CN101106337B - 电能变换设备以及包含这样的设备的变换器和不间断电源 - Google Patents

Abstract

本发明披露了一种DC电压变换设备，包括：第一变换装置；转换装置，被连接到第一变换装置；以及叠加和整流装置，被连接到第一变换装置以及转换装置，用于提供包括幅值实质上等于初级和次级脉冲电压的脉冲的幅值之和的脉冲的输出电压。披露了一种变换器，用于将DC电压变换为AC电压，包括DC电压变换设备；以及被连接在所述变换设备的叠加和整流装置的输出端上的滤波装置。还披露了一种不间断电源，包括变换器，被连接到存储装置，用于将DC电压变换为AC电压，所述变换器包括用于对所述存储装置的DC电压进行变换的DC电压变换设备。

Description

电能变换设备以及包含这样的设备的变换器和不间断电源

技术领域

本发明涉及电能变换设备，特别是涉及DC电压变换设备，包括：第一变换装置，用于接受DC电压并且提供初级脉冲电压，以及转换装置，被连接到第一装置，用于提供次级脉冲电压；变换器，用于将DC电压变换为AC电压，该变换器包括：前面描述的DC电压变换设备滤波装置，被连接到所述变换设备，以及第二变换装置，被连接到滤波装置；以及不间断电源，包括：存储装置，用于存储电能，以及变换器，被连接到存储装置，用于将DC电压变换为AC电压，所述变换器包括前面描述的DC电压变换设备。

背景技术

现有技术的变换设备的转换装置通常使得电能能够在所述设备的输入与输出之间传输，并且，使由第一变换装置提供的初级脉冲电压的脉冲幅值升高或降低，升压按照所述变换装置的变换比进行。

这样的变换设备经常用在用于将DC电压变换为AC电压的变换器中，如在不间断电源或逆变器中实施的变换器。

图1中示出了按照现有技术的DC电压变换设备的例子。所示的变换设备也可以称为“直流-直流”型变换设备，缩写为“DC-DC”。更具体地说，所示的DC电压变换设备使DC电压Vin能够被变换为经过脉冲化(pulsed)和整流的输出电压Vout1。

变换设备1包括第一变换装置2、整流装置3和转换装置4。转换装置4就其本身而言包括变压器，这个变压器包括至少一个连接到第一变换装置的初级绕组5和至少一个连接到整流装置的次级绕组6。

第一变换装置2包括两个晶体管支路11和12，即晶体管电桥(transistorbridge)，用于将DC电压Vin变换为变压器初级绕组上的初级脉冲电压V1。每个晶体管支路包括至少两个串联连接的晶体管。在图1所示的情况下，支路11包括T1和T3两个晶体管，支路12包括T2和T4两个晶体管。支路11和12的中点13和14被分别连接到变压器4的初级绕组5的两端。第一变换装置2还包括由二极管d1、d2、d3和d4构成的整流装置，d1、d2、d3和d4分别与晶体管T1、T2、T3和T4反向并联连接。二极管d1到d4对晶体管进行保护，并且使第一变换装置可逆，即，使第一变换装置处在另一种可逆模式中，它们使脉冲电压可以被整流。

整流装置3包括D1、D2、D3和D4四个二极管，用于将变压器4的次级绕组6上的次级脉冲电压V2变换为经过脉冲化和整流的输出电压Vout1。二极管被布置在两条支路21和22上，支路21和22中的每一条支路包括至少两个同向串联连接的二极管。在图1所示的情况下，支路21包括D1和D3两个二极管，而支路22包括D2和D4两个二极管。支路21和22的中点23和24被分别连接到变压器4的次级绕组6的两端。

在这种按照现有技术的DC电压变换设备中，变压器4在第一变换装置2与整流装置3之间传输全部功率。在这样的变换设备中，第一变换装置和整流装置的电子元件必须承受所有被传输的功率。这会导致显著的热损耗，并且会要求实施庞大的散热装置。

