DK174165B1 - Resonanskonverter - Google Patents

Resonanskonverter Download PDF

Info

Publication number
DK174165B1
DK174165B1 DK200001531A DKPA200001531A DK174165B1 DK 174165 B1 DK174165 B1 DK 174165B1 DK 200001531 A DK200001531 A DK 200001531A DK PA200001531 A DKPA200001531 A DK PA200001531A DK 174165 B1 DK174165 B1 DK 174165B1
Authority
DK
Denmark
Prior art keywords
circuit
node
resonant
capacitor
resonant converter
Prior art date
Application number
DK200001531A
Other languages
English (en)
Inventor
Henning Roar Nielsen
Original Assignee
American Power Conversion Denm
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by American Power Conversion Denm filed Critical American Power Conversion Denm
Priority to DK200001531A priority Critical patent/DK174165B1/da
Priority to AU2001289587A priority patent/AU2001289587A1/en
Priority to PCT/DK2001/000599 priority patent/WO2002031955A1/en
Priority to US10/399,014 priority patent/US6956755B2/en
Priority to AT01969290T priority patent/ATE291289T1/de
Priority to EP01969290A priority patent/EP1325549B1/en
Priority to DE60109473T priority patent/DE60109473T2/de
Publication of DK200001531A publication Critical patent/DK200001531A/da
Application granted granted Critical
Publication of DK174165B1 publication Critical patent/DK174165B1/da

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/42—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
    • H02M7/44—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/53—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M7/537—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters
    • H02M7/538—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters in a push-pull configuration
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M5/00—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases
    • H02M5/40—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc
    • H02M5/42—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc by static converters
    • H02M5/44—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc by static converters using discharge tubes or semiconductor devices to convert the intermediate dc into ac
    • H02M5/453—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc by static converters using discharge tubes or semiconductor devices to convert the intermediate dc into ac using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M5/458—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc by static converters using discharge tubes or semiconductor devices to convert the intermediate dc into ac using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/42—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
    • H02M7/44—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/4815—Resonant converters
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B70/00—Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
    • Y02B70/10—Technologies improving the efficiency by using switched-mode power supplies [SMPS], i.e. efficient power electronics conversion e.g. power factor correction or reduction of losses in power supplies or efficient standby modes
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P80/00—Climate change mitigation technologies for sector-wide applications
    • Y02P80/10—Efficient use of energy, e.g. using compressed air or pressurized fluid as energy carrier

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)
  • Input Circuits Of Receivers And Coupling Of Receivers And Audio Equipment (AREA)
  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
  • Diaphragms For Electromechanical Transducers (AREA)
  • Control Of High-Frequency Heating Circuits (AREA)

Description

i DK 174165 B1
RESONANSKONVERTER
Opfindelsen omhandler en resonanskonverter. Resonanskonverteren består af et første kredsløb, primært et DC-5 kredsløb, der er forbundet til et resonanskredsløb, der er videre forbundet til et kontakt/filter-kredsløb, der er forbundet til et andet kredsløb, primært et AC-kredsløb.
10 Fra US 5,047,913 kendes en resonanskonverter, hvor resonanskredsløbet dannes af to seriekoblede kondensatorer med forbindelse til en forsyningsspændings positive og negative potentiale. Fra et midtpunkt mellem kondensatorerne er der gennem et første sæt halvlederkontakter for-15 bindelse til en spole, hvor spolens anden tilslutning er forbundet til et midtpunkt i et andet sæt elektroniske kontakter, der er forbundet henholdsvis til forsyningsspændingens positive og neutrale potentiale. Spolens anden tilslutning danner ligeledes forbindelse til et midt'-20 punkt mellem 2 andre seriekoblede kondensatorer, som er forbundet til spændingsforsyningens positive og neutrale potentiale. Fra spolens anden tilslutning er der ligeledes forbindelse til en anden selvinduktion, hvorfra der er forbindelse til kredsløbets udgang.
25
Anvendelse af elektroniske kontakter mellem kondensatorer og selvinduktion medfører imidlertid et uønsket spændingsfald, hvis kontakterne består af halvledere. Hvis der skal overføres store strømme, opstår et stort effekt-30 stab.
2 DK 174165 B1 \
Fra PCT/DK01/00208 kendes en resonanskonverter til forsyning af en elektrisk forbruger, hvor resonanskonverterens indgangskredsløb danner et spændingsmidtpunkt, som gennem en selvinduktion står i forbindelse med et første knude-5 punkt, hvorfra der er forbindelse gennem kondensatorer til et positivt og et negativt forsyningspotentiale, hvor selvinduktionen er magnetisk koblet til en magnetiseringsanordning, der ved hjælp af et elektronisk kredsløb magnetiseres i skiftende retninger.
10
Montering af en selvinduktion i et spændingsmidtpunkt frembyder imidlertid den uhensigtsmæssighed, at spændingsmidtpunktet gennemløbes af meget stor strøm, hvis konverteren skal afgive stor udgangsstrøm, samtidig med 15 at udgangsspændingen er nær nul, typisk i tilfælde af kortslutning ' på~konverteréns lidgang. Denne ulempe bliver yderligere forværret ved en trefaset udførelse af konverteren med fælles resonanskreds.
20 Resonanskonvertere udsætter imidlertid ofte komponenterne for stress, som stammer fra en høj spænding i resonanskredsløb og konverter-kontakt-kredsløb. Desuden giver brugen af resonanskonvertere ofte anledning til store rippelstrømme og rippelspændinger på effekt-indgange og 25 -udgange. I tilfælde af høj-effekt konvertere virker disse begrænsninger hæmmende og resulterer i dyre, voluminøse og ineffektive løsninger.
Det er opfindelsens formål at frembringe en resonanskon-30 verter med mindst mulig effekttab, hvor der opnås reduceret spændings-switching over kontakterne, og hvor der ik- | ke bruges en resonansspole i et spændingsmidtpunkt.
3 DK 174165 B1
Dette kan opnås ved at resonanskonverteren indeholder en direkte forbindelse mellem et spaendingsmidtpunkt i DC-kredsløbet og et spaendingsmidtpunkt i resonanskredsløbet, 5 og at resonanskredsløbet indeholder mindst en transformator med mindst to viklinger, hvor der fra transformatorens viklinger er forbindelse til mindst en første og en anden kontakt, hvor aktivering af kontakterne danner forbindelse til mindst et første knudepunkt, hvor et spaen-10 dingsmidtpunkt i DC-kredsløbet ligeledes står i forbindelse med det første knudepunkt ved aktivering af mindst en tredje kontakt.
