基于PMW智能电力变压器设计

摘要：针对电力变压器目前存在功能单一、结构复杂这一情况，作者提出了一种可以自动控制输出电压转换的PWM的智能电力变压器，实现变压器输出电压不同等级电压的自动切换，安全可靠。

关键词：电力变压器 PMW 设计

1 概述

电力变压器由初级线圈、铁心、次级线圈组成，一个变压器通常只输出一个等级的电压值，或是设置几个次级线圈，并通过手动切换，以输出不同等级的电压；这样要么功能单一、要么费时费力且有一定危险。目前市场上也推出了一些智能电力变压器，但是要么结构较为复杂、生产成本高，要么不能达到人们的要求。

脉冲宽度调制（PWM），是英文“Pulse Width Modulation”的缩写，简称脉宽调制，是利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术，广泛应用在从测量、通信到功率控制与变换的许多领域中。脉冲宽度调制是一种模拟控制方式，其根据相应载荷的变化来调制晶体管基极或MOS管栅极的偏置，来实现晶体管或MOS管导通时间的改变，从而实现开关稳压电源输出的改变。这种方式能使电源的输出电压在工作条件变化时保持恒定，是利用微处理器的数字信号对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术。

2 PWM的智能电力变压器技术方案

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PWM的智能电力变压器结构见附图，PWM的智能电力变压器，包括变压器1，变压器1的次级线圈引出三条负载引线，为引线I、引线II和引线III；引线I连接着变压器1的一个输出端，引线II和引线III连接变压器的另一个输出端，使该变压器1输出两个不同的电压值；其中，引线II和引线III分别串联有晶闸管2；在变压器的次级线圈侧设有电压检测电路4、电流检测电路5、负载误差放大电路6和PWM控制器7；电压检测电路4的输入端与变压器的输出端相连接，电压检测电路的信号输出端与负载误差放大电路6相连接；电流检测电路5的输入端连接着一个电流感应线圈3，信号输出端与负载误差放大电路6相连接；电流感应线圈3环套在变压器1的其中一条负载输出线路上；负载误差放大电路6的输出端与PWM控制器7相连接；所述的PWM控制器7与晶闸管2的控制线端相连接。

该电力变压器结构简单，设计逻辑合理可靠，通过检测变压器负载输出端的电流、电压信息，经放大处理后输送给PWM控制器，进而产生的脉冲信号控制晶闸管的导通或切断，实现变压器输出不同等级电压的自动切换，安全可靠。

3 结束语

智能电力变压器通过PWM接收并处理输出负载线上的电流、电压信息，进而发出脉冲信号，控制晶闸管的导通或切断，从而实现变压器输出电压的自动转换，无需人工扳动切换开关，安全可靠，满足了供电的可靠性。

参考文献：

[1]配电设计手册.

[2]刘有为.智能电力变压器信息流方案的设计[J].电网技术， 2011（01）

[3]王立琦.智能电力变压器故障监测仪的设计[J].电测与仪表， 2000（11）

作者简介：

钟文（1961-），男，工程师，研究方向：配电设备制造、安装、调试。