发明内容

本发明的目的是弥补现有技术的变换设备的不足。

本发明涉及DC电压变换设备，包括：第一变换装置，用于接受DC电压并且提供初级脉冲电压，以及转换装置，被连接到第一变换装置，用于提供次级脉冲电压。

按照本发明的设备包括初级和次级电压叠加和整流装置(superpositionand rectifying means)，用于提供经过脉冲化和整流的输出电压，所述叠加和整流装置被连接到转换装置的输出端以及第一变换装置。

最好，使叠加和整流装置适合于提供包括经过脉冲化和整流的输出电压，经过脉冲化和整流的输出电压包括幅值实质上等于初级脉冲电压与次级脉冲电压的脉冲的幅值之和的脉冲。

按照一个实施例，将在来自第一变换装置的输出端上的至少一根导线连接到叠加和整流装置。

通常，第一变换装置为低频或高频变换装置。

最好，转换装置包括至少一个连接到第一变换装置的输出端的初级绕组以及至少一个连接到叠加和整流装置的输入端的次级绕组，其中，变压器的初级绕组的绕线方向与次级绕组的绕线方向相同。

最好，第一变换装置包括两条晶体管支路，在支路上，至少两个晶体管串联连接，每条支路的中点被连接到转换装置的输入端以及叠加和整流装置的第一输入端。

最好，叠加和整流装置包括两条二极管支路，每条支路包括至少两个同向串联连接的二极管，每条支路的中点被连接到转换装置的输出端。有利之处在于，每条支路的引入端被连接到第一变换装置的输出端。

本发明还涉及变换器，用于将DC电压变换为AC电压，该变换器包括：DC电压变换设备；滤波装置，被连接到所述变换设备；以及第二变换装置，被连接到滤波装置。

在按照本发明的变换器中，变换设备为如上所述的设备，提供幅值比DC电压高的脉冲电压，变换器的滤波装置被连接在所述变换设备的叠加和整流装置的输出端上。

本发明还涉及不间断电源，包括：存储装置，用于存储电能；以及变换器，被连接到存储装置，用于将DC电压变换为AC电压，所述变换器包括DC电压变换设备。

在按照本发明的不间断电源中，DC电压变换设备为如上所述的设备，所述设备用于将由所述存储装置提供的DC电压变换为幅值比DC电压高的脉冲电压。

附图说明

根据以下对只作为非限制性例子给出的并且在附图中示出的本发明的具体实施例的描述，本发明的其他优点和特性将变得更加清楚。

图1示出了按照现有技术的DC电压变换设备。

图2示出了按照本发明的DC电压变换设备的实施例。

图3以更详细的方式示出了按照本发明的DC电压变换设备。

图4示出了变换设备的、当第一变换装置的晶体管T1和T4导通时电流流过的元件。

图5示出了变换设备的、当第一变换装置的晶体管T2和T3导通时电流流过的元件。

图6示意性地表示包括配备有变换设备的、用于将DC电压变换为AC电压的变换器的不间断电源。

图7A到7E示出了按照本发明的变换设备按照升压/降压模式的运行。

图8A到8E示出了变换设备按照调节模式的运行。

具体实施方式

图2中示出的变换设备51包括第一变换装置2，用于根据DC电压Vin提供初级脉冲电压V1。脉冲电压指的是包括任意宽度的脉冲的电压。在初级脉冲电压V1的情况下，脉冲的符号交替变化。变换设备51还包括转换装置4，用于根据初级脉冲电压V1提供次级脉冲电压V2。利用导线41和42将转换装置连接到第一变换装置。

按照本发明的一个特性，变换设备51包括叠加和整流装置52，用于根据次级脉冲电压V2和初级脉冲电压V1，提供经过脉冲化和整流的输出电压Vout1。为此，利用导线53和54，将叠加和整流装置52连接到第一变换装置2，并且利用导线55和56，将叠加和整流装置52连接到转换装置。

