阅读说明：本技术 一种防发烫稳压电源碳刷自动微调控制装置 (Automatic fine-tuning control device for anti-scalding stabilized power supply carbon brush ) 是由 滕敏亮 林建豪 雷建峰 于 2019-10-19 设计创作，主要内容包括：本发明涉及稳压电源碳刷调节装置,特别是一种防发烫稳压电源碳刷自动微调控制装置。它包含电机、碳刷、电机转向驱动模块、电压采集模块、电压比较器、温度采集模块、温度比较器、定时器模块、条件合成模块,其中：电压采集模块通过电压比较器、电机转向驱动模块对电机转向进行控制,温度采集模块和定时器模块联合通过电机对碳刷移动进行控制,其目的是为了设计一种能够有效地解决变压器接触面发烫烧伤问题的防发烫稳压电源碳刷自动微调控制装置。与现有技术相比,碳刷可根据温度自动调节接触面位置,带载能力强,变压器使用寿命长,同时可提早预防变压器碳刷接触面的发烫和烧伤；适用于对变压器温度、电流、电压、时间控制的不同要求。(The invention relates to a regulated power supply carbon brush adjusting device, in particular to an anti-scalding regulated power supply carbon brush automatic fine adjustment control device. It contains motor, carbon brush, motor steering drive module, voltage acquisition module, voltage comparator, temperature acquisition module, temperature comparator, timer module, condition synthesis module, wherein: the voltage acquisition module controls the motor steering through the voltage comparator and the motor steering driving module, the temperature acquisition module and the timer module are combined to control the movement of the carbon brush through the motor, and the automatic fine adjustment control device for the carbon brush of the anti-scalding voltage-stabilized power supply can effectively solve the problem of scalding and burning of the contact surface of the transformer. Compared with the prior art, the carbon brush can automatically adjust the position of the contact surface according to the temperature, the loading capacity is strong, the service life of the transformer is long, and meanwhile, the scalding and burning of the contact surface of the carbon brush of the transformer can be prevented in advance; the method is suitable for different requirements of controlling the temperature, the current, the voltage and the time of the transformer.)

一种防发烫稳压电源碳刷自动微调控制装置

技术领域

本发明涉及稳压电源碳刷调节装置，特别是一种防发烫稳压电源碳刷自动微调控制装置。

背景技术

常见稳压电源由变压器、输出电压采集电路、电机驱动电路、电机、碳刷组件以及保护电路等组成。

当输入电压(市网电压)不变，整机持续输出电压为AC216V-AC224V；输出电压采集电路采集的输出电压值不变，电机不启动，碳刷固定当前位置。

当输入电压变高情况下，采集输出电压值变大，说明输出电压过高，需要改变碳刷接触位置，电机先左方向启动，碳刷改变位置，直到输出电压为AC216V-AC224V范围内，停止电机。

当输入电压变低情况下，采集输出电压值变小，说明输出电压过低，需要改变碳刷接触位置，电机先右方向启动，碳刷改变位置，直到输出电压为AC216V-AC224V范围内，停止电机。

稳压电源碳刷只有等输入电压变化时候，才会启动电机改变碳刷位置，属于单点接触面。如果输入电压不变，碳刷一直固定当前位置，当负载很大的情况下，碳刷会发烫，变压器接触面会发红烫伤，因为碳刷与变压器接触面之间接触存在着电阻值，负载变大，电流流过会变大，所以长时间保持当前位置工作，会造成变压器接触面会发红烫伤甚至烧毁。

发明内容

本发明的目的是设计一种能够有效地解决变压器接触面发烫烧伤问题的防发烫稳压电源碳刷自动微调控制装置。

为了达到上述的目的，本发明采用以下技术解决方案：一种防发烫稳压电源碳刷自动微调控制装置，其特征在于它包含电机、碳刷、电机转向驱动模块、电压采集模块、电压比较器、温度采集模块、温度比较器、定时器模块、条件合成模块，其中：

(1)所述电压采集模块对变压器的输出电压进行采集，所述电压采集模块的输出端与所述电压比较器第一输入端相连接，所述电压比较器的输出端与所述电机转向驱动模块的转向控制端相连接；

(2)所述温度采集模块中的温度传感器对所述碳刷的温度进行采集，所述温度采集模块的输出端与所述温度比较器第一输入端相连接，所述温度比较器的输出端分别与所述定时器模块的触发输入端和所述条件合成模块第一输入端相连接；

(3)所述定时器模块的输出端与所述条件合成模块的第二输入端相连接，所述条件合成模块的输出端分别与所述电机转向驱动模块的工作控制端和所述定时器模块的复位端相连接，所述电机转向驱动模块的输出端与所述电机的输入端相连接。

本发明为了进一步提早预防变压器接触面发烫烧伤，对所述技术方案进行进一步设置：还设有电流采集模块和电流比较器，所述电流采集模块对变压器的输入电流进行采集，所述电流采集模块的输出端与所述电流比较器的第一输入端相连接，所述电流比较器的第一输出端分别与所述定时器模块的触发输入端和所述条件合成模块第三输入端相连接。

本发明为了适用不同场合对变压器温度、电流、电压、时间控制的不同要求以及方便调节，对所述技术方案进行进一步设置：还设有电压基准值预设模块、电流基准值预设模块、温度基准值预设模块和定时预设模块，所述电压基准值预设模块的输出端与所述电压比较器的第二输入端相连接，所述电流基准值预设模块的输出端与所述电流比较器的第二输入端相连接，所述温度基准值预设模块的输出端与所述温度比较器的第二输入端相连接，所述定时预设模块的输出端与所述定时器模块的调节输入端相连接。

