CN203617925U - 用于电压转换器的电路和电压转换器以及包括该电路的斩波器 - Google Patents
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Abstract
一种用于电压转换器的电路(1)包括第一、第二和第三开关元件(S1、S2、S3)、第一和第二储能电感器(L1、L2)、两个连接器对(A、B;D、E)、以及第一和第二中间电势点(C、F)。第二储能电感器(L2)包括第一和第二绕组(L2a、L2b)。第一中间电势点(C)经由第一储能电感器(L1)连接到第一连接器对的第一连接器(A),经由第三开关元件(S3)连接到第一连接器对的第二连接器(B),并且直接或经由电容器(C3)连接到第二中间电势点(F)。第二中间电势点(F)经由第一开关元件(S1)与第二储能电感器(L2)的第一绕组(L2a)的串联连接,连接到第二连接器对的第一连接器(D),并且经由第二开关元件(S2)与第二储能电感器(L2)的第二绕组(L2b)的串联连接,连接到第二连接器对的第二连接器(E)。存在第一连接器对的第一连接器(A)与第二连接器对的第一连接器(D)之间的连接和第一连接器对的第二连接器(B)与第二连接器对的第二连接器(E)之间的连接中的至少一个连接,而且该至少一个连接直接或经由电容器(C1、C2)实施。第一连接器对的第一连接器(A)与第二连接器对的第一连接器(D)之间的连接、第一连接器对的第二连接器(B)与第二连接器对的第一连接器(E)之间的连接、以及第一中间电势点(C)和第二中间电势点(F)之间的连接中的至多一个连接是直接连接。同时,本实用新型还公开电压转换器和包括该电路的斩波器。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于电压转换器的电路,该电路包括三个开关元件、两个储能电感器和两对连接器,本发明还涉及一种使用这样的电路的方法。更具体地,本发明涉及一种用于电力电子领域中的电压转换器的电路,即涉及一种电路,电流流经该电路以便在两对连接器之间传输电力。
当在以下描述中提到第一开关元件、第二开关元件和第三开关元件、第一储能电感器和第二储能电感器、第一对连接器和第二对连接器、第一连接器和第二连接器、第一中间电势点和第二中间电势点、或第一连接、第二连接和第三连接时,形容词“第一”、“第二”和“第三”仅用于区分该电路的所列出的部分。它们并未用来表示这些部分之间的任何等级、顺序或方向。
此外,术语“开关元件”不一定表示可由外部信号主动地在开状态和关状态之间切换的开关,或反之亦然。它原则上也可表示诸如二极管之类的被动开关元件。除了例如固有地设置在MOSFET半导体开关中的那样,具有可主动切换的开关的任何开关元件可以另外包括并联二极管。
背景技术
为了设计一种防止极性颠倒的电压转换器,已知的是将二极管全桥整流器设置在输入侧连接器和实际电压转换器之间。该电路设计导致二极管中的传导损耗。另外,输入侧连接器之间的输入电压需要明显高于二极管的偏置电压的两倍。在这样的电压转换器的输入侧连接器和输出侧连接器处的电势之间的参考是未被限定的;而且电力流动可能仅仅单向地发生在从输入侧连接器到输出侧连接器。
上述的已知电路也可以用于通过使用不是用于未知极性的DC输入电压而是用于AC输入电压的输入侧连接器来形成功率因数优化的AC/DC转换器。已知电路的上述缺点也发生在该应用中。
此外,所谓的“无桥功率因数校正”级或缩写为“无桥PFC”级是已知被用于设计功率因数优化的AC/DC转换器。其中提供了组合式二极管/晶体管全桥,输入侧AC电压经由一个或多个电感器连接到该全桥。除了上述AC/DC转换器的所述缺点之外,该电路表现出另外的缺点,即只要不提供额外的DC/DC转换器,则输出侧连接器之间的DC输出电压可能不会低于输入侧AC电压的峰值。
