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目前大多數交流調壓器基本都是功能單一并且需要人為多次實時調整的，不能自主調壓，功耗大，穩定性差。特別是交流調壓器大多采用晶閘管作為功率器件，通過相位控制的方式來調節交流電壓的有效值，而且晶閘管導通瞬間會有脈沖干擾，非常容易影響附近通信設備的正常工作及人員的健康。

此外，晶閘管是半控型電力電子器件，只能控制開通，無法控制關斷，特別是出現短路或過流時，無法通過控制門極進行保護，只能通過快速熔斷器等器件來進行保護，有較大局限性。同時，當下市面上的調壓產品其高、低壓電路間的隔離保護較差，使用過程中存在安全隱患。

并且在調壓時，更沒有儀表來顯示調整后的電壓數值，使得調壓過程更加繁瑣且結果不直觀，再有一點，大多模擬型調壓器在兼顧穩定可靠性的同時都被設計為開環形式，需要人工調壓次數較多，調壓不夠迅速，不夠靈敏和精確。

為了彌補上述現有技術中的不足，本文介紹一種數字交流閉環型調壓器，包括功率主電路、ACS712（或CH701)過流保護電路、TLP250光耦隔離控制電路、單片機采樣控制電路、數碼管顯示電路；功率主電路包括整流橋、負載、以及MOS管，ACS712/CH701過流保護電路用于對功率主電路的電流進行檢測并將其轉換為模擬量輸入給單片機采樣控制電路中的單片機；

TLP250光耦隔離控制電路采用74LS08芯片和TLP250芯片，74LS08芯片連接MOS管柵極，TLP250芯片連接單片機采樣控制電路中的單片機，TLP250光耦隔離控制電路將高壓電路和低壓電路隔離，并對單片機輸出的PWM信號進行放大來控制功率主電路中MOS管的通斷；

單片機采樣控制電路包括單片機以及手動調壓按鍵，單片機采樣控制電路對功率主電路中的電流以及負載端電壓進行采樣，調整PWM信號占空比大小，向TLP250光耦隔離控制電路輸出PWM信號；數碼管顯示電路接收來自單片機采樣控制電路采集的負載兩端電壓值并予以顯示。

圖1 數字交流閉環型調壓器原理結構框圖；

ACS712/CH701過流保護電路包括ACS712/CH701芯片、電容C8、C9、限流電阻R9以及發光二極管 LED3，電容C8一端與LED3的陰極相連并接地，C8另一端接芯片的VCC腳；電容C9一端連接芯片的FILTER腳，C9另一端接地；發光二極管LED3陰極接地，LED3陽極通過限流電阻R9接到芯片的VCC腳，ACS712/CH701芯片采用5V的供電電源；A芯片的GND腳與單片機采樣控制電路中的單片機共地；芯片的VIOUT腳作為芯片的ADC輸出口接單片機采樣控制電路中單片機的PA3腳，芯片的兩個IP+腳直接相連并接到功率主電路中MOS管漏極，兩個IP-腳直接相連并連接到功率主電路中整流橋輸出端。

圖2 數字交流閉環型調壓器的電路圖

本方案采用全控器件MOS管進行控制，可以實現交流自主調壓功能，網側功率因數高、功耗低，具備從控制端進行過流保護的功能；TLP250光耦隔離控制電路將整個電路分為高壓、低壓電路兩部分，安全可靠；單片機采樣控制電路通過對負載端電壓、功率主電路電流的采樣來調整PWM信號占空比的大小，在保護電路安全運行的同時實現閉環調壓；單片機采樣所得到的負載兩端的電壓值可以通過數碼管顯示電路直觀顯示，方便手動調壓操作；整個調壓器具有制造成本低、電路結構簡單、可實現手動和自動調壓功能，適用于路燈的調光、直流電機調壓調速，家用電器的調光、調溫等場合。

圖3 功率主電路的電路

圖4 ACS712/CH701過流保護電路的電路圖；

文章中提到的CH701芯片完全是基于霍爾感應原理設計，由一個精確的低偏移線性霍爾傳感器電路與位于接近芯片表面的銅箔組成，當電流流過銅箔時，產生一個磁場，霍爾元件根據磁場強度感應出一個線性的電壓信號，經過內部的放大、濾波、斬波與修正電路，輸出一個電壓信號，由該芯片的7號管腳輸出，直接反應出流經銅箔電流的大小。因為斬波電路的原因，其輸出將加載于0 .5*Vcc上，其輸出與輸入的關系為Vout=0 .5*Vcc+Ip*Sensitivity。