Herved kan opnås en resonanskonverter hvor der kun er 15 kontakter i kontakt/filter-kredsløbet, hvorved antallet af kontakter med effektstab er mindst muligt. Resonanskonverteren har endvidere den fordel, at der er en direkte forbindelse fra DC-kredsløbets midtpunkt frem til belastningen, uden at denne strømvej føres gennem spolen 20 til resonanskredsløbet. Dette minimerer strømbelastningen af spolen og hermed påvirkningen af resonanskredsens frekvens i tilfælde af kortslutning på konverterens udgang, hvor der skal afgives stor udgangsstrøm, samtidig med at udgangsspændingen er nær nul volt. Dette skyldes, at en 25 kontakt i kontakt/filter-kredsløbet, som har forbindelse til et spændingsmidtpunkt, ved udgangsspænding nær nul volt vil lede i langt den overvejende del af tiden, og at denne strømvej føres udenom resonanskredsen. Desuden opnås reduceret spændings-switching over kontakterne.
30 ( Ved et DC-kredsløb forstås primært et jævnstrøms- og jævnspændingsforsyningskredsløb, når DC-kredsløbet funge- 4 DK 174165 B1 rer som indgangskredsløb og sekundært en jævnstrøms- og jævnspændingsbelastning, når DC-kredsløbet fungerer som udgangskredsløb. Ved et AC-kredsløb forstås primært en vekselstrøms- og vekselspændingsbelastning, når AC-5 kredsløbet fungerer som udgangskredsløb og sekundært et vekselstrøms- og vekselspændingsforsyningskredsløb, når AC-kredsløbet fungerer som indgangskredsløb.
Transformatoren kan have yderligere viklinger, der arbej-10 der i modfase med viklingerne.
De yderligere viklinger kan anvendes til at etablere en dobbelt resonanskonverter, hvor to resonanskredse virker i parallel, og deres udgangsstrøm lægges sammen. Ind-15 gangsrippel-energien vil skifte mellem de to kredsløb, og den totale rippel minimeres set fra indgangen.
Resonanskonverteren kan anvendes som DC til AC-konverter.
20 Herved opnås mulighed for at tilpasse en AC-belastning til en DC-forsyning.
Resonanskonverteren kan som alternativ anvendes som AC til DC-konverter, hvor resonanskonverterens første knude-25 punkt står i forbindelse med en AC-forsyning, hvor det første knudepunkt gennem aktivering af kontakter har forbindelse til viklinger på transformatoren, hvor transformatoren har viklinger, som er forbundet til et DC-kredsløb.
30
Herved opnås mulighed for at tilpasse en DC-belastning til en AC-forsyning.
5 DK 174165 B1
Resonanskonverteren kan indgå i et N-fase system med mindst en resonanskonverter per fase, hvor antallet af faser N er mindst 1.
5
Herved opnås et flerfase-forsyningskredsløb med lavt effekttab, og hvor det dertil hørende DC-forsyningskredsløb belastes med mindst mulig højfrekvent rippelstrøm for såvel enkeltfase-systemer som flerfase-systemer, hvis reso-10 nanskonverteren er en dobbelt resonanskonverter.
Flere kontakt/filter-kredsløb i N-fase systemet kan anvende samme fælles resonanskredsløb og samme fælles DC-kredsløb, hvor hver fase dannes ved aktivering af selv-15 stændige sæt af kontakter.
Herved opnås komponentbesparelse for resonanskonverteren ved flerfase systemer.
20 Resonanskonverteren kan anvendes som AC til AC-konverter.
Herved opnås en yderligere anvendelsesmulighed for resonanskonverteren .
25 Resonanskonverteren kan, anvendt som AC til AC-konverter, konvertere mindst en af parametrene frekvens, spænding og strøm.
Herved kan resonanskonverteren benyttes i forbindelse med 30 tilpasning af en AC-kraftforsyning til belastninger med varierende krav til frekvens, spænding og strøm.
6 DK 174165 B1
Der anvendes f.eks. halvledere i resonanskonverteren som kontakter omfattende mulighed for valg mellem typerne tyristor, triax, felteffekttransistor, bipolartransistor, Insulated Gate Bipolar Transistor (IGBT), Gate Turn-Off 5 tyristor (GTO) og Injection Enhanced Gate Transistor (IEGT).
Herved opnås en resonanskonverter, som fylder lidt, og hvor den halvleder type, der anvendes, kan tilpasses ud 10 fra ønsket strøm, spænding eller effekt.
Styresignaler til kontakter kan være genereret af et overordnet styresystem ved hjælp af en pulsmodulator.
15 Herved opnås digital kontrol af resonanskonverteren, som kan være ønskværdigt i et elektronisk kredsløb, der indeholder et digitalt kredsløb som timing-kredsløb.
Resonanskonverteren kan anvende trepunkts-modulation.
20
Herved opnås en simpel modulationsform, der ikke kræver kredsløb til fastlæggelse af signalets placering i forhold til stel.
25 Resonansen kan være kontrolleret af kontakterne i kon-takt/filter-kredsløbet.
Herved kan yderligere styringskredsløb spares, hvorved der opnås såvel effektbesparelse som pladsbesparelse.
30 7 DK 174165 B1
Resonansen kan være kontrolleret af en strømkilde, som kobler magnetisk til resonanskredsløbet via transformatorkernen.
5 Herved forsyner strømkilden resonanskredsløbet med et passende energiniveau og kompenserer desuden for resonanskredsløbets tab.
Opfindelsen skal i det følgende beskrives nærmere med 10 henvisning til de medfølgende figurer, hvor fig. 1 viser en kendt udformning af en resonanskonverter, fig, 2 viser en første mulig udførelsesform for en ny re-15 sonanskonverter, fig. 3 viser en mulig udførelsesform for en dobbelt resonanskonverter, 20 fig. 4 viser en mulig udførelsesform for en N-fase resonanskonverter opbygget med fælles DC-forsyningskredsløb, fig. 5 viser en mulig udførelsesform for en N-fase dobbelt resonanskonverter opbygget med fælles DC-25 forsyningskredsløb, fig. 6 viser en mulig udførelsesform for en alternativ 2-fase resonanskonverter, eventuelt en N-fase resonanskonverter, opbygget med fælles DC-forsyningskredsløb, der 30 anvendes som AC til AC-konverter, 8 DK 174165 B1 fig. 7 viser en mulig udførelsesform for en dobbelt resonans konverter, eventuelt en N-fase resonanskonverter, opbygget med falles DC-forsyningskredsløb, der anvendes som AC til AC-konverter, 5 fig. 8 viser en mulig udførelsesform for en resonanskonverter, hvor kontakterne er realiseret ved hjælp af halvledere, 10 fig. 9 viser mulige kurveforløb for spændingsforløb for spændingerne på resonanskredsen for en dobbelt resonanskonverter, og fig. 10 viser mulige kurveforløb for spændingsforløb samt 15 kontrolsignaler til kontakter for en dobbelt resonanskonverter .
