁道上，控制绕组N1绕在中间的磁道上(图6)。 

实施例4： 

在铁芯的主磁路上加一个磁分路，磁分路将主磁路分为两截，两截磁路上分别绕上主绕组L和调节绕组N(图7)。 

为了防止主电感饱和，在“口”字铁芯和“日”字铁芯的主磁路上均有气隙。 

本发明主磁路的铁芯上的控制绕组N1的输出a、a’通过整流电路与一个中央处理器MCU相连，中央处理器MCU输出控制信号控制调节绕组N的相位及感应电流(图2)；中央处理器MCU由稳压电路、单片机及开关K构成，其中整流电路的输入端与控制绕组N1的两端相连，稳压电路输出给单片机提供电源，单片机输出控制信号控制开关K的通断，开关K与调节绕组N的两端b、b’相连接；在整流电路与单片机之间还设置有一个同步鉴相电路；在单片机的控制信号与控制开关K之间还连接有光耦电路，以实现交流信号与直流信号的隔离；在单片机上还连接有一个接口电路，该接口电路用于单片机的程序修改和远程监控等功能；在单片机上还连接有一个采样电路，该采样电路的输入信号取至负载的电压或电流，其输出与单片机相接，以实现单片机对感性负载工作电压的闭环控制(图3)。 

本发明的工作原理是：当主绕组L有交流电流时，在控制绕组N1两端产生交流电动势(电压)，经整流电路和稳压电路后变为直流电压，由单片机通过输出控制信号通过光耦电路控制开关K的通断时间，即由单片机控制开关K的占空比；同理，在调节绕组N两端产生交流电动势， 在控制开关K闭和时，调节绕组N中就形成感应的励磁电流，控制开关K的占空比，即控制了调节绕组N中感应的励磁电流的大小，由于调节绕组N的磁通量小于主绕组L的磁通量，使得主绕组L的磁道不饱和，调节绕组N中感应的励磁电流的变化使主绕组L中所感应的励磁电流发生相对应的变化，即使控制主绕组L的电感值发生改变，也就控制了主绕组L的阻抗值，当主绕组L串联在主回路时，就改变了产生在主绕组L上的压降，以达到调节感性负载工作电压的目的。 

本发明中的控制开关K是晶闸管、IGBT、MOS管、三极管等。 

本发明的控制挠组N1可以不在主磁路中，由负载主回路中再串联一个电感，由该电感的感应挠组作为控制挠组N1。 

本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。 

Claims (5)

1.一种磁控调光电感镇流器，是在至少有两个磁路的铁芯上的主磁路绕上主绕组(L)，在一个边磁路的铁芯上绕上调节绕组(N)，调节绕组(N)与控制电路相连，控制电路控制调节绕组(N)的相位及感应电流，其特征在于：绕有调节绕组(N)边磁路的磁道舌宽尺寸既小于主磁路的磁道舌宽尺寸，又小于另一边磁路的磁道舌宽尺寸，主磁路或另一边磁路的铁芯上还绕有一个控制绕组(N1)，控制绕组(N1)的输出通过整流电路与一个中央处理器(MCU)相连，中央处理器(MCU)输出控制信号控制调节绕组(N)的相位及感应电流。

2.如权利要求1所述的磁控调光电感镇流器，其特征在于：中央处理器(MCU)由稳压电路、单片机及开关(K)构成，其中整流电路的输出端与稳压电路输入端相连，稳压电路输出给单片机提供电源，单片机输出控制信号控制开关(K)的通断，开关(K)与调节绕组(N)的两端相连接。

3.如权利要求2所述的磁控调光电感镇流器，其特征在于：在整流电路与单片机之间还设置有一个同步鉴相电路；在单片机输出的控制信号与控制开关(K)之间还连接有光耦电路，以实现交流信号与直流信号的隔离；在单片机上还连接有一个采样电路，该采样电路的输入信号取至负载的电压或电流，其输出与单片机相接，以实现单片机对感性负载工作电压的闭环控制。

4.如权利要求1所述的磁控调光电感镇流器，其特征在于：铁芯是标准的“E”字铁芯，其中主磁路舌宽是绕有调节绕组(N)边磁路舌宽的2倍。

5.如权利要求1所述的磁控调光电感镇流器，其特征在于：铁芯是“日”字铁芯，“日”字铁芯两边磁路的舌宽不同，主绕组L绕在舌宽较宽的磁道上，调节绕组(N)绕在舌宽较窄的磁道上。

Images