图3中表示的、用于对DC电压Vin进行变换的变换设备51包括已经在图2中示出的部件，即第一变换装置2，利用导线41和42连接到第一变换装置的转换装置4，以及利用导线55和56连接到转换装置并利用导线53和54连接到第一变换装置的叠加和整流装置52。

转换装置4包括一变压器，该变压器包括利用导线41和42连接到第一变换装置的初级绕组5以及利用导线55和56连接到叠加和整流装置的次级绕组6。

与图1中示出的情况相同，第一变换装置2包括两个晶体管支路T1、T2、T3和T4。例如，这些晶体管可以是双极型、MOS型、场效应型或IGBT型晶体管。利用导线41和42将中点13和14连接到变压器4的初级绕组5的每一端。通过导线53和54，中点13和14还被连接到叠加和整流装置的第一输入端。初级绕组5上的电压V1为根据DC电压Vin变换的脉冲电压。如在图3中示出的，第一变换装置2还包括整流装置，在这种情况下，二极管d1、d2、d3和d4分别反向并联连接在晶体管T1、T2、T3和T4上。二极管d1到d4对晶体管进行保护，并且使得第一变换装置可逆。因此，这些二极管能够对交替呈现相反符号的脉冲电压进行整流。

叠加和整流装置52包括由二极管D1、D2、D3和D4组成的两条支路61和62。支路61包括同向串联连接的两个二极管D1和D3。同样方式，支路62包括同向串联连接的两个二极管D2和D4。支路61和62的中点63和64分别构成了叠加和整流装置第二输入端，并且被连接到次级绕组6的两端。叠加和整流装置52的输出电压Vout1为经过整流的脉冲电压。经过整流的脉冲电压指的是包括任意宽度的正脉冲的电压。

在图3所示的变换设备51中，利用导线53和54将变压器4的初级绕组5的两端连接到叠加和整流装置52的第一输入端。更准确地说，利用导线53，初级绕组的连接到中点13的一端还被连接到第一输入端中的、构成支路62的引入端的一端。同样方式，利用导线54，初级绕组的连接到晶体管桥的中点14的一端还被连接到第一输入端中的、构成支路61的引入端的一端。由此，一方面，给叠加和整流装置52提供次级绕组6上的次级脉冲电压V2，另一方面，给叠加和整流装置52提供初级绕组5上的初级脉冲电压V1。

此外，在图3所示的变换设备51中，由点71表示的、初级绕组5的绕线方向与由点72表示的、次级绕组6的绕线方向相同。利用在变压器的磁芯的同一端上出现的点71和72，表示初级和次级绕组的绕线方向相同的情况。

在图3所示的变换设备51中，通过转换装置4以及导线53和54，传送在第一变换装置2与叠加和整流装置52之间传送的电功率。因此，与图1所示的现有技术的变换设备相比，减少了通过转换装置传送的那部分功率。因此，不需要像按照现有技术的变换设备的情况那样，为了承受在输入与输出之间传送全部功率而选择电子元件以及转换装置的尺寸。因此减小了元件，即晶体管和二极管以及转换装置的尺寸。

通过对由按照本发明的变换设备51的每个电子元件所承受的功率水平与由按照现有技术的等效变换设备中的这样的相同元件所承受的功率水平进行比较，可以对本发明的变换设备的这个优点进行评价。为此，可以为每个元件确定所述元件所承受的最大电压Vmax和最大电流Imax。通常，最大电压Vmax与所述电流不流过元件时的电压对应。可以根据最大电压Vmax和最大电流Imax确定功率应力(power stress)。这个应力可以被定义为最大电压Vmax与最大电流Imax的乘积对传送的最大功率Pmax的比值。

同样方法，可以通过确定变压器的次级绕组上的最大电压Vmax和最大电流Imax，对转换装置承受的功率水平进行比较。同样方法，对于电子元件，可以根据最大电压和最大电流确定功率应力。同样方法，可以将变压器的功率应力定义为最大电压Vmax与最大电流Imax的乘积对传送的最大功率Pmax的比值。