På figur 1 ses en kendt resonanskonverter. Et DC-forsyningskredsløb (100) består af to seriekoblede batte-20 rier (101, 102) med et fælles knudepunkt (103), hvor en kondensator (104) er parallelkoblet over batteriet (101), og en kondensator (105) er parallelkoblet over batteriet (102). Knudepunktet (103) er forbundet videre til et stelpunkt (106) samt en spole (108) i et resonanskredsløb 25 (107). Spolen (108) er videre forbundet til et knudepunkt (109), som står i forbindelse med to kondensatorer (110, 111) . Kondensatoren (110) er videre forbundet til batteriet (101), og kondensatoren (111) er videre forbundet til batteriet (102). Knudepunktet (109) er videre forbun-30 det til en kontakt (113) i et kontakt/f ilter-kredsløb (112) . Kontakten (113) er videre forbundet til et knudepunkt (114), der står i forbindelse med to kontakter 9 DK 174165 B1 (115, 116). Kontakten (115) er videre forbundet til batteriet (101), og kontakten (116) er videre forbundet til batteriet (102). Knudepunktet (114) er forbundet til en spole (117). Spolen (117) er videre forbundet til en kon-5 densator (118) og til en belastning (120) i et belastnings-kredsløb (119). Kondensatoren (118) er videre forbundet til et stelpunkt (121). Belastningen (120) i belastningskredsløbet (119) er videre forbundet til et stelpunkt (122) .
10
Ved knudepunktet (109) svinger spændingen mellem potentialer, som svarer til det positive potentiale på batteriet (101) og det negative potentiale på batteriet (102) . Resonansen kontrolleres af en strømkilde, som kobler magne-15 tisk til resonanskredsløbet (107) via spolen (108).
Strømkilden forsyner resonanskredsløbet (107) med et passende energiniveau og kompenserer for resonanskredsløbets tab. Desuden justeres strømkilden i forhold til belastningen (120). Knudepunktet (114) er forbundet til spolen 20 (108) på tidspunkter, hvor kontakten (113) er sluttet.
Knudepunktet (114) er tilsvarende forbundet til den positive forsyningsspænding, henholdsvis den negative forsyningsspænding, på tidspunkter, hvor kontakten (115) henholdsvis kontakten (116) er sluttet. Knudepunktet (114) 25 er forbundet til belastningen (120) via et LC-filter bestående af en spole (117) og en kondensator (118) . LC-filteret sikrer, at højfrekvens ikke overføres til belastningen (120).
30 På figur 2 ses en resonanskonverter (200) . Et DC-forsyningskredsløb (201) indeholder et knudepunkt (203), der er forbundet videre til et stelpunkt (206). Et reso- 10 DK 174165 B1 nanskredsløb (207) indeholder en transformator med to viklinger (223, 224), der kobler magnetisk via en kerne (208). Viklingen (223) er forbundet mellem DC-forsyningskredsløbets (201) første terminal og en konden-5 sator (210). Viklingen (224) er forbundet mellem DC-forsyningskredsløbets (201) anden terminal og en kondensator (211). Kondensatorerne (210, 211) er videre forbundet til et knudepunkt (209). Knudepunktet (209) er forbundet til et stelpunkt (225) og en kontakt (213) i et 10 kontakt/filter kredsløb (212). Kontakten (213) er videre forbundet til et knudepunkt (214) . Knudepunktet (214) står i forbindelse med to kontakter (215, 216). Kontakten (215) er videre forbundet til kondensatoren (210), og kontakten (216) er videre forbundet til kondensatoren 15 (211). Knudepunktet (214) er desuden forbundet til en spole (217). Spolen (217) er videre forbundet til en kondensator (218) og til en belastning (219). Kondensatoren (218) er videre forbundet til et stelpunkt (221) .
20 På kondensatoren (210) og kondensatoren (211) svinger spændingerne mellem spændinger svarende til den totale spænding over DC-forsyningskredsløbet (201) og OV, således at der er maksimal spænding over den ene af kondensatorerne, samtidig med at spændingen er nul volt over den 25 anden kondensator. Resonansen kan være kontrolleret af kontakterne (213, 215, 216) eller af en strømkilde, som kobler magnetisk til resonanskredsløbet (207) via en kerne (208). Hvis en strømkilde anvendes, forsyner strømkilden resonanskredsløbet (207) med et passende energini-30 veau, og kompenserer for resonanskredsløbets (207) tab. Strømkilden kan eventuelt justeres i forhold til belastningen (219). Knudepunktet (214) er forbundet til knude- 11 DK 174165 B1 punktet (209), når kontakten (213) er sluttet. Knudepunktet (214) er ligeledes forbundet til den positive forsyningsspænding, henholdsvis den negative forsyningsspænding via viklingen (223), henholdsvis viklingen (224), 5 når kontakten (215), henholdsvis kontakten (216), er sluttet. Knudepunktet (214) er forbundet til belastningen (219) via et LC-filter bestående af en spole (217) og en kondensator (218) . LOfilteret sikrer, at højfrekvens ikke overføres.
10 På figur 3 ses en dobbelt resonanskonverter (300). Et DC-forsyningskredsløb (301) indeholder et knudepunkt (303), der er forbundet videre til et stelpunkt (306). Et resonanskredsløb (307) indeholder en transformator med fire 15 viklinger (331, 332, 333, 334), som kobler magnetisk via en kerne (308). Viklingen (331) er forbundet mellem DC-forsyningskredsløbets (301) ene terminal i et knudepunkt (350) og en kondensator (310) i et knudepunkt (352). Viklingen (332) er forbundet mellem DC-forsyningskredsløbets 20 (301) anden terminal i et knudepunkt (351) og en konden sator (324) i et knudepunkt (355). Kondensatoren (310) er videre forbundet til et knudepunkt (309). Knudepunktet (309) er videre forbundet til et stelpunkt (335). Kondensatoren (324) er videre forbundet til et knudepunkt 25 (325). Knudepunktet (325) er videre forbundet til et stelpunkt (336). Viklingen (333) er forbundet mellem DC-forsyningskredsløbets (301) ene terminal i et knudepunkt (350) og en kondensator (311) i et knudepunkt (353). Viklingen (334) er forbundet mellem DC-forsyningskredsløbets 30 (301) anden terminal i et knudepunkt (351) og en konden sator (323) i et knudepunkt (354). Kondensatoren (311) er videre forbundet til knudepunktet (309). Kondensatoren 12 DK 174165 B1 (323) er videre forbundet til knudepunktet (325). Stelpunktet (335) er forbundet til en kontakt (313) i et kon-takt/filter-kredsløb (312). Kontakten (313) er videre forbundet til et knudepunkt (314), der står i forbindelse 5 med to kontakter (315, 316). Kontakten (315) er videre forbundet til knudepunktet (352). Kontakten (316) er videre forbundet til knudepunktet (354). Knudepunktet (314) er forbundet til en spole (317) . Spolen (317) er videre forbundet til en kondensator (318) og til en belastning 10 (319). Kondensatoren (318) er videre forbundet til et stelpunkt (321). Stelpunktet (336) er forbundet til en kontakt (326) i kontakt/filter-kredsløbet (312) . Kontakten (326) er videre forbundet til et knudepunkt (327), der står i forbindelse med to kontakter (328, 329). Kon-15 takten (328) er videre forbundet til knudepunktet (353). Kontakten (329) er videre forbundet til knudepunktet (355). Knudepunktet (327) er forbundet til en spole (330). Spolen (330) er videre forbundet til en kondensator (338) og til belastningen (319) . Kondensatoren (338) 20 er videre forbundet til et stelpunkt (337).
