CN203813673U - 交交流变压装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种交交流变压装置用以改变交流电源电压供予负载，主要包含第一至第四二极管、变压器及电子开关。该第一二极管正极与该交流电源一端连接。该第二二极管负极连接该第一二极管与该交流电源连接处。该第三二极管正极与该交流电源另一端连接。该第四二极管负极连接该第三二极管与该交流电源连接处，正极连接该二二极管正极。该变压器一次侧具有第一线圈及第二线圈，该第一线圈与该第一二极管负极连接，该第二线圈与该第三二极管负极连接，而二次侧连接负载。该电子开关一端连接该第二、第四二极管连接处，另一端连接该第一、第二线圈连接处。
Description
技术领域
本实用新型与电源转换有关；特别是指一种交交流变压装置。
背景技术
传统变压器大多以一、二侧线圈间的匝数比的设计做为升降压的依据，而导致传统变压器具有体积大、成本高、无保护电路且不适用于交交流转换等缺点。为改善上述缺点，遂有技术人员研发如图1所示的电子式交交流变压装置，交流电源300通过桥式整流器30将能量储存于电容器C1、C2，当主动开关S1导通时，储存于电容器C1的能量经过主动开关S1并通过变压器40变压后传送至负载400，而当主动开关S2导通时，储存于电容器C2的能量经过主动开关S2并通过变压器40变压传送至负载400，如此一来，通过上述动作的切换，便可达到将变压后的交流电能供予负载400的目的。
然而，上述的设计为达到较佳的能量缓冲效果，电容C1、C2通常会使用单价较高的大容值电容器，不仅增加了体积，同时也增加了成本支出，更会因电容器充放电能的次数限制，而使得交交流变压装置无法具有较长的使用寿命。除此之外，上述的交交流变压装置的电路设计亦有安全的疑虑，意即，若主动开关S1、S2同时导通时，则会造成内部线路短路导致烧毁的情形发生。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种交交流变压装置，不仅安全、使用寿命长且电路操作简单。
为了达到上述目的，本实用新型所提供的交交流变压装置用以将一交流电源的电能的电压改变后输出供予一负载，且该交流电源具有一第一端以及一第二端；该交交流变压装置包含有一第一二极管、一第二二极管、一第三二极管、一第四二极管、一变压器、一电子开关以及一控制模块。其中，该第一二极管的正极与该交流电源的第一端连接。该第二二极管的负极连接至该第一二极管的正极与该交流电源的第一端的连接处。该第三二极管的正极与该交流电源的第二端连接。该第四二极管的负极连接至该第三二极管的正极与该交流电源的第二端的连接处，而其正极连接至该二二极管的正极。该变压器具有一一次侧以及一二次侧，该一次侧具有一第一线圈以及一第二线圈，该第一线圈一端与该第二线圈一端连接，且该第一线圈另一端与该第一二极管的负极连接，而该第二线圈的另一端与该第三二极管的负极连接；该二次侧与该负载连接。该电子开关一端连接至该第二二极管的正极与该第四二极管的正极的连接处，另一端连接至该第一线圈与该第二线圈的连接处。该控制模块与该电子开关电性连接，用以控制该电子开关导通或阻断。
其中，该控制模块包含有一反馈控制电路以及一脉冲宽度调变（PulseWidth Modulation，PWM）电路；该反馈控制电路具有一电压侦测端、一电流侦测端以及一输出端，该电压侦测端与该电流侦测端电性连接至该变压器一次侧处，以侦测该变压器一次侧处的电压与电流，使该输出端输出对应的信号；该脉冲宽度调变电路一端与该输出端电性连接，另一端电性连接至该电子开关，用以接收该输出端输出的信号，并产生对应的脉冲宽度调变信号予该电子开关，以控制该电子开关导通或阻断。
其中，该控制模块包含有一反馈控制电路以及一脉冲宽度调变（PulseWidth Modulation，PWM）电路；该反馈控制电路具有一电压侦测端、一电流侦测端以及一输出端，该电压侦测端与该电流侦测端电性连接至该变压器二次侧处，以侦测该变压器二次侧处的电压与电流，使该输出端输出对应的信号；该脉冲宽度调变电路一端与该输出端电性连接，另一端电性连接至该电子开关，用以接收该输出端输出的信号，并产生对应的脉冲宽度调变信号予该电子开关，以控制该电子开关导通或阻断。
其中，该变压器一次侧更包含有一第三线圈，且该控制模块包含有一反馈控制电路以及一震荡线圈变换器（Ringing Choke Converter，RCC）电路；该反馈控制电路具有一电压侦测端、一电流侦测端以及一输出端，该电压侦测端与该电流侦测端电性连接至该变压器一次侧处，以侦测该变压器一次侧处的电压与电流，使该输出端输出对应的信号；该震荡线圈变换器电性连接该第三线圈、该输出端与该电子开关，用以接收该输出端输出的信号，并据以控制该电子开关导通或阻断。
其中，该变压器一次侧更包含有一第三线圈，且该控制模块包含有一反馈控制电路以及一震荡线圈变换器（Ringing Choke Converter，RCC）电路；该反馈控制电路具有一电压侦测端、一电流侦测端以及一输出端，该电压侦测端与该电流侦测端电性连接至该变压器二次侧处，以侦测该变压器二次侧处的电压与电流，使该输出端输出对应的信号；该震荡线圈变换器电性连接该第三线圈、该输出端与该电子开关，用以接收该输出端输出的信号，并据以控制该电子开关导通或阻断。
由此，通过上述结构，便可使该交交流变压装置具有安全、使用寿命长且电路操作简单的优点。
附图说明
图1为现有技术中交交流变压装置的电路结构图；
图2为本实用新型第一较佳实施例的电路结构图；
图3为正半波时的等效电路图；
图4为负半波时的等效电路图；
图5为本实用新型第二较佳实施例的电路结构图；
图6为本实用新型第三较佳实施例的电路结构图；
图7为本实用新型第四较佳实施例的电路结构图。
【附图标记说明】
D1～D4二极管
SW电子开关
10变压器
11一次侧
N1第一线圈 N2第二线圈 N3第三线圈
12二次侧
20控制模块
21反馈控制电路
211电压侦测端 212电流侦测端 213输出端
22脉冲宽度调变电路
23震荡线圈变换器电路
100交流电源
110第一端 120第二端
200负载
C1、C2电容器
S1、S2主动开关
30桥式整流器
40变压器
300交流电源
400负载
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本实用新型进一步详细说明。
请参考图2所示，本实用新型一较佳实施例的交交流变压装置用以将一交流电源100的电能的电压改变后输出供予一负载200，且该交流电源100具有一第一端110以及一第二端120。该交交流变压装置包含有四个二极管（第一二极管D1至第四二极管D4）、一变压器10、一电子开关SW以及一控制模块20。其中：
该第一二极管D1的正极与该交流电源100的第一端110连接。
该第二二极管D2的负极连接至该第一二极管D1的正极与该交流电源100的第一端110的连接处。
该第三二极管D3的正极与该交流电源100的第二端120连接。
该第四二极管D4的负极连接至该第三二极管D3的正极与该交流电源100的第二端120的连接处，而其正极连接至该二二极管D2的正极。
该变压器10具有一一次侧11以及一二次侧12，且在本实施例中，该变压器10为中间抽头式变压器，使该一次侧11具有一第一线圈N1以及一第二线圈N2，且该第一线圈N1一端与该第二线圈N2一端连接，而该第一线圈N1另一端则与该第一二极管D1的负极连接，且该第二线圈N2的另一端与该第三二极管D3的负极连接。该二次侧12与该负载200连接。
该电子开关SW一端连接至该第二二极管D2的正极与该第四二极管D4的正极的连接处，另一端连接至该第一线圈N1与该第二线圈N2的连接处，且可受控制地导通或阻断。
该控制模块20与该电子开关SW电性连接，用以控制该电子开关SW导通或阻断。于本实施例中，该控制模块20包含有一反馈控制电路21以及一脉冲宽度调变（Pulse Width Modulation，PWM）电路22，其中该反馈控制电路21具有一电压侦测端211、一电流侦测端212以及一输出端213，该电压侦测端211与该电流侦测端212电性连接至该变压器10一次侧11处，以侦测该变压器10一次侧11处的电压与电流，使该输出端213输出对应的信号。本实施例中的电压侦测端211连接至该交流电源100以测得供予该一次侧11的电压，而该电流侦测端212系连接至该电子开关SW与该第二二极管D2及该第四二极管D4的连接处以测得供予该一次侧11的电流。当然在实际实施上，亦可选择连接至其他位置来达到同样的目的。该脉冲宽度调变电路22一端与该输出端213电性连接，另一端电性连接至该电子开关SW，用以接收该输出端213输出的信号，并依据该输出端213输出的信号产生对应的脉冲宽度调变信号予该电子开关SW，以控制该电子开关导通或阻断。
在本实施例中，输入电压、输出电压、该电子开关SW的切换频率以及该负载200的规格如下表所示：
| 输入电压Vin | 220Vrms |
| 输出电压Vout | 24V |
| 切换频率 | 100KHz |
| 负载电阻 | 2.4Ω |
由此，通过上述结构设计与规格，再利用下述方法，便可达到功因校正与变压的目的，而该方法包含有下列步骤：
A.请参阅图3与图4，导通该电子开关SW一第一预定时间，使该交流电源100的电能于正半波时，该交流电源100的电能通过该第一二极管D1、该第一线圈N1、该电子开关SW与该第四二极管D4，而通过该变压器10将电能由该二次侧12输出至该负载200（如图3所示）。而该交流电源100的电能于负半波时，该交流电源100的电能则通过该第三二极管D3、该第二线圈N2、该电子开关SW与该第二二极管D2，而通过该变压器10将电能由该二次侧12输出至该负载200（如图4所示）。
B.阻断该电子开关SW一第二预定时间，使该交流电源100与该一次侧11之间呈现断路，而使该变压器10的二次侧12停止输出电能予该负载200。
另外，每执行一次步骤A至步骤B后，则表示完成一次周期的动作。如此，在该交交流变压装置持续动作的情况下，在步骤B后，便继续重复执行步骤A至步骤B，直至该交交流变压装置停止作动。
由此，通过上述的设计，便可通过调整该第一预定时间与该第二预定时间的长短，达到改变输出予负载200的电压大小以及提升功率因子的目的。另外，由于整体电路不须使用电容器，且只需要通过该电子开关SW即可进行控制，不仅具有使用寿命长且控制简单的优点，更不会有现有技术的变压装置容易产生电路短路的疑虑。
除此之外，该控制模块20的反馈控制电路21亦可如图5一样，将其电压侦测端211与电流侦测端212电性连接至该变压器10二次侧12处，以侦测该变压器10二次侧12处的电压与电流，而可更径确地控制该脉冲宽度调变电路22输出对应的脉冲宽度调变信号以导通或阻断该电子开关SW，达到相同的目的。
另外，除上述以该脉冲宽度调变电路22作为该电子开关SW导通或阻断的控制外，请参阅图6与图7，当该变压器10的一次侧11更设有一第三线圈N3时，亦可通过该第三线圈N3设计震荡线圈变换器（RingingChoke Converter，RCC）电路23替换前述的脉冲宽度调变电路21以达到控制该电子开关SW导通或阻断的目的，且此架构下，该反馈控制电路22同样可依需求电性连接至该一次侧11处（如图6所示）或是二次侧12处（如图7所示）进行电压与电流的测量以达到上述实施例的目的。
以上所述仅为本实用新型较佳可行实施例而已，且在电气特性以及电路动作原理相同的情况下，前述各电路元件的设置位置以及数量、以及举凡应用本实用新型说明书及权利要求所为的等效电路变化，理应包含在本实用新型的保护范围内。
Claims (5)
1.一种交交流变压装置，将一交流电源的电能的电压改变后输出供予一负载，该交流电源具有一第一端以及一第二端；其特征在于，该交交流变压装置包含有：
一第一二极管，其正极与该交流电源的第一端连接；
一第二二极管，其负极连接至该第一二极管的正极与该交流电源的第一端的连接处；
一第三二极管，其正极与该交流电源的第二端连接；
一第四二极管，其负极连接至该第三二极管的正极与该交流电源的第二端的连接处，而其正极连接至该二二极管的正极；
一变压器，具有一一次侧以及一二次侧，该一次侧具有一第一线圈以及一第二线圈，该第一线圈一端与该第二线圈一端连接，该第一线圈另一端与该第一二极管的负极连接，该第二线圈的另一端与该第三二极管的负极连接；该二次侧与该负载连接；
一电子开关，一端连接至该第二二极管的正极与该第四二极管的正极的连接处，另一端连接至该第一线圈与该第二线圈的连接处；以及
一控制模块，与该电子开关电性连接，控制该电子开关导通或阻断。
2.如权利要求1所述的交交流变压装置，其特征在于，该控制模块包含有一反馈控制电路以及一脉冲宽度调变电路；该反馈控制电路具有一电压侦测端、一电流侦测端以及一输出端，该电压侦测端与该电流侦测端电性连接至该变压器一次侧处，侦测该变压器一次侧处的电压与电流，使该输出端输出对应的信号；该脉冲宽度调变电路一端与该输出端电性连接，另一端电性连接至该电子开关，接收该输出端输出的信号，产生对应的脉冲宽度调变信号予该电子开关，以控制该电子开关导通或阻断。
3.如权利要求1所述的交交流变压装置，其特征在于，该控制模块包含有一反馈控制电路以及一脉冲宽度调变电路；该反馈控制电路具有一电压侦测端、一电流侦测端以及一输出端，该电压侦测端与该电流侦测端电性连接至该变压器二次侧处，以侦测该变压器二次侧处的电压与电流，使该输出端输出对应的信号；该脉冲宽度调变电路一端与该输出端电性连 接，另一端电性连接至该电子开关，用以接收该输出端输出的信号，并产生对应的脉冲宽度调变信号予该电子开关，以控制该电子开关导通或阻断。
4.如权利要求1所述的交交流变压装置，其特征在于，该变压器一次侧更包含有一第三线圈，且该控制模块包含有一反馈控制电路以及一震荡线圈变换器电路；该反馈控制电路具有一电压侦测端、一电流侦测端以及一输出端，该电压侦测端与该电流侦测端电性连接至该变压器一次侧处，以侦测该变压器一次侧处的电压与电流，使该输出端输出对应的信号；该震荡线圈变换器电性连接该第三线圈、该输出端与该电子开关，用以接收该输出端输出的信号，并据以控制该电子开关导通或阻断。
5.如权利要求1所述的交交流变压装置，其特征在于，该变压器一次侧更包含有一第三线圈，且该控制模块包含有一反馈控制电路以及一震荡线圈变换器电路；该反馈控制电路具有一电压侦测端、一电流侦测端以及一输出端，该电压侦测端与该电流侦测端电性连接至该变压器二次侧处，以侦测该变压器二次侧处的电压与电流，使该输出端输出对应的信号；该震荡线圈变换器电性连接该第三线圈、该输出端与该电子开关，用以接收该输出端输出的信号，并据以控制该电子开关导通或阻断。
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Cited By (1)
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| CN104682719A (zh) * | 2013-11-29 | 2015-06-03 | 东林科技股份有限公司 | 交交流变压装置及其变压方法 |
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- 2013-11-29 CN CN201320775938.1U patent/CN203813673U/zh not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
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| CN104682719A (zh) * | 2013-11-29 | 2015-06-03 | 东林科技股份有限公司 | 交交流变压装置及其变压方法 |
| WO2015078094A1 (zh) * | 2013-11-29 | 2015-06-04 | 东林科技股份有限公司 | 交交流变压装置及其变压方法 |
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