因此，可以在图1所示的现有技术的设备的情况下以及图3所示的按照本发明的等效设备的情况下，为每个元件以及变压器确定功率应力。

最大电压和电流以及功率应力可以被表示为以下各量的函数：

-变换设备的输入DC电压Vin的函数，

-同一个设备的输出电流Iout的强度的函数，以及

-变压器的变换比(transformation ratio)的函数。

在以下描述中，已经设定了转换装置4的变换比，即，对于图1的设备，次级绕组的匝数与初级绕组的匝数之间的比值等于R1，而对于图3的设备，这个比值等于R2。

图1的设备的元件和变压器的功率应力：

按照现有技术，由图1所示的变换设备传送的功率实质上等于输入DC电压Vin乘以输入电流的乘积，即实质上等于输入DC电压Vin乘以输出电流Iout，再乘以变换比R1的乘积。

第一变换装置2的每个晶体管T1、T2、T3和T4上的最大电压Vmax实质上等于DC电压Vin。的确，当晶体管支路11和12中的每条支路上的晶体管中的一个晶体管导通时，其他晶体管截止并且因此承受在变换设备的输入端的DC电压Vin。

第一变换装置的晶体管T1、T2、T3和T4中的每个晶体管的最大电流Imax就其本身而言，实质上等于变换比R1乘以变换设备的输出电流Iout的乘积。的确，当一个晶体管导通时，所述晶体管中的电流等于初级绕组5中的电流。此外，这个电流等于变换比R1乘以次级绕组6中的电流的乘积，后者等于变换设备的输出电流Iout。

整流装置3的二极管D1、D2、D3和D4中的每个二极管上的最大电压Vmax实质上等于输入DC电压Vin乘以变换比R1的乘积。整流装置3的二极管D1、D2、D3和D4中的每个二极管中的最大电流Imax就其本身而言，实质上等于输出电流Iout。

变压器的次级绕组上的最大电压Vmax实质上等于变换比R1乘以输入DC电压Vin的乘积。变压器的最大电流Imax就其本身而言，实质上等于输出电流Iout。

根据以上确定的最大电压Vmax和最大电流Imax，可以为每个元件以及变压器确定功率应力。在图1的变换设备的情况下，按照现有技术，每个元件以及变压器的功率应力实质上等于一个单位(unity)。

按照现有技术，图1的变换设备的元件和变压器的最大电压、最大电流和功率应力呈现在下面的表1的第一列中。

图3的设备的元件和变压器的功率应力：

按照本发明，由图3所示的变换设备传送的功率实质上等于输入DC电压Vin乘以初级绕组和次级绕组中的电流之和的乘积，即实质上等于输入DC电压Vin乘以输出电流Iout，再乘以变换比R2与一个单位的和的乘积。

当第一变换装置2的晶体管T1和T4导通时，变换设备51可以由图4的电路表示，其中，用虚线表示不导电的元件。在这种具体情况下，二极管D2和D3不导电。

参照图4，在晶体管T1和T4导通的情况下，晶体管T1中的最大电流Imax实质上等于初级绕组中的电流与次级绕组中的电流之和，即实质上等于变换比与一个单位之和(1+R2)乘以输出电流Iout的乘积。晶体管T4中的最大电流Imax就其本身而言实质上等于初级绕组中的电流，即实质上等于变换比R2乘以输出电流Iout的乘积。二极管D1和D4中的最大电流Imax以及变压器次级绕组中的最大电流Imax实质上等于输出电流Iout。

参照图4，在晶体管T1和T4导通的情况下，晶体管T2和T3上的最大电压Vmax实质上等于输入DC电压Vin。二极管D2和D3上的的最大电压Vmax、以及变压器次级绕组上的最大电压Vmax实质上等于次级绕组上的电压V2，即等于变换比R2乘以输入DC电压Vin的乘积。