Resonanskredsløbet (307) er opdelt i to sektioner, der arbejder i modfase. De to sektioners viklinger (331, 332, 333, 334) er magnetiske koblet som en transformator via 25 den fælles kerne (308) . Hver sektion føder sit eget sæt af kontakter (313, 315, 316, 326, 328, 329) i kon- takt/filter-kredsløbet (312), sådan at de to sæt af kontakter (313, 315, 316, 326, 328, 329) virker i parallel, og deres udgangsstrøm lægges sammen. Indgangs-rippel-30 energien vil derfor skifte mellem de to kredsløb, og den totale rippel minimeres set fra indgangen. På kondensatoren (310) og kondensatoren (323) svinger spændingerne 13 DK 174165 B1 mellem spændinger svarende til den totale spænding over DC-forsyningskredsløbet (301) og OV, således at der er maksimal spænding over den ene af kondensatorerne, samtidigt med at spændingen er nul volt over den anden konden-5 sator. På kondensatoren (311) og kondensatoren (324) svinger spændingerne mellem spændinger svarende til den totale spænding over DC-forsyningskredsløbet (301) og OV, således at der er maksimal spænding over den ene af kondensatorerne samtidigt med at spændingen er nul volt over 10 den anden kondensator. Spændingen over kondensatoren (310) er i modfase med spændingen over kondensatoren (311) , og spændingen over kondensatoren (323) er i modfase med spændingen over kondensatoren (324). Resonansen kan være kontrolleret af kontakterne (313, 315, 316, 326, 15 328, 329) eller af en strømkilde som kobler magnetisk til resonanskredsløbet (307) via kernen (308). Hvis en strømkilde anvendes, forsyner strømkilden resonanskredsløbet (307) med et passende energiniveau og kompenserer for resonanskredsløbets tab. Desuden justeres strømkilden i 20 forhold til belastningen (319). Knudepunktet (314) er forbundet til knudepunktet (309), når kontakten (313) er sluttet. Knudepunktet (314) er ligeledes forbundet til den positive forsyningsspænding, henholdsvis den negative forsyningsspænding, via viklingen (331), henholdsvis vik-25 lingen (334), når kontakten (315), henholdsvis kontakten (316), er sluttet. Knudepunktet (327) er forbundet til knudepunktet (325), når kontakten (326) er sluttet. Knudepunktet (327) er ligeledes forbundet til den positive forsyningsspænding, henholdsvis den negative forsynings-30 spænding, via viklingen (333), henholdsvis viklingen (332), når kontakten (328), henholdsvis kontakten (329), er sluttet. Knudepunktet (314) er forbundet til belast- 14 DK 174165 B1 ningen (319) via et LC-filter bestående af en spole (317) og en kondensator (318). Knudepunktet (327) er forbundet til belastningen (319) via et LC-filter bestående af en spole (330) og en kondensator (338) . LC-filtrene sikrer, 5 at højfrekvens ikke overføres.
På figur 4 ses en N-fase resonanskonverter (400) opbygget med fælles DC-forsyningskredsløb (401). Et DC-forsyningskredsløb (401) indeholder et knudepunkt (403), 10 der er forbundet videre til et stelpunkt (406). Et resonanskredsløb (407) indeholder en transformator med to viklinger (423, 424), der kobler magnetisk via en kerne (408). Viklingen (423) er forbundet mellem DC-forsyningskredsløbets (401) første terminal og en konden-15 sator (410) . Viklingen (424) er forbundet mellem DC-forsyningskredsløbets (401) anden terminal og en kondensator (411). Kondensatorerne (410, 411) er videre forbundet til et knudepunkt (409). Knudepunktet (409) er forbundet til et stelpunkt (425). For første fase er en kon-20 takt (413) i et kontakt/filter kredsløb (412) forbundet til et stelpunkt (426). Kontakten (413) er videre forbundet til et knudepunkt (414). Knudepunktet (414) star i forbindelse med to kontakter (415, 416). Kontakten (415) er videre forbundet til kondensatoren (410), og kontakten 25 (416) er videre forbundet til kondensatoren (411) . Knude punktet (414) er desuden forbundet til en spole (417) . Spolen (417) er videre forbundet til en kondensator (418) og til en belastning (419). Kondensatoren (418) er videre forbundet til et stelpunkt (421) . For anden fase er en 30 kontakt (443) i et kontakt/filter kredsløb (442) forbundet til et stelpunkt (456). Kontakten (443) er videre forbundet til et knudepunkt (444) . Knudepunktet (444) 15 DK 174165 B1 står i forbindelse med to kontakter (445, 446). Kontakten (445) er videre forbundet til kondensatoren (410), og kontakten (446) er videre forbundet til kondensatoren (411). Knudepunktet (444) er desuden forbundet til en 5 spole (447). Spolen (447) er videre forbundet til en kondensator (448) og til en belastning (449). Kondensatoren (448) er videre forbundet til et stelpunkt (451). For N-fase er en kontakt (483) i et kontakt/filter-kredsløb (482) forbundet til et stelpunkt (496). Kontakten (483) 10 er videre forbundet til et knudepunkt (484) . Knudepunktet (484) står i forbindelse med to kontakter (485, 486) .
Kontakten (485) er videre forbundet til kondensatoren (410), og kontakten (486) er videre forbundet til kondensatoren (411) . Knudepunktet (484) er desuden forbundet 15 til en spole (487). Spolen (487) er videre forbundet til en kondensator (488) og til en belastning (489). Kondensatoren (488) er videre forbundet til et stelpunkt (491).