以由具有并联二极管的开关组成的全桥的形式的四象限斩波器(4QC)(在该四象限斩波器中,每个半桥通过电感器连接到输出侧连接器之一,而且例如该四象限斩波器被已知用于控制DC电机)具有以下缺点:在不具有额外的DC/DC转换器的情况下,输出电压决不会超过输入电压,且在输入侧连接器和输出侧连接器的电势之间的参考是未被限定的。
在输入侧连接器和输出侧连接器处的电势之间的未限定参考的缺点通过具有与分输入电压(split input voltage)结合的半桥的四象限斩波器来克服,其中,一个输出侧连接器通过电感器被连接到分裂输入电压的电压中点。然而,在这种情况下,输出电压可能永远不会超过分输入电压,即输入电压的一半,而且产生分输入电压必需付出额外的努力。
对于将电能馈送到AC电网的逆变器,具有并联二极管的主动控制开关的全桥是已知的,在该全桥中,两个半桥的中点经由电感器连接到输出侧连接器。该已知电路的缺点是:在输入侧连接器和输出侧连接器的电势之间的参考是可变的,并且如果不使用额外的DC/DC转换器,该输入DC电压必须至少高达电网峰值电压。
当在用于将电能馈送到AC电网的逆变器中使用与分输入电压结合的半桥时,存在的缺点在于,该输入DC电压必须至少高达电网峰值电压的两倍。另外,产生分供电电压必需付出努力。
仍然需要一种用于电压转换器的电路,该电压转换器可以用作防止极性颠倒的DC/DC转换器,也可以用于其它的DC/DC转换器、DC/AC转换器或AC/DC转换器中,同时避免现有技术的电压转换器的上述缺点。
发明内容
在一个实施例中,本发明提供了一种用于电压转换器的电力电子电路, 该电路包括:第一开关元件、第二开关元件以及第三开关元件;具有一个绕组的第一储能电感器,和具有第一绕组和第二绕组的第二储能电感器,该第一绕组和第二绕组彼此磁性耦合;由第一连接器和第二连接器构成的第一连接器对和由第三连接器和第四连接器构成的第二连接器对;以及第一中间电势点和第二中间电势点。第一中间电势点具有:经由第一储能电感器连接到第一连接器对的第一连接器的第一连接,经由第三开关元件连接到第一连接器对的第二连接器的第二连接,以及直接地或者经由第一电容器连接到第二中间电势点的第三连接。第二中间电势点具有:经由第一开关元件与第二储能电感器的第一绕组的串联连接,连接到第二连接器对的第三连接器的第一连接,以及经由第二开关元件与第二储能电感器的第二绕组的串联连接,连接到第二连接器对的第四连接器的第二连接。存在第一连接器对的第一连接器与第二连接器对的第三连接器之间的连接以及第一连接器对的第二连接器与第二连接器对的第四连接器之间的连接中的至少一个连接,而且该至少一个连接是直接实施或经由第二电容器实施的。第一连接器对的第一连接器与第二连接器对的第三连接器之间的连接、或第一连接器对的第二连接器与第二连接器对的第四连接器之间的连接、或第一中间电势点到第二中间电势点的第三连接中的至多一个连接被实施为直接连接。
在另外的实施例中,本发明提供一种防止极性颠倒的DC/DC转换器、一种功率因数优化的AC/DC转换器、一种AC/DC转换器、一种四象限斩波器和一种双向DC/AC转换器,上述转换器中的每种是基于本发明的电路的特定实施例。
对于本领域技术人员来说,在阅读了下面的附图和详细说明之后,本发明的其它特征和优点将会变得清楚。在此,旨在将所有这样的附加特征和优点都包括在如由权利要求限定的本发明的范围之内。
附图说明
参照附图将更好地理解本发明。附图中的元件不一定按比例绘制,而是把重点放在清楚说明本发明的原理上。在附图中,相同的附图标记在各个图中表示相应的部分。
图1示出了本发明的电路的构造。