当第一变换装置2的晶体管T2和T3导通时，变换设备51可以由图5的电路表示，其中，用虚线表示不导电的元件。在这种具体情况下，二极管D1和D4不导电。

参照图5，在晶体管T2和T3导通的情况下，晶体管T2中的最大电流Imax实质上等于初级绕组与次级绕组中的电流之和，即实质上等于变换比与一个单位之和(1+R2)乘以输出电流Iout的乘积。晶体管T3中的最大电流Imax就其本身而言实质上等于初级绕组中的电流，即实质上等于变换比R2乘以输出电流Iout的乘积。二极管D2和D3中的最大电流Imax实质上等于输出电流Iout。

参照图5，在晶体管T2和T3导通的情况下，晶体管T1和T4上的最大电压Vmax实质上等于输入DC电压Vin。二极管D1和D4上的最大电压Vmax实质上等于次级绕组上的电压V2，即等于变换比R2乘以输入DC电压Vin的乘积。

根据以上确定的最大电压Vmax和最大电流Imax，可以为每个元件以及变压器确定功率应力。按照本发明，在图3的变换设备的情况下，除了晶体管T1和T2以外，变压器以及多数元件中的功率应力实质上等于变换比R2与变换比R2与一个单位之和之间的比值。

按照本发明，图3的变换设备的元件和变压器的最大电压、最大电流和功率应力被呈现在下面的表1的第二列中。

Vmax	R1*Vin	R2*Vin
			Imax	Iout	Iout
Vmax*Imax/Pmax	1	R2/(1+R2)

                      表1

按照本发明，图3的变换设备的变压器以及多数元件的功率应力小于1。因此，与按照现有技术的设备相比，按照本发明的设备的多数元件以及变压器所承受的功率水平总体上减小。

按照本发明的DC电压变换设备可以被集成在用于将DC电压变换为AC电压的变换器中。按照本发明的DC电压变换设备还可以被集成在不间断电源中，或者被集成在这种不间断电源的DC-AC电压变换器中。

图6中示出了这种不间断电源。不间断电源101包括充电器102，其一侧连接到功率分配系统103，而另一侧连接到电池组104。当不间断电源在电池的充电模式下正在运行时，通过充电器102对电池进行充电。不间断电源101还包括用105表示的、用于将DC电压Vin变换为AC电压的变换器。这个变换器105的一侧连接到电池组104，而另一侧连接到功率分配系统103。当不间断电源运行在逆变器模式时，DC-AC电压变换器105被设计为向输出端110提供AC电压。在图6中，功率分配系统包括引入线106、串联在引入线中的至少一根导线上的断路器107、滤波器108、输出选择器开关109和输出继电器111，其中，输出选择器开关109用于将输出线路110切换到输入线路的电压上，或者，如果输入线路故障，则将输出线路110切换到由不间断电源提供的AC电压上。

按照本发明的实施例，图6所示的DC-AC电压变换器105包括DC电压Vin的变换设备，该变换设备使得输入DC电压Vin能够被变换为经过整流的脉冲电压Vout1。与图3相同，这个用标号51表示的变换设备包括第一变换装置2、叠加和整流装置52以及包括至少一个被连接到第一变换装置的初级绕组5和至少一个被连接到叠加和整流装置的次级绕组6的变压器4。图6中示出的变换器105还包括滤波装置131，被连接到变换设备51的输出上，被设计为对经过整流的脉冲电压Vout1进行滤波。这些滤波装置131包括串联连接的电感132以及并联连接的电容器133。图6中示出的变换器105还包括第二变换装置141，其一侧连接到滤波装置，而另一侧连接到线路一侧的功率分配系统。在这种情况下，这些第二变换装置使得经过整流和滤波的脉冲电压能够被变换为AC电压。

可以容易地使图6中示出的变换设备51适合于在可逆模式下运行，即运行在逆变器模式或充电器模式。这种适用性可以存在于将第三变换装置增添到叠加和整流装置中。这些第三变换装置可以是在叠加和整流装置52的每个二极管上反向并联连接的晶体管。