På kondensatoren (410) og kondensatoren (411) svinget· 20 spændingerne mellem spændinger svarende til den totale spænding over DC-forsyningskredsløbet (401) og 0V, således at der er maksimal spænding over den ene af kondensatorerne, samtidig med at spændingen er nul volt over den anden kondensator. Resonansen kan være kontrolleret af 25 kontakterne (413, 415, 416), henholdsvis kontakterne (443, 445, 446), henholdsvis kontakterne (483, 485, 486), eller af en strømkilde, som kobler magnetisk til resonanskredsløbet (407) via en kerne (408) . Hvis en strømkilde anvendes, forsyner strømkilden resonanskredsløbet 30 (407) med et passende energiniveau og kompenserer for re sonanskredsløbets (407) tab. Desuden justeres strømkilden i forhold til belastningen (419), henholdsvis belastnin- 16 DK 174165 B1 gen (449), henholdsvis belastningen (489). Knudepunktet (414), henholdsvis knudepunktet (444), henholdsvis knudepunktet (484), er forbundet til knudepunktet (409), når en kontakt (413), henholdsvis en kontakt (443), henholds-5 vis en kontakt (483), er sluttet. Knudepunktet (414), henholdsvis knudepunktet (444), henholdsvis knudepunktet (484), er ligeledes forbundet til den positive forsyningsspænding, henholdsvis den negative forsyningsspænding via viklingen (423), henholdsvis viklingen (424), 10 når kontakten (415), henholdsvis kontakten (416), eller når kontakten (445), henholdsvis kontakten (446), eller når kontakten (485), henholdsvis kontakten (486), er sluttet. Knudepunktet (414) er forbundet til belastningen (419) via et LC-filter bestående af en spole (417) og en 15 kondensator (418). Knudepunktet (444) er forbundet til belastningen (449) via et LC-filter bestående af en spole (447) og en kondensator (448). Knudepunktet (484) er forbundet til belastningen (489) via et LC-filter bestående af en spole (487) og en kondensator (488) . LC filtrene 20 sikrer, at højfrekvens ikke overføres til belastningen (419), henholdsvis belastningen (449), henholdsvis be lastningen (489) .
På figur 5 ses en N-fase dobbelt resonanskonverter (500) 25 opbygget med fælles DC-forsyningskredsløb (501). Et DC-forsyningskredsløb (501) indeholder et knudepunkt (503), der er forbundet videre til et stelpunkt (506). Et resonanskredsløb (507) indeholder en transformator med fire viklinger (531, 532, 533, 534), som kobler magnetisk via 30 en kerne (508) . Viklingen (531) er forbundet mellem DC-forsyningskredsløbets (501) ene terminal, og en kondensator (510). Viklingen (532) er forbundet mellem DC- 17 DK 174165 B1 forsyningskredsløbets (501) anden terminal og en kondensator (524). Kondensatoren (510) er videre forbundet til et knudepunkt (509). Knudepunktet (509) er videre forbundet til et stelpunkt (535) . Kondensatoren (524) er videre 5 forbundet til et knudepunkt (525). Knudepunktet (525) er videre forbundet til et stelpunkt (536). Viklingen (533) er forbundet mellem DC-forsyningskredsløbets (501) ene terminal og en kondensator (511). Viklingen (534) er forbundet mellem DC-forsyningskredsløbets (501) anden termi-10 nal og en kondensator (523). Kondensatoren (511) er videre forbundet til knudepunktet (509). Kondensatoren (523) er videre forbundet til knudepunktet (525). For første fase er et stelpunktet (520) forbundet til en kontakt (513) i et kontakt/filter-kredsløb (512) . Kontakten (513) 15 er videre forbundet til et knudepunkt (514), der står i forbindelse med to kontakter (515, 516). Kontakten (515) er videre forbundet til kondensatoren (510). Kontakten (516) er videre forbundet til kondensatoren (523). Knudepunktet (514) er forbundet til en spole (517) . Spolen 20 (517) er videre forbundet til en kondensator (518) og til en belastning (519), Kondensatoren (518) er videre forbundet til et stelpunkt (521) . Stelpunktet (539) er forbundet til en kontakt (526) i kontakt/filter-kredsløbet (512). Kontakten (526) er videre forbundet til et knude-25 punkt (527), der står i forbindelse med to kontakter (528, 529). Kontakten (528) er videre forbundet til kondensatoren (511). Kontakten (529) er videre forbundet til kondensatoren (524). Knudepunktet (527) er forbundet til en spole (530). Spolen (530) er videre forbundet til en 30 kondensator (538) og til belastningen (519). Kondensatoren (538) er videre forbundet til et stelpunkt (537). For anden fase er et stelpunktet (550) forbundet til en kon- 18 DK 174165 B1 takt (543) i et kontakt/filter-kredsløb (542). Kontakten (543) er videre forbundet til et knudepunkt (544), der står i forbindelse med to kontakter (545, 546). Kontakten (545) er videre forbundet til kondensatoren (510). Kon-5 takten (546) er videre forbundet til kondensatoren (523). Knudepunktet (544) er forbundet til en spole (547). Spolen (547) er videre forbundet til en kondensator (548) og til en belastning (549). Kondensatoren (548) er videre forbundet til et stelpunkt (551). Stelpunktet (569) er 10 forbundet til en kontakt (556) i kontakt/filter kredsløbet (542). Kontakten (556) er videre forbundet til et knudepunkt (557), der står i forbindelse med to kontakter (558, 559). Kontakten (558) er videre forbundet til kon densatoren (511) . Kontakten (559) er videre forbundet til 15 kondensatoren (524). Knudepunktet (557) er forbundet til en spole (560). Spolen (560) er videre forbundet til en kondensator (568) og til belastningen (549). Kondensatoren (568) er videre forbundet til et stelpunkt (567). For N-te fase er et stelpunktet (580) forbundet til en kon-20 takt (573) i et kontakt/filter-kredsløb (572). Kontakten (573) er videre forbundet til et knudepunkt (574), der står i forbindelse med to kontakter (575, 576). Kontakten (575) er videre forbundet til kondensatoren (510). Kontakten (576) er videre forbundet til kondensatoren (523).
25 Knudepunktet (574) er forbundet til en spole (577). Spolen (577) er videre forbundet til en kondensator (578) og til en belastning (579) . Kondensatoren (578) er videre forbundet til et stelpunkt (581). Stelpunktet (599) er forbundet til en kontakt (586) i kontakt/filter-30 kredsløbet (572). Kontakten (586) er videre forbundet til et knudepunkt (587) , der står i forbindelse med to kontakter (588, 589). Kontakten (588) er videre forbundet 19 DK 174165 B1 til kondensatoren {511). Kontakten (589) er videre forbundet til kondensatoren (524). Knudepunktet (587) er forbundet til en spole (590). Spolen (590) er videre forbundet til en kondensator (598) og til belastningen 5 (579). Kondensatoren (598) er videre forbundet til et stelpunkt (597) .