图2示出了本发明的电路作为防止极性颠倒的DC/DC转换器的用途。
图3示出了本发明的电路作为PFC级的用途。
图4示出了本发明的电路作为四象限斩波器的用途;以及
图5示出了本发明的电路作为用于将电能馈送到AC电网的逆变器的用途。
具体实施方式
一种用于电压转换器的电路包括第一开关元件、第二开关元件和第三开关元件、第一储能电感器和第二储能电感器、两个连接器对、以及第一中间电势点和第二中间电势点。第二储能电感器包括彼此磁性耦合的第一绕组和第二绕组。第一中间电势点经由第一储能电感器连接至第一连接器对的第一连接器,经由第三开关元件连接至第一连接器对的第二连接器,而且直接地或经由电容器连接至第二中间电势点。第二中间电势点经由第一开关元件与第二储能电感器的第一绕组的串联连接,连接至第二连接器对的第一连接器,并且经由第二开关元件与第二储能电感器的第二绕组的串联连接,连接至第二连接器对的第二连接器。另外,存在第一连接器对的第一连接器与第二连接器对的第一连接器之间的连接以及第一连接器对的第二连接器与第二连接器对的第二连接器之间的连接中的至少一个连接,而且该至少一个连接是直接地或经由电容器实施的。第一连接器对的第一连接器与第二连接器对的第一连接器之间的连接、或第一连接器对的第二连接器与第二连接器对的第二连接器之间的连接、或第一中间电势点与第二中间电势点之间的连接中的至多一个连接被实施为直接连接。两个中间电势点、两个连接器对的第一连接器与第二连接器对的第二连接器之间的所有其它连接(如果存在的话)是经由电容器实施的。可以通过电容器的方式实施所有两个或三个连接。
在该电路中,第一开关元件和第二开关元件中的每一个优选包括可主动切换的开关,即可切换或可以通过外部信号操作的开关。另外,第一开关元件和第二开关元件中的每一个可以包括与该开关并联的二极管。在这种情况下,两个二极管的阳极或阴极连接到第二中间电势点。这意味着没 有电流可以流经第二连接器对的两个连接器之间的两个二极管,因为它总是被这两个二极管中的一个阻挡。
第三开关元件可唯一地由被动切换的二极管组成。如果第一开关元件和第二开关元件的任何二极管都以它们的阴极连接到第二中间电势点,则该被动切换的二极管以其阳极连接到第一中间电势点;或者如果第一开关元件和第二开关元件的任何二极管以它们的阳极连接到第二中间电势点,则该被动切换的二极管以其阴极连接到第一中间电势点。
替代该二极管或除了该二极管之外,第三开关元件还包括可主动切换的开关,即可通过外部信号切换的开关。
在第一开关元件与第二储能电感器的第一绕组的串联连接以及第二开关元件与第二储能电感器的第二绕组的串联连接中,各自的开关元件优选被布置在第二中间电势点与绕组之间。
当第一开关元件和第二开关元件被闭合,即导通时,根据本发明的电路的第二储能电感器用作第二连接器对的连接器之间的电感性分压器。为了相对于该第二中间电势点实现对称分压,第二储能电感器必须关于其绕组是对称的,其中这种对称指的是第二储能电感器的整个构造,该第二储能电感器包括其两个绕组共用的铁芯。
根据本发明的电路的三个开关元件如何被主动控制或被动切换的方式取决于该电路的用途。这些不同的用途还导致根据本发明的电路的不同功能。
当使用该新的电路作为防止极性颠倒的DC/DC转换器时,第二连接器对的连接器被设置为连接到可具有任意极性的输入DC电压。如果控制器利用一个外部信息并且同一个外部信号对第一开关元件和第二开关元件的开关(第一开关元件和第二开关元件均包括并联连接到开关的二极管)进行定时(clock),不管该输入DC电压的实际极性如何,在第一连接器对的连接器处提供具有固定极性的输出DC电压。第三开关元件可以是被动切换的二极管或者以与这样的二极管类似的方式被主动切换的开关。