在逆变器模式中，第一变换装置的晶体管T1和T4与晶体管T2和T3交替工作，反向并联连接在所述晶体管上的二极管d1到d4不起作用。在这种逆变器模式中，叠加和整流装置52的二极管D1到D4使得初级脉冲电压能够与次级脉冲电压叠加，并且能够对所得到的脉冲电压进行整流。

在充电器模式中，晶体管T1到T4关断，并且二极管d1到d4使得能够利用没有示出的、反向并联连接在二极管D1到D4上的晶体管，对脉冲电压进行整流。

可以使按照本发明的变换设备适合于在升压/降压模式中运行。按照这种升压/降压模式，变换设备使得DC电压Vin能够被变换为经过脉冲化和整流的输出电压Vout1，从而在滤波之后获得比输入DC电压Vin高的DC电压。在本实施例中，第一变换装置可以是低频变换装置。低频的意思是与功率分配系统的频率数量级相同的频率。

图7A到7E示出了在升压/降压模式中的运行。对第一变换装置的晶体管T1到T4发出指令，从而在第一变换装置的输出端上产生初级脉冲电压V1。图7A和7B表示的指令信号201和202导致晶体管T1和T4与晶体管T2和T3交替工作。第一变换装置的晶体管桥提供由图7C的图形203表示的初级脉冲电压V1，其包括幅值实质上等于输入DC电压Vin的连续正、负脉冲。根据初级脉冲电压V1，转换装置提供由图7D的图形204表示的次级脉冲电压V2，它包括其幅值实质上等于转换装置的变换比R2乘以输入DC电压Vin的乘积连续正、负脉冲。根据这个次级脉冲电压V2，叠加和整流装置提供由图7E的图形205表示的经过脉冲化和整流的输出电压Vout1。输出电压Vout1包括幅值实质上等于初级脉冲电压V1与次级脉冲电压V2的幅值之和的正、负脉冲，即幅值实质上等于输入DC电压Vin乘以变换比R2与一个单位之和的乘积。在图7E所示的情况下，进行适当的滤波使得能够得到实质上比输入DC电压高的DC电压206。以这样的方式，变换设备运行在升压模式，同时限制所述设备的变压器以及多数元件中的功率消耗。在没有示出的其他情况下，通过减小脉冲宽度的占空比或者晶体管T1到T4的调制率(modulationrate)，变换设备可以运行在降压模式，即提供比输入电压Vin低的平均电压。

还可以使本发明的变换设备适合于运行在电压调整器模式。按照这种电压调整器模式，变换设备使得DC电压Vin能够被变换为经过脉冲化和整流的输出电压，从而在滤波之后获得正弦波电压的经过整流的半波。在本实施例中，最好是第一变换装置为高频变换装置，即具有约一千赫兹的工作频率。

图8A到8E示出了在电压调整器(voltage conditioner)模式中的运行。以与升压/降压模式相同的方式，对第一变换装置的晶体管T1到T4发出指令，从而在来自第一变换装置的输出上产生初级脉冲电压V1。图8A和8B表示的指令信号301和302导致晶体管T1和T4与晶体管T2和T3交替工作。与升压/降压模式不同，指令信号301和302的脉冲的持续时间变化，使得在进行适当滤波之后，能够重新构成正弦波电压的经过整流的半波。以与升压/降压模式相同的方式，第一变换装置的晶体管提供由图8C的图形303表示的初级脉冲电压V1，它包括连续正、负脉冲，其幅值实质上等于输入DC电压Vin。以与升压/降压模式相同的方式，根据初级脉冲电压V1，转换装置提供由图8D的图形304表示的次级脉冲电压V2，它包括连续正、负脉冲，其幅值实质上等于输入DC电压Vin乘以转换装置的变换比R2的乘积。根据这个次级脉冲电压V2，叠加和整流装置提供由图8E的图形305表示的经过脉冲化和整流的输出电压Vout1。经过脉冲化和整流的输出电压Vout1包括连续正脉冲，其幅值实质上等于初级脉冲电压V1与次级脉冲电压V2的幅值之和，即幅值实质上等于输入DC电压Vin乘以变换比R2与一个单位之和的乘积。脉冲持续时间的变化使得在进行适当滤波之后，能够得到经过整流的正弦波电压306。以这样的方式，变换设备工作在电压调整器模式，同时限制所述设备的变压器以及多数元件中的功率消耗。