Resonanskredsløbet (507) er opdelt i to sektioner/ der arbejder i modfase. De to sektioners viklinger (531, 10 534)/ henholdsvis viklingerne (532, 533), er magnetiske koblet som en transformator via den fælles kerne (508).
Hver sektion føder sit eget sæt af kontakter (513, 515, 516), henholdsvis kontakterne (526, 528, 529), i kon- takt/filter-kredsløbet (512) for den første fase, og kon-15 takterne (543, 545, 546), henholdsvis kontakterne (556, 558, 559), i kontakt/filter kredsløbet (542) for den anden fase, og kontakterne (573, 575, 576), henholdsvis kontakterne (586, 588, 589), i kontakt/filter kredsløbet (572) for den N-te fase, sådan at det for hver af faserne 20 gælder, at de to sæt af kontakter (513, 515, 516), hen holdsvis kontakterne (526, 528, 529), for den første fase og kontakterne (543, 545, 546), henholdsvis kontakterne (556, 558, 559), for den anden fase, og kontakterne (573, 575, 576), henholdsvis kontakterne (586, 588, 589), for 25 den N-te fase virker i parallel, og deres udgangsstrøm lægges sammen. For hver af faserne vil indgangsrippel-energien derfor skifte mellem de to kredsløb, og set fra indgangene vil den totale rippel minimeres. På kondensatoren (510) og kondensatoren (523) svinger spændingerne 30 mellem spændinger svarende til den totale spænding over DC-forsyningskredsløbet (501) og OV, således at der er maksimal spænding over den ene af kondensatorerne, samti- 20 DK 174165 B1 dig med at spændingen er nul volt over den anden kondensator. På kondensatoren (511) og kondensatoren (524) svinger spændingerne mellem spændinger svarende til den totale spænding over DC-forsyningskredsløbet (501) og 0V, 5 således at der er maksimal spænding over den ene af kondensatorerne, samtidig med at spændingen er nul volt over den anden kondensator. Spændingen over kondensatoren (510) er i modfase med spændingen over kondensatoren (511) , og spændingen over kondensatoren (523) er i modfa-10 se med spændingen over kondensatoren (524). Resonansen kan være kontrolleret af kontakterne (513, 515, 516), henholdsvis kontakterne (526, 528, 529), for den første fase, og kontakterne (543, 545, 546), henholdsvis kontakterne (556, 558, 559), for den anden fase, og kontakterne 15 (573, 575, 576), henholdsvis kontakterne (586, 588, 589), for den N-te fase eller af en strømkilde, som kobler magnetisk til resonanskredsløbet (507) via kernen (508) .
Hvis en strømkilde anvendes, forsyner strømkilden resonanskredsløbet (507) med et passende energiniveau og kom-20 penserer for resonanskredsløbets tab. Desuden justeres strømkilden i forhold til belastningen (519), henholdsvis belastningen (549), henholdsvis belastningen (579). Knudepunktet (514), henholdsvis knudepunktet (544), henholdsvis knudepunktet (574), er forbundet til knudepunk-25 tet (509), når kontakten (513), henholdsvis kontakten (543), henholdsvis kontakten (573), er sluttet. Knudepunktet (514), henholdsvis knudepunktet (544), henholdsvis knudepunktet (574), er forbundet til den positive forsyningsspænding via viklingen (531), når kontakten 30 (515), henholdsvis kontakten (545), henholdsvis kontakten (575), er sluttet. Knudepunktet (514), henholdsvis knudepunktet (544), henholdsvis knudepunktet (574), er forbun- 21 DK 174165 B1 det til den negative forsyningsspænding via viklingen (534), når kontakten (516), henholdsvis kontakten (546), henholdsvis kontakten (576), er sluttet. Knudepunktet (527), henholdsvis knudepunktet (557), henholdsvis knude-5 punktet (587), er forbundet til knudepunktet (525), når kontakten (526), henholdsvis kontakten (556), henholdsvis kontakten (586), er sluttet. Knudepunktet (527), henholdsvis knudepunktet (557), henholdsvis knudepunktet (587), er forbundet til den positive forsyningsspænding 10 via viklingen (533), når kontakten (528), henholdsvis kontakten (558), henholdsvis kontakten (588), er sluttet. Knudepunktet (527), henholdsvis knudepunktet (557), henholdsvis knudepunktet (587), er forbundet til den negative forsyningsspænding via viklingen (532), når kontakten 15 (529), henholdsvis kontakten (559), henholdsvis kontakten (589), er sluttet. Knudepunktet (514) er forbundet til belastningen (519) via et LC-filter bestående af en spole (517) og en kondensator (518). Knudepunktet (544) er forbundet til belastningen (549) via et LC-filter bestående 20 af en spole (547) og en kondensator (548). Knudepunktet (574) er forbundet til belastningen (579) via et LC- filter bestående af en spole (577) og en kondensator (578). Knudepunktet (527) er forbundet til belastningen (519) via et LC-filter bestående af en spole (530) og en 25 kondensator (538). Knudepunktet (557) er forbundet til belastningen (549) via et LC-filter bestående af en spole (560) og en kondensator (568). Knudepunktet (587) er forbundet til belastningen (579) via et LC-filter bestående af en spole (590) og en kondensator (598). LC-filtrene 30 sikrer, at højfrekvens ikke overføres.