与所施加的输入电压的极性有关,操作第一开关元件和第二开关元件的开关的外部信号实际上只主动地断开并联二极管阻塞的第一或第二开关元件。另一个开关元件由于其二极管而无论如何是导通的。这取决于为第一和第二开 关元件施加的输入电压的极性。一个优点在于,根据本发明的防止极性颠倒的DC/DC转换器实际上可以在甚至低到接近零伏的输入电压下操作。此外,该输入DC电压与输出DC电压可具有在它们电势之间的公共参考。为了实现此,第一连接器对和第二连接器对的各自连接器必须直接相互连接。另一方面,如果这些连接以电容性方式实施,则与偏置的潜在关系是可能的。第一和第二开关元件的开关由同一外部信号操作。因此,只有一个驱动装置是必需的,这并不意味着相比于前述的防止极性颠倒的已知的DC/DC转换器需要额外的努力。控制信号是完全独立于输入电压的极性。
此外,根据本发明的电路可被用作功率因数优化的AC/DC转换器(也称为PFC级)。这一用途的细节对应于前面段落中所述的防止极性颠倒的DC/DC转换器,除了将AC电压施加到第二连接器对的连接器之外。通过适当调节控制器操作第一和第二开关元件的开关时的占空比,输入侧AC电流的功率因数可以被控制在为1,并且DC输出电压可以被调整以补偿AC输入电压的不同振幅。如果该AC/DC转换器的第三开关元件不仅包括二极管,还包括可主动操作的开关,则对AC/DC转换器的双向操作是可能的,即也可以将电能从DC电压侧传输到AC电压侧。为此,根据输入电压的极性,第一和第二开关元件的开关中的一个必须被闭合,而第一和第二开关元件中的另一个开关以及第三开关元件的开关必须被交替地在高频率下操作。(在这里以及在下文的“在高频率下操作”是指在比连接到本发明电路的任意AC电压频率高得多的频率下的操作。通常该频率是某一kHz的范围。)
根据本发明的电路也可以用作四象限斩波器,其中第一连接器对的连接器被设置用于DC电压,且其中第二连接器对的连接器例如连接到DC电机。然后,这样的4QC的控制器总是闭合第一和第二开关元件的开关中的一个,并且在高频率下以互补(complementary)的方式为这些开关中的另一个以及第三开关元件的开关进行定时。
该新电路还允许作为双向AC/DC转换器的用途,例如,以提供一种用于馈送到电网中的逆变器。在这种情况下,第一连接器对的连接器被设置用于DC电压(例如光伏发电机的输出电压),而且第二连接器对的连接器被提供AC电压(例如将被馈送电能的AC电网的AC电压)。这样的AC/DC 转换器的控制器总是持续AC电压的一个半波关闭第一或第二开关元件的开关中的一个,并且以互补的方式对这些开关中的另一个和第三开关元件的开关进行定时。因此,该AC/DC转换器能够往回馈送,并且因此也能够提供无功功率。还可将电能转换为AC电压,即使该电能被设置为低于该AC电压的峰值的DC电压。
在根据本发明的电路的所有实施例和用途中,开关被合理地实施为具有相同的极性而且每个都具有反向并联二极管的晶体管,其中所述反向并联二极管(例如在MOSFET中的那样)也可以是固有的。第一和第二开关元件的晶体管可以被布置为使得它们的发射极(或源极)连接器彼此连接,而第三开关元件的晶体管以其集电极/漏极连接到第一储能电感器。该实施例具有以下优点:关于第三开关元件的发射极/源极的单个供电电压可以直接供应对第三开关元件的驱动,和通过自益电路(bootstrap)供应对第一和第二开关元件的驱动。
由控制器操作开关的占空比来得到由本发明电路所实现的电压转换率。如果第三开关元件的开关被定时为占空比D,而且如果第一和第二开关元件的开关中的一个被相应地操作在占空比1-D,而第一和第二开关元件的开关中的另一个被闭合或其并联二极管是导通的时,在连续操作中的电压转换率是:Usec/Uprim=2D/(1-D),其中Uprim是第一连接器对的连接器之间的电压的绝对值,Usec是第二连接器对的连接器之间的电压的绝对值。