本发明与现有技术相比具有的有益效果：碳刷可根据温度自动调节与变压器接触面的位置，碳刷与变压器接触面之间多点接触，大大提高变压器带载能力和变压器使用寿命，同时可提早预防变压器碳刷接触面的发烫和烧伤；适用不同场合对变压器温度、电流、电压、时间控制的不同要求，而且调节方便。

附图说明

图1为本实施例工作原理图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。

如图1所示，本实施例包含电机、碳刷、电机转向驱动模块、电压采集模块、电压比较器、温度采集模块、温度比较器、电流采集模块、电流比较器、定时器模块、条件合成模块，其中：

(1)所述电压采集模块对变压器的输出电压进行采集，所述电压采集模块的输出端与所述电压比较器第一输入端相连接，所述电压比较器的输出端与所述电机转向驱动模块的转向控制端相连接；

(2)所述温度采集模块中的温度传感器对所述碳刷温度进行采集，所述温度采集模块的输出端与所述温度比较器第一输入端相连接，所述温度比较器的输出端分别与所述定时器模块的触发输入端和所述条件合成模块第一输入端相连接；

(3)所述电流采集模块对变压器的输入电流进行采集，所述电流采集模块的输出端与所述电流比较器的第一输入端相连接，所述电流比较器的第一输出端分别与所述定时器模块的触发输入端和所述条件合成模块第三输入端相连接。

(4)所述定时器模块的输出端与所述条件合成模块的第二输入端相连接，所述条件合成模块的输出端分别与所述电机转向驱动模块的工作控制端和所述定时器模块的复位端相连接，所述电机转向驱动模块的输出端与所述电机的输入端相连接。

此外，为了适用不同场合对变压器温度、电流、电压、时间控制的不同要求以及方便电压基准值、电流基准值、温度基准值、定时预设值的调节，本实施例还设有电压基准值预设模块、电流基准值预设模块、温度基准值预设模块和定时预设模块，所述电压基准值预设模块的输出端与所述电压比较器的第二输入端相连接，所述电流基准值预设模块的输出端与所述电流比较器的第二输入端相连接，所述温度基准值预设模块的输出端与所述温度比较器的第二输入端相连接，所述定时预设模块的输出端与所述定时器模块的调节输入端相连接。

工作时，电压采集模块、温度采集模块和电流采集模块分别对变压器输出电压、碳刷温度和变压器输入电流进行实时采集跟踪，它们实时地将采样值按以下路径分别进行处理：

1、输出电压采样值处理：电压采集模块把输出电压采样值通过电压比较器与电压基准值预设模块预设的基准值进行比较，当输出电压高于预设的基准值时，电压比较器输出高电平给电机转向驱动模块的转向控制端，电机转向驱动模块开启电机左转预备线路；当输出电压小于预设的基准值时，电压比较器输出低电平给电机转向驱动模块的转向控制端，电机转向驱动模块开启电机右转预备线路。电机转向驱动模块的工作控制端等待执行信号。

2、碳刷温度采样值处理：温度采集模块把碳刷温度的采样值通过温度比较器与温度基准值预设模块预设的基准值进行比较，当温度采样值大于或等于基准值，输出信号给定时器模块，启动定时器，同时输出高电平信号到条件合成模块。

3、变压器输入电流采样值处理：电流采集模块把电流采集值通过电流比较器与电流基准值预设模块预设的基准值进行比较，当电流采样值大于或等于基准值，输出信号给定时器模块，启动定时器，同时输出高电平到条件合成模块。

4、定时器模块计时启动：当定时器模块在电流比较器或温度比较器的输出信号控制下，计时启动，当计时累积时间达到预设值时，定时器模块输出高电平信号给条件合成模块。

上述输出电压、碳刷温度和变压器输入电流的采样值处理完毕后，定时器模块在电流比较器或温度比较器的输出信号控制下，计时启动，当计时累积时间达到预设值时，定时器模块输出高电平信号给条件合成模块，条件合成模块将定时器模块、电流比较器、温度比较器三路提供的输入信号进行合成，只要收到定时器模块的高电平信号和其它任一路的高电平信号，条件合成模块输出端输出高电平信号分别给电机转向驱动模块的工作控制端和定时器模块的复位端，一方面清除定时器模块的时间累积，另一方面启动电机转向驱动模块工作，电机转向驱动模块根据预先从电压比较器开启的电机转向预备线路，驱动电机带动碳刷转动，改变碳刷位置，电压采集模块实时跟踪，在输出电压即将溢出范围时，输出电压比较器发出电机停止信号并发出换向预备信号，使得输出电压符合要求，此时由于碳刷与变压器接触面发生改变，温度将逐渐下降。

在碳刷位置第一次发生改变后，第二次输出电压采样值与第一次输出电压采样值相比已发生改变，电压比较器第二次输出的电机转向控制信号与第一次相反，同时碳刷温度和变压器输入电流的采样值可能仍然大于或等于基准值，电流比较器或温度比较器依然输出控制信号，定时器模块会重新计时，当累积时间再次达到预设值后，系统再次发出信号启动电机，改变碳刷位置，此时电机转动方向是上一次的反方向。如果碳刷温度和变压器输入电流的采样值一直不变，系统反复计时，电机逆时针和顺时针反复转动(反复启动时间可以设置，尽量大于30分钟启动一次)，从而反复改变碳刷位置，解决变压器接触面发烫发红问题。

当碳刷温度和变压器输入电流的采样值小于基准值时，本装置退出碳刷多点接触面变化程序，从而进入正常模式稳压程序，并且关闭定时器。