22 DK 174165 B1 På figur 6 ses en 2-fase resonanskonverter (600), eventuelt en N-fase resonanskonverter, opbygget med fælles DC-forsyningskredsløb (601), der anvendes som AC til AC-konverter. Et DC-forsyningskredsløb (601) indeholder et 5 knudepunkt (603), der er forbundet videre til et stel punkt (606). Et resonanskredsløb (607) indeholder en transformator med to viklinger (623, 624), der kobler magnetisk via en kerne (608) . Viklingen (623) er forbundet mellem DC-forsyningskredsløbets (601) første terminal 10 og en kondensator (610) . Viklingen (624) er forbundet mellem DC-forsyningskredsløbets (601) anden terminal og en kondensator (611). Kondensatorerne (610, 611) er videre forbundet til et knudepunkt (609). Knudepunktet (609) er forbundet til et stelpunkt (625) . For den ene fase er 15 en kontakt (613) i et kontakt/filter-kredsløb (612) forbundet til et stelpunkt (626). Kontakten (613) er videre forbundet til et knudepunkt (614). Knudepunktet (614) står i forbindelse med to kontakter (615, 616). Kontakten (615) er videre forbundet til kondensatoren (610), og 20 kontakten (616) er videre forbundet til kondensatoren (611). Knudepunktet (614) er desuden forbundet til en spole (617). Spolen (617) er videre forbundet til en kondensator (618) og til et AC-forsyningskredsløb (619) . Kondensatoren (618) er videre forbundet til et stelpunkt 25 (621) . For den anden fase er en kontakt (643) i et kon takt/f ilter-kredsløb (642) forbundet til et stelpunkt (656). Kontakten (643) er videre forbundet til et knudepunkt (644). Knudepunktet (644) står i forbindelse med to kontakter (645, 646). Kontakten (645) er videre forbundet 30 til kondensatoren (610), og kontakten (646) er videre forbundet til kondensatoren (611). Knudepunktet (644) er desuden forbundet til en spole (647). Spolen (647) er vi- 23 DK 174165 B1 dere forbundet til en kondensator (648) og til en belastning (649). Kondensatoren (648) er videre forbundet til et stelpunkt (651). På kondensatoren (610) og kondensatoren (611) svinger spændingerne mellem spændinger svarende 5 til den totale spænding over DC-forsyningskredsløbet (601) og 0V, således at der er maksimal spænding over den ene af kondensatorerne, samtidig med at spændingen er nul volt over den anden kondensator. Resonansen kan være kontrolleret af kontakterne (613, 615, 616), henholdsvis 10 kontakterne (643, 645, 646), eller af en strømkilde, som kobler magnetisk til resonanskredsløbet (607) via en kerne (608). Hvis en strømkilde anvendes, forsyner strømkilden resonanskredsløbet (607) med et passende energiniveau og kompenserer for resonanskredsløbets (607) tab. Desuden 15 justeres strømkilden i forhold til AC-forsyningskredsløbet (619) og belastningen (649). Knudepunktet (614), henholdsvis knudepunktet (644), er forbundet til knudepunktet (609), når en kontakt (613), henholdsvis en kontakt (643), er sluttet. Knudepunktet 20 (614), henholdsvis knudepunktet (644), er forbundet til den positive forsyningsspænding, henholdsvis den negative forsyningsspænding, via viklingen (623), henholdsvis viklingen (624), når kontakten (615), henholdsvis kontakten (616), eller når kontakten (645), henholdsvis kontakten 25 (646), er sluttet. Knudepunktet (614) er forbundet til AC-forsyningskredsløbet (619) via et LC filter bestående af en spole (617) og en kondensator (618). Knudepunktet (644) er forbundet til belastningen (649) via et LC-filter bestående af en spole (647) og en kondensator 30 (648). LC-filtrene sikrer, at højfrekvens ikke overføres til AC-forsyningskredsløbet (619) eller belastningen (649).
t 24 DK 174165 B1 På figur 7 ses en mulig udførelsesform for en dobbelt resonanskonverter (700), eventuelt en N-fase resonanskonverter, opbygget med fælles DC-forsyningskredsløb (701) .
5 Kredsløbet kan anvendes som AC til AC-konverter. Et DC-forsyningskredsløb (701) indeholder et knudepunkt (703), der er forbundet videre til et stelpunkt (706). Et resonanskredsløb (707) indeholder en transformator med fire viklinger (731, 732, 733, 734), som kobler magnetisk via 10 en kerne (708). Viklingen (731) er forbundet mellem DC-forsyningskredsløbets (701) ene terminal og en kondensator (710). Viklingen (732) er forbundet mellem DC-forsyningskredsløbets (701) anden terminal og en kondensator (724). Kondensatoren (710) er videre forbundet til 15 et knudepunkt (709), Knudepunktet (709) er videre forbundet til et stelpunkt (735). Kondensatoren (724) er videre forbundet til knudepunktet (709). Viklingen (733) er forbundet mellem DC-forsyningskredsløbets (701) ene terminal og en kondensator (711). Viklingen (734) er forbundet 20 mellem DC-forsyningskredsløbets (701) anden terminal og en kondensator (723) . Kondensatoren (711) er videre forbundet til knudepunktet (709). Kondensatoren (723) er videre forbundet til knudepunktet (709) . Stelpunktet (702) er forbundet til en kontakt (713) i et kon-25 takt/filterkredsløb (712). Kontakten (713) er videre forbundet til et knudepunkt (714), der står i forbindelse med to kontakter (715, 716). Kontakten (715) er videre forbundet til kondensatoren (710) , Kontakten (716) er videre forbundet til kondensatoren (723). Knudepunktet 30 (714) er forbundet til en spole (717) . Spolen (717) er videre forbundet til en kondensator (718) og til et AC-forsyningskredsløb (719). Kondensatoren (718) er videre 25 DK 174165 B1 forbundet til et stelpunkt (721). Stelpunktet (704) er forbundet til en kontakt (726) i kontakt/filter- kredsløbet (712). Kontakten (726) er videre forbundet til et knudepunkt (727), der står i forbindelse med to kon-5 takter (728, 729). Kontakten (728) er videre forbundet til kondensatoren (711) . Kontakten (729) er videre forbundet til kondensatoren (724). Knudepunktet (727) er forbundet til en spole (730) . Spolen (730) er videre forbundet til en kondensator (738) og til en belastning 10 (739). Kondensatoren (738) er videre forbundet til et stelpunkt (737).
På kondensatoren (710) og kondensatoren (723) svinger spændingerne mellem spændinger svarende til den totale 15 spænding over DC-forsyningskredsløbet (701) og 0V, således at der er maksimal spænding over den ene af kondensatorerne, samtidig med at spændingen er nul volt over den anden kondensator. På kondensatoren (711) og kondensatoren (724) svinger spændingerne mellem spændinger svarende 20 til den totale spænding over DC-forsyningskredsløbet (701) og 0V, således at der er maksimal spænding over den ene af kondensatorerne, samtidig med at spændingen er nul volt over den anden kondensator. Spændingen over kondensatoren (710) er i modfase med spændingen over kondensa-25 toren (711), og spændingen over kondensatoren (723) er i modfase med spændingen over kondensatoren (724). Spændingen i knudepunktet (714) og · spændingen i knudepunktet (727) svinger eventuelt med forskellig frekvens. Resonansen kan være kontrolleret af kontakterne (713, 715, 716), 30 henholdsvis kontakterne (726, 728, 729), eller af en strømkilde, som kobler magnetisk til resonanskredsløbet (707) via kernen (708). Hvis en strømkilde anvendes, for- 26 DK 174165 B1 syner strømkilden resonanskredsløbet (707) med et passende energiniveau og kompenserer for resonanskredsløbets (707) tab. Desuden justeres strømkilden i forhold til AC-forsyningskredsløbet (719) og belastningen (739). Knude-5 punktet (714), henholdsvis knudepunktet (727), er forbundet til knudepunktet (709), når en kontakt (713), henholdsvis en kontakt (726), er sluttet. Knudepunktet (714), henholdsvis knudepunktet (727), er forbundet til den positive forsyningsspænding, henholdsvis den negative 10 forsyningsspænding via viklingen (731), henholdsvis viklingen (734), når kontakten (715), henholdsvis kontakten (716), er sluttet eller via viklingen (733), henholdsvis viklingen (732), når kontakten (728), henholdsvis kontakten (729), er sluttet. Knudepunktet (714) er forbundet 15 til AC-forsyningskredsløbet (719) via et LC-filter bestående af en spole (717) og en kondensator (718) . Knudepunktet (727) er forbundet til belastningen (739) via et LC-filter bestående af en spole (730) og en kondensator (738) . LC-filtrene sikrer, at højfrekvens ikke overføres 20 til AC-forsyningskredsløbet (719) eller belastningen (739) .
