CN107276373A - 一种电源转换器 - Google Patents

Abstract

一种电源转换器，整流及滤波、升降压转换、直交转换、输出滤波顺序连接。升降压转换、升降压转换控制器、反馈网络组成电压的闭环控制和调节，直交转换控制器和直交转换实现直流电到交流电的转换。本电源转换器是一种输入为直流或交流，输出为电压、频率、相位都可升可降的交流电源转换器。输出可升可降的交流电压为本发明电源转换器的主要特点。

Description

一种电源转换器

技术领域

一种电源转换器，一种输入为直流或交流，输出为电压、频率、相位都可升可降的交流电源转换器。

背景技术

在现有技术中有逆变器电路，是一种交流－直流－交流的电路，可以单一的升压或降压。但是无法像自耦变压器(220VAC输入)那样输出从较低电压（如10VAC）调升到高于输入电压的电压(如260VAC)。

也有一种普通的直流逆变器电路，直流输入，交流输出的逆变器，主要用途为无交流电场合的固定电压的交流输出，要从低压直流变换到高压的交流输出，需要利用变压器升压，输入输出的线圈匝数比固定下来后，大范围调压是不行的。

也有一种自耦变压器，完成交流输入交流输出的变压转换，是一种非隔离的铁质芯变压器，效率在80%左右，在整个调压输出过程中，输出电压越低输出功率越小，个体比较笨重，由于输入线圈的匝数是固定的，输入电压也是固定的，只能输入110VAC或者220VAC的电压。

为了能用电子变压的方式来代替自耦变压器，效率更高，体积、重量都能降下来，并且要能输入全电压（110VAC-240VAC）。要有一种去除上述三种装置缺点、集上述三种装置优点的电源转换器，本专利的电源转换器解决了这些问题。

发明内容

一种电源转换器，整流及滤波、升降压转换、直交转换、输出滤波顺序连接，升降压转换连接到反馈网络，反馈网络连接到升降压转换控制器，升降压转换控制器连接到升降压转换，直交转换控制器连接到直交转换，整流及滤波、升降压转换、输出滤波都连接到辅助电路，辅助电路连接到升降压转换控制器。

本专利的电源转换器去掉了上述三种装置的缺点，取上述三种装置优点成为一种全新的有“逆变”概念的电源转换器，本专利的电源转换器实现输入100VAC-260VAC交流电压或者是等同级别的直流电压，输出为大范围电压、频率、相位调节的交流电压(如20VAC到300VAC调节范围)，如当输入为110VAC时，输出可以从20VAC到250VAC之间调节，实现了升压降的电压调节。本专利的电源转换器有另一个功能：如当输出电压固定在220VAC时，输入电压从110VAC-260VAC变化时，输出的固定电压220VAC是不会变化的，实现了大范围稳压的功能。

输出可升可降的电压为本专利的特点，后级使用直交转换控制器的数字芯片产生正弦交流电的普通方法，再这基础上加入一些特定电路就成为了更加功能丰富的电源转换器。

附图说明

图1为本专利的电路组成原理框图。

具体实施方式

本专利的电源转换器在实施时，需要添加一个温控开关器串接到升降压转换、直交转换或输出滤波的输出位置。

整流及滤波、升降压转换、输出滤波连接到辅助电路之间需要串加入合适的电压、电流检测电路。整个电源转换器需要加入辅助电源为控制器、检测电路、驱动提供隔离的辅助电压。

本专利的电源转换器能实现输出为可调的可升可降的交流电压主要原因是本专利包含升降压转换电路及升降压转换控制器电路，升降压转换电路闭环控制方法已由本发明人另一个专利《一种用于自动控制的控制器》里详述，升降压转换实际电路是buck拓扑+boost拓扑组合而成，降压与升压二种拓扑在互相转换临界处会同时工作，只有升压或降压时，只有一种拓扑工作。具体实施时升降压转换电路与直交转换电路间需要串加入滤波电感、二极管器件。

需要一些用来简单设置、调节电压、相位、频率的辅助电路，辅助电路连接到直交转换控制器电路，直交转换控制器驱动直交转换电路产生单相、三相、甚至多相的电压、相位、频率都可调节的正弦交流电，这里说明的辅助电路并没有在附图中绘制出，而且这里说明的辅助电路中的电压调节功能是小范围的与前级的升降压转换不同。

当需要完成高级功能时（如开环变频控制装置），需要加入可设置、显示参数的中央处理器模块电路，中央处理器模块电路同时连接升降压转换控制器、直交转换控制器，要能同时控制输出电压和输出频率，如果需要一些简单的数据采集、处理，也送到这块中央处理器模块电路进行处理，这样能够实现驱动50HZ电机但实际是在80HZ工作时就可以提升电压，一般的变频装置是没有这个功能的。如果需要完成更加高级功能（如闭环伺服控制装置），需要加入对这些数字信号处理的单元电路（如处理编码器信号、脉冲个数计算），再将这些单元电路连接到中央片理器模块电路。这是通过在本专利的电路组成原理框图基础上加入中央处理器模块电路成为一种可控的电源转换器。这里说明的中央处理器模块电路及独立的处理单元并没有在附图中绘制出。

附图1是本专利的电源转换器的基本原理框图，升降压转换电路与直交转换电路构成本专利最基本的电路组合，输出可升可降交流电的这种效果是在这个组合下实现。

本发明不局限于上述特定实施例子， 在不背离本发明精神及其实质情况下， 熟悉本领域技术人员可根据本发明作出各种相应改变和变形， 但这些相应改变和变形都应属于本发明所附权利要求保护范围之内。

Claims (2)

1.一种电源转换器，其特征在于：整流及滤波、升降压转换、直交转换、输出滤波顺序连接，升降压转换连接到反馈网络，反馈网络连接到升降压转换控制器，升降压转换控制器连接到升降压转换，直交转换控制器连接到直交转换，整流及滤波、升降压转换、输出滤波都连接到辅助电路，辅助电路连接到升降压转换控制器。

2.根据权利要求1所述的一种电源转换器，其特征在于，可以输出比输入电压高或低的电压。