可以将电容器设置在连接器对的第一连接器和第二连接器之间,以使第二连接器对的连接器处的电流纹波最小化。针对第一连接器对的连接器处的最小电流纹波,第一连接器对和第二连接器对的第一连接器之间的任何电容应当被省略。
在本发明的电路用作接地逆变器的操作中,只有第一连接器对的连接器处的电流纹波可被最小化。为此,两个连接器对的第一连接器或第二连接器被直接连接,而且第一中间电势点和第二中间电势点之间的连接经由电容器来实现。
因此,新的电路提供了一种通用的电压转换器,可通过非常少的努力将该电压转换器实施为双向的,该电压转换器可选择性地操作于反相或非 反相,而且该电压转换器可操作为在两个方向上的升压或降压转换器,同时该电压转换器是简单的并且是可以低成本获得的。此外,在第一连接器对和第二连接器对的第一连接器或第二连接器之间的电流连接(galvanic connection)是可能的,从而例如在作为接地电网处的逆变器的操作中,DC电压源的一极可连接到中性线,并且可以这种方式接地。
现在更详细地参考附图,图1中所示的电路1包括第一连接器对以及第二连接器对,第一连接器对包括第一连接器A和第二连接器B,第二连接器对包括连接器D和连接器E。中间电势点C经由仅具有一个绕组的储能电感器L1连接到连接器A,并且经由开关元件S3连接到连接器B。此外,中间电势点C连接到连接器D和连接器E之间的中间电势点F。在此,该连接是直接连接。在每种情况下,中间电势点F经由串联电路连接到连接器D和连接器E,该串联电路分别由开关元件S1或开关元件S2和第二储能电感器L2的绕组L2a或绕组L2b组成。第二储能电感器L2的两个绕组L2a和L2b被设置在公共铁芯上,并且因此被磁性耦合。绕组L2a和L2b的公共铁芯具有尽可能小的杂散电感,即例如对于反激变换器的变压器来说典型的构造。储能电感器L2关于它的两个绕组L2a和L2b是对称的,以这样的方式使得它提供了一感应式分压器,在开关元件S1和开关元件S2是导通的情况下,该分压器将施加到连接器D和连接器E之间的电压分为相等的两部分。在此,一方面的连接器A和连接器D和另一方面的连接器B和连接器E分别经由电容器C1和电容器C2彼此连接。在本发明的电路1中存在连接A-D、连接C-F和连接B-E中的至少两个,而且这些连接中的最多一个被实施为直接连接,即代替在此被设计为直接连接的连接C-F,如果连接C-F将经由电容器实施,则连接A-D或连接B-E中的一个可以被实施为没有电容器的直接连接。开关元件S1和S2中的每一个都包括至少一个可主动操作的开关。但是,开关元件S3也可以实施为被动开关装置,例如被实施为二极管。取决于电路1的用途通过控制器(在此未描绘)来操作开关元件S1和S2以及S3的主动开关(如果被设置为可主动切换的话)。
图2示出了电路1作为防止极性颠倒的DC/DC转换器2的用途,该未知极性的输入电压3可连接到该电路1,并且不管输入电压3的极性如何, 电路1提供了固定极性的输出电压4。该固定极性由形成开关元件S3的二极管D3的导通方向限定,在此,开关元件S3以其阴极连接到中间电势点C。开关元件S1和S2中的每一个分别被实施为晶体管T1和晶体管T2,晶体管T1和晶体管T2分别具有反向并联的二极管D1和D2,二极管D1和D2每个以它们的阳极连接到中间电势点F。晶体管T1和T2同时由来自驱动器5的信号6定时。根据输入电压极性,该操作对两个开关元件S1和S2中的一个或另一个没有直接影响,因为相关联的反向并联二极管D1或D2不管怎样以导通方向取向,但是另一方面,这并没有危害。通过分别操作另一个开关元件S1或S2的开关,相对于输入电压来确定输出电压的幅度。