På figur 8 ses en resonanskonverter (800), hvor kontakterne er realiseret ved hjælp af halvledere. Et DC-25 forsyningskredsløb (801) indeholder et knudepunkt (803), der er forbundet videre til et stelpunkt (806) . Et resonanskredsløb (807) indeholder en transformator med to viklinger (823, 824), der kobler magnetisk via en kerne (808). Viklingen (823) er forbundet mellem DC- 30 forsyningskredsløbets (801) første terminal og en kondensator (810). Viklingen (824) er forbundet mellem DC-forsyningskredsløbets (801) anden terminal og en konden- 27 DK 174165 B1 sator. (811) . Kondensatorerne (810, 811) er videre forbundet til et knudepunkt (809). Knudepunktet (809) er forbundet til et stelpunkt (825) og en halvlederkontakt (813) i et kontakt/filter kredsløb (812). Halvlederkon-5 takten (813) er videre forbundet til et knudepunkt (814) . Knudepunktet (814) står i forbindelse med to halvleder-kontakter (815, 816). Halvlederkontakten (815) er videre forbundet til kondensatoren (810), og halvlederkontakten (816) er videre forbundet til kondensatoren (811). Knude-10 punktet (814) er desuden forbundet til en spole (817) . Spolen (817) er videre forbundet til en kondensator (818) og til en belastning (819) . Kondensatoren (818) er videre forbundet til et stelpunkt (821).
15 På kondensatoren (810) og kondensatoren (811) svinger spændingerne mellem spændinger svarende til den totale spænding over DC-forsyningskredsløbet (801) og 0V, således at der er maksimal spænding over den ene af kondensatorerne, samtidig med at spændingen er nul volt over den 20 anden kondensator. Resonansen kan være kontrolleret af halvlederkontakterne (813, 815, 816) eller af en strøm kilde, som kobler magnetisk til resonanskredsløbet (807) via kernen (808). Hvis en strømkilde anvendes, forsyner strømkilden resonanskredsløbet (807) med et passende 25 energiniveau og kompenserer for resonanskredsløbets (807) tab. Desuden justeres strømkilden i forhold til belastningen (819). Knudepunktet (814) er forbundet til knudepunktet (809), når en halvlederkontakt (813) er sluttet. Knudepunktet (814) er ligeledes forbundet til den positi-30 ve forsyningsspænding, henholdsvis den negative forsyningsspænding, via viklingen (823), henholdsvis viklingen (824), når halvlederkontakten (815), henholdsvis halvle- 28 DK 174165 B1 derkontakten (816), er sluttet. Knudepunktet (814) er forbundet til belastningen (819) via et LC-filter bestående af en spole (817) og en kondensator (818) . LC-filteret sikrer, at højfrekvens ikke overføres.
5 På figur 9 ses kurver over spændings forløb for fig. 3 i knudepunkterne (352, 353, 354, 355) for en dobbelt resonanskonverter (300) .
10 Ved knudepunktet (352) svinger spændingen mellem plus den dobbelte spænding over DC-forsyningskredsløbet (301) og 0V. Samtidig hermed svinger spændingen ved knudepunktet (354) mellem 0V og minus den dobbelte spænding over DC-forsyningskredsløbet (301). Spændingen i knudepunktet 15 (353) er i modfase med spændingen i knudepunktet (352).
Tilsvarende er spændingen i knudepunktet (355) i modfase med spændingen i knudepunktet (354). Ved knudepunktet (353) svinger spændingen mellem plus den dobbelte spænding over DC-forsyningskredsløbet (301) og 0V. Samtidig 20 hermed svinger spændingen ved knudepunktet (355) mellem 0V og minus den dobbelte spænding over DC-forsyningskredsløbet (301).
På figur 10 ses kurver over spændingsforløb for fig. 3 i 25 knudepunkterne (314, 327) og ved belastningen (319) samt skiftemønsteret for kontakterne (313, 315, 316, 326, 328, 329) for en dobbelt resonanskonverter.
Når kontakten (315) er tændt, og kontakterne (313, 316) 30 er slukket, vil spændingen ved knudepunktet (314) svinge mellem plus den dobbelte spænding over DC- forsyningskredsløbet (301) og 0V. Når kontakten (316) er 29 DK 174165 B1 tændt og kontakterne (313, 315) er slukket, vil spændingen ved knudepunktet (314) svinge mellem minus den dobbelte spænding over DC-forsyningskredsløbet (301) og 0V.
I tidsrum, hvor kontakten (313) er tændt, vil spændingen 5 ved knudepunktet (314) være 0V, da knudepunktet (314) er lagt til stel. Kontakterne (315, 316) må på intet tidspunkt være tændt samtidig. Spændingen ved knudepunktet (314) filtreres for den højfrekvente resonansfrekvens, og spændingen antager derfor udseendet ved belastningen 10 (319) som vist. Spændingens frekvens og udseende ved be lastningen (319) bestemmes af variationer af hyppigheden af pulser ved resonansfrekvens ved knudepunktet (314). Filtret drejer også fasen af spændingen ved belastningen (319) som vist. Den resulterende spændingen ved belast-15 ningen (319) bliver lavere end spændingen ved knudepunktet (314) og kan aldrig antage en værdi højere end plus/minus spændingen over DC-forsyningskredsløbet (301).
Når kontakten (328) er tændt, og kontakterne (326, 329) er slukket, vil spændingen ved knudepunktet (327) svinge 20 mellem plus den dobbelte spænding over DC- forsyningskredsløbet (301) og 0V. Når kontakten (329) er tændt, og kontakterne (326, 328) er slukket, vil spændingen ved knudepunktet (327) svinge mellem minus den dobbelte spænding over DC-forsyningskredsