CN212343659U - 一种单开关交流斩波双向调压器 - Google Patents
一种单开关交流斩波双向调压器 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型属于电力电子科学领域交流斩波双向调压器。一种单开关交流斩波双向调压器,它由1个升压高频变压器T、1个双向开关S、3个电容C1~C3、3个电感L1~L3及其控制电路组成,电容C1、C2与电感L1、L2交叉连接,S由4个二极管和1个三极管组成,有1个交流输入端(2),1个调压输出端(3)和1个交流输入输出公共端(1),连续调节双向开关S的通断比就能连续调节双向输出电压。本实用新型具有双向开关数量最少、结构简单、成本低、效率高、精度高、性价比高等众多优点,可用于补偿交流稳压电源。本实用新型是基础交流双向调压器,有望收录在电力电子教科书和交流稳压电源科教书内。
Description
[一]技术领域 本发明涉及交流斩波双向调压器,尤其是涉及到带有升压高频变压器的交流斩波双向调压器。
[二]背景技术 交流斩波双向调压器是连续、无级、无触点、高性能、高性价比补偿式交流稳压器和UPS电源最重要关键的核心技术。现有交流斩波双向调压器有六开关、五开关、四开关、三开关和双开关四大类,还未见有单开关交流斩波双向调压器。同一发明人在2018 年1期<电源学报>上发表的龚氏半桥和全桥双向调节原理中,发明的双开关半桥双向调压器,需要有2个串联交流电源,或带中心抽头的工频自耦变压器,才能实现输出双向电压调压,并且调压范围仅为输入电压的一半。
[三]发明内容 本实用新型的目的是要再减少1个双向开关,设计一种仅用1个双向开关就能达到调节双向输出器,命它为龚氏单开关双向调压器以便区别于其它的双向调压器。
为实现上述的目的,本实用新型提供一种单开关交流斩波双向调压器,它由1个升压高频变压器T、1个双向开关S、3个电容C1~C3、3个电感L1~L3及其控制电路组成,电容C1、C2与电感L1、L2交叉连接,S由4个二极管和1个三极管组成,有1个交流输入端(2), 1个调压输出端(3),1个交流输入调压输出公共端(1),其特征在于:电容C1、C2与电感L1、 L2交叉连接,交流输入调压输出公共端(1)与双向开关S一端连接,双向开关S另一端(4)与电感L1一端、电容C2一端连接,电感L1另一端(5)与绕组W1一端、电容C1一端连接,绕组W1另一端(6)与电容C2另一端、电感L2一端连接,交流输入端(2)与电感L2另一端、电容C1另一端、电容C3一端、绕组W2一端连接,绕组W2另一端(7)与电感L3一端连接,调压输出端(3)与电感L3另一端、电容C3另一端连接。W2绕组匝数多于W1绕组匝数。
[四]附图说明 附图1本实用新型提供的一种单开关交流斩波双向调压器。其中:S是双向斩波开关,D1~D4是二极管,V是三极管,T是高频升压变压器,W1、W2是T的初、次绕组,L1~L3是电感,C1~C3是电容,2是交流输入端,3是调压输出端,1是交流输入调压输出公共端。
[五]具体实施方式 由附图1可知:S由4个二极管D1~D4和1个三极管V组成。W1、W2是T的初、次绕组。1、2是交流输入两端。3、1是双向调压输出两端。
设W2匝数是W1的3倍。其工作原理如下:
a)在S1不导通时,调压输出3端的电位等於2端电位,调压输出两端(3、1)电压等於交流输入两端(2、1)电压。
b)在S1通断比等于1比3时,由于高频升压变压器升压比是1比3,因此,单开关斩波调压电路输出两端(3、2)与交流输入两端(2、1)电压相等,调压输出两端(3、1)等於零。
c)在S1通断比等于2比3时,由于高频升压变压器升压比是1比3,因此,单开关斩波调压电路输出两端(3、2)与交流输入两端(2、1)电压的2倍,调压输出两端(3、1)等於反相交流输入(2、1)电压。
由上可知:在选用高频升压变压器升压比为三倍时,只要双向开关S的通断比从零到2/3之间连续无级调节,就能在调压输出两端(3、1)电压实现双向调压交流电压,调压范围为正负交流输入两端的电压。
由上可知:本实用新型与同一发明人发明的龚氏半桥双向调压器相比,不但节省了1 个双向电子开关,并且双向调节范围增大2倍,还用高频变压器替代龚氏半桥双向调压器中的工频倒相自耦变压器,本实用新型双向调压器具有双向开关数量最少、损耗低、成本低,重量轻和体积小等优势,可广泛用于交流斩波调压补偿式交流稳压电源和UPS 电源等需要调节双向电压的设备,具有较大社会效益和经济效益。
Claims (2)
1.一种单开关交流斩波双向调压器,它由1个升压高频变压器T、1个双向开关S、3个电容C1~C3、3个电感L1~L3及其控制电路组成,S由4个二极管和1个三极管组成,W2、W2是T的初、次级绕组,双向调压电路有1个交流输入端(2),1个调压输出端(3)和1个交流输入调压输出公共端(1),其特征在于:电容C1、C2与电感L1、L2交叉连接,交流输入输出公共端(1)与双向开关S一端连接,双向开关S另一端(4)与电感L1一端、电容C2一端连接,电感L1另一端(5)与绕组W1一端、电容C1一端连接,绕组W1另一端(6)与电容C2另一端、电感L2一端连接,交流输入端(2)与电感L2另一端、电容C1另一端、电容C3一端、绕组W2一端连接,绕组W2另一端(7)与电感L3一端连接,调压输出端(3)与电感L3另一端、电容C3另一端连接。
2.依据权利要求1所述的一种单开关交流斩波双向调压器,其特征在于:高频变压器T次级绕组W2匝数是次级绕组W1的2倍以上。
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