根据图2,中间电势点C和中间电势点F经由电容器C3彼此连接。对于连接器E和连接器B的连接,所指出的是可以直接或经由电容器C2来实施,从而实现共同电势基准或电势偏差。
来自驱动器5的信号6完全独立于输入电压3的极性。这意味着,在DC/DC转换器2中,电路1完全独立于输入电压3的极性来操作,但电路1始终提供了相同极性的输出电压4。
包括电路1的功率因数优化的AC/DC转换器7在图3中示出。这里,电路1(包括其基本控制)完全对应于图2的实施例。但是,AC输入电压8被施加到连接器D和连接器E,从其馈送出固定极性的DC输出电压4被馈送出。为此,也同时通过信号6操作晶体管T1和晶体管T2。信号6的占空比以如此方式改变以致D和E之间的输入电流的功率因数被控制为值1并且输入AC电压8和DC输出电压4之间的期望电压传输率被调整。
当二极管D3被替换为可控晶体管,或当开关元件S3的二极管被补充有这样的可控晶体管时,还可双向操作AC/DC转换器,即可以将电力从连接器A和连接器B处的DC电压传输到连接器D和连接器E处的AC电压。在这种情况下,必须使两个开关元件S1和S2交替导通,每次导通持续AC电压的一个半波,而以较高频率交替地操作在当前半波期间不是永久导通的开关元件S1或S2的开关、以及开关元件S3的开关。两个开关元件S1和S2中的哪一个在AC电压的相应半波期间变为导通,取决于输入AC电压8的实际期望极性(或所连接电网规定的极性)。
如果所有开关元件S1、S2和S3仅由开关来实现,即没有并联二极管,则DC输出电压4的极性可进一步由以下限定:开关元件的S1或S2中的哪个与开关元件S3交替地操作,同时开关元件S1和S2中的另一个是永久闭合的。
图4示出了连接在DC电压10和DC电机11之间的四象限斩波器9,DC电机11可操作作为电动机和发电机。除了电路1,将缓冲电容器CP设置在连接器D和连接器E之间。在此,晶体管T1、T2和T3中的每一个由来自相关联的驱动器5的专有控制信号6控制,而且以这样的方式使得总是晶体管T1和T2中的一个是永久导通的,而以互补的方式在高频率下对T1和T2中的另一个以及晶体管T3进行定时。通过选择永久导通的晶体管T1或T2,关于DC电压来限定10电机11处的电压的相对极性,而晶体管T1和T2中的另一个以及晶体管T3的互补定时的占空比限定了一方面的连接器A和B与另一方面的连接器D和E之间的电路1的电压传输率。
图5示出了DC/AC转换器12,DC/AC转换器12被设置为用于将电力从光伏发电机13馈送到AC电网14中的逆变器,DC/AC转换器12还允许双向操作,即将电力从AC电压16侧传输到DC电压15侧。在此,构造和操作基本对应于图4。然而,在此,通过控制信号6交替地持续AC电压16的一个半波来导通晶体管T1和T2,而且以及在高频率下以互补的方式对在当前半波期间不是永久导通的晶体管T1或T2以及开关元件S3的晶体管T3进行定时。
可以对本发明的实施例作许多变化和修改,而基本上不脱离本发明的精神和原理。在此,旨在将所有这样的修改和变化都包括在如所附权利要求所限定的本发明范围之内。
附图标记列表
1 电路
2 防止极性颠倒的DC/DC转换器
3 DC输入电压
4 AC输出电压
5 驱动器
6 信号
7 功率因数优化的AC/DC转换器
8 AC输入电压
9 四象限斩波器
10 DC电压
11 DC电机
12 AC/DC转换器
13 光伏发电机
14 电网
15 DC电压
16 AC电压
A 连接器
B 连接器
C 中间电势点
D 连接器
E 连接器
F 中间电势点
C1 电容器
C2 电容器
C3 电容器
CP 缓冲电容器
L1 储能电感器
L2 储能电感器
L2a 绕组
L2b 绕组
D1 二极管
D2 二极管
D3 二极管
T1 晶体管
T2 晶体管
T3 晶体管
S1 开关元件
S2 开关元件
S3 开关元件
Claims (16)
1.一种用于电压转换器的电路(1),所述电路包括:
-第一开关元件(S1)、第二开关元件(S2)和第三开关元件(S3);
-第一储能电感器(L1)和第二储能电感器(L2);
-第一连接器(A)和第二连接器(B)的第一连接器对,以及第三连接器(D)和第四连接器(E)的第二连接器对;以及
-第一中间电势点(C)和第二中间电势点(F);
-其中,所述第一中间电势点(C)具有:
-经由所述第一储能电感器(L1)连接至所述第一连接器对的所述第一连接器(A)的第一连接,
-经由所述第三开关元件(S3)连接至所述第一连接器对的所述第二连接器(B)的第二连接,以及
-直接或经由第一电容器(C3)连接至所述第二中间电势点(F)的第三连接;
-其中,所述第二中间电势点(F)具有:
-经由所述第一开关元件(S1)连接至所述第二连接器对的所述第三连接器(D)的第一连接,以及
-经由所述第二开关元件(S2)连接至所述第二连接器对的所述第四连接器(E)的第二连接;并且
-其中存在所述第一连接器对的所述第一连接器(A)与所述第二连接器对的所述第三连接器(D)之间的连接和所述第一连接器对的所述第二连接器(B)与所述第二连接器对的所述第四连接器(E)之间的连接中的至少一个连接,而且所述至少一个连接是直接或经由第二电容器(C1、C2)实施的;
-其中,以下连接中的至多一个是直接连接:
-所述第一连接器对的所述第一连接器(A)与所述第二连接器对的所述第三连接器(D)之间的所述连接,或
-所述第一连接器对的所述第二连接器(B)与所述第二连接器对的所述第四连接器(E)之间的所述连接,或
所述第一中间电势点(C)到所述第二中间电势点(F)的所述第三连 接;
其特征在于
-所述第二储能电感器(L2)包括第一绕组(L2a)和第二绕组(L2b);
-其中,经由所述第一开关元件(S1)与所述第二储能电感器(L2)的所述第一绕组(L2a)的串联连接,来形成所述第二中间电势点(F)到所述第二连接器对的所述第三连接器(D)的所述第一连接;并且
-其中,经由所述第二开关元件(S2)与所述第二储能电感器(L2)的所述第二绕组(L2b)的串联连接,来形成所述第二中间电势点(F)到所述第二连接器对的所述第四连接器(E)的所述第二连接。
2.根据权利要求1所述的电路(1),其中,所述第一开关元件(S1)和所述第二开关元件(S2)各自包括主动开关,所述主动开关是能够通过外部信号(6)切换的。
3.根据权利要求2所述的电路(1),其中,所述第一开关元件(S1)和所述第二开关元件(S2)各自包括与所述主动开关并联的二极管(D1、D2)。
4.根据权利要求3所述的电路(1),其中,所述第一开关元件(S1)的所述二极管(D1)和所述第二开关元件(S2)的所述二极管(D2)均以它们的阴极连接到所述第二中间电势点(F)。
5.根据权利要求3所述的电路(1),其中,所述第一开关元件(S1)的所述二极管(D1)和所述第二开关元件(S2)的所述二极管(D2)均以它们的阳极连接到所述第二中间电势点(F)。
6.根据前述任意一项权利要求所述的电路(1),其中,所述第三开关元件(S3)包括二极管(D3)。
7.根据权利要求4所述的电路(1),其中,所述第三开关元件(S3)包括二极管(D3),并且所述第三开关元件(S3)的所述二极管(D3)以其阳极连接到 所述第一中间电势点(C)。
8.根据权利要求5所述的电路(1),其中,所述第三开关元件(S3)包括二极管(D3),并且所述第三开关元件(S3)的所述二极管(D3)以其阴极连接到所述第一中间电势点(C)。
9.根据权利要求1-5中的任一项所述的电路(1),其中,所述第三开关元件(S3)包括主动开关,所述主动开关能够通过外部信号(6)来切换。
10.根据权利要求1-5中的任一项所述的电路(1),其中,在所述第一开关元件(S1)与所述第一绕组(L2a)的所述串联连接,以及所述第二开关元件(S2)与所述第二绕组(L2b)的所述串联连接中,各自的所述开关元件(S1、S2)被设置在所述第二中间电势点(F)与第二储能电感器(L2)的各自的所述绕组(L2a、L2b)之间。
11.根据权利要求1-5中的任一项所述的电路(1),其中,一方面,所述第二储能电感器(L2)关于所述第二中间电势点(F)与所述第二连接器对的所述第三连接器(D)之间的其第一绕组(L2a)是对称的,并且另一方面,所述第二储能电感器(L2)关于所述第二中间电势点(F)与所述第二连接器对的所述第四连接器(E)之间的其第二绕组(L2b)是对称的。
12.一种防止极性颠倒的DC/DC转换器(2),所述DC/DC转换器(2)包括:
-根据权利要求3-8中的任一项所述的电路(1),
-其中,所述第二连接器对的所述连接器(D、E)旨在用于接收DC输入电压(3),并且
-其中,所述第一连接器对的所述连接器(A、B)旨在用于提供DC输出电压(4);以及
-控制器,所述控制器在高频率下对所述第一开关元件(S1)的所述主动开关和第二开关元件(S2)的所述主动开关同时进行定时。
13.一种功率因数优化的AC/DC转换器(7),包括:
-根据权利要求3-8中的任一项所述的电路(1),
-其中,所述第二连接器对的所述连接器(D、E)旨在用于接收AC输入电压(8),并且
-其中,所述第一连接器对的所述连接器(A、B)旨在用于提供DC输出电压(4);以及
-控制器,所述控制器在高频率下对所述第一开关元件(S1)的所述主动开关和所述第二开关元件(S2)的所述主动开关同时进行定时。
14.一种AC/DC转换器,包括:
-根据权利要求3-8和9中的任一项所述的电路(1),
-其中,所述第二连接器对的所述连接器(D、E)旨在用于AC电压,并且
-其中,所述第一连接器对的所述连接器(A、B)旨在用于DC电压;以及
-控制器,所述控制器对所述第一开关元件(S1)和所述第二开关元件(S2)的所述开关同时进行定时,并且在高频率下以互补的方式,一方面对所述第三开关元件(S3)的所述开关进行定时,另一方面对所述第一开关元件(S1)和所述第二开关元件(S2)进行定时。
15.一种四象限斩波器(9),包括:
-根据权利要求9所述的电路(1),
-其中,所述第一连接器对的所述连接器(A、B)旨在用于DC电压(10);并且
-其中,所述第二连接器对的所述连接器(D、E)旨在用于连接到DC电机(11);以及
-控制器,所述控制器总是持续一定时间闭合所述第一开关元件(S1)和所述第二开关元件(S2)的所述主动开关中的一个,并且在高频率下以互补方式对所述第一开关元件(S1)和所述第二开关元件(S2)中的另一个主动开 关以及所述第三开关元件(S3)的所述开关进行定时。
16.一种双向DC/AC转换器(12),包括:
-根据权利要求9所述的电路(1),
-其中,所述第一连接器对的所述连接器(A、B)旨在用于DC电压(15),并且
-其中,所述第二连接器对的所述连接器(D、E)旨在用于AC电压(16);以及
-控制器,所述控制器总是持续所述AC电压的一个半波闭合所述第一开关元件(S1)和所述第二开关元件(S2)的一个主动开关,并且交替地在高频率下以互补方式对所述开关元件(S1)和所述开关元件(S2)中的另一个主动开关以及所述第三开关元件(S3)的所述开关进行定时。
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