本发明的DC电压变换设备通常为前置式的。此外，该DC电压变换设备允许几乎连续并且交替的能量传输。

本发明的一个优点是提出了一种DC电压变换设备，包括相对于由所述设备传送的功率来说，表现出减少了功率应力的元件和转换装置。

本发明的另一个优点是提出了一种DC电压变换设备，包括减小了尺寸的元件和转换装置。

本发明的另一个优点是限制了由变换设备的元件和变压器产生的热损耗。

Claims (9)

1.一种DC电压(Vin)变换设备(51)，包括：

第一变换装置(2)，用于接受DC电压并提供初级脉冲电压(V1)，以及

转换装置(4)，被连接到所述第一变换装置，用于提供次级脉冲电压(V2)，

其特征在于，所述设备包括初级和次级电压的叠加和整流装置(52)，用于提供经过脉冲化和整流的输出电压(Vout1)，所述叠加和整流装置被连接到所述转换装置的输出以及所述第一变换装置，所述输出电压(Vout1)包括幅值等于所述初级脉冲电压(V1)与所述次级脉冲电压(V2)的脉冲幅值之和的脉冲。

2.如权利要求1所述的设备，其特征在于，在来自所述第一变换装置(2)的输出端上的至少一根导线(53，54)被连接到所述叠加和整流装置(52)。

3.如权利要求1或2所述的设备，其特征在于，所述第一变换装置(2)为低频或高频变换装置。

4.如权利要求1或2所述的设备，其特征在于，所述转换装置(4)包括至少一个连接到所述第一变换装置(2)的输出的初级绕组(5)以及至少一个连接到所述叠加和整流装置(52)的输入端的次级绕组(6)，其中，变压器的所述初级绕组的绕线方向与所述次级绕组的绕线方向相同。

5.如权利要求1或2所述的设备，其特征在于，所述第一变换装置(2)包括两条晶体管(T1、T2、T3和T4)支路(11，12)，其中至少两个晶体管串联连接，每条支路的中点(13，14)被连接到所述转换装置(4)的输入端以及所述叠加和整流装置(52)的第一输入端。

6.如权利要求1或2所述的设备，其特征在于，所述叠加和整流装置(52)包括两条二极管(D1、D2、D3和D4)支路(61，62)，每条支路包括至少两个同向串联连接的二极管，每条支路的中点(63，64)被连接到所述转换装置(4)的输出端。

7.如权利要求6所述的设备，其特征在于，每条支路的引入端被连接到所述第一变换装置(2)的输出端。

8.一种变换器(105)，用于将DC电压(Vin)变换为AC电压(Vout2)，包括：

DC电压变换设备(51)，

滤波装置(131)，被连接到所述变换设备，以及

第二变换装置(141)，被连接到所述滤波装置，

所述变换器的特征在于，所述变换设备为按照权利要求1到7中的任何一个权利要求所述的设备，所述变换设备提供幅值比DC电压(Vin)高的脉冲电压，所述滤波装置被连接在所述变换设备(51)的所述叠加和整流装置(52)的输出端上。

9.一种不间断电源，包括：

存储装置(104)，用于存储电功率，以及

变换器(105)，被连接到所述存储装置，用于将DC电压(Vin)变换为AC电压，所述变换器包括DC电压(Vin)变换设备(51)，

所述不间断电源的特征在于，所述DC电压变换设备(51)为按照权利要求1到7中的任何一个权利要求所述的设备，所述设备用于将由所述存储装置提供的DC电压变换为幅值比所述DC电压(Vin)高的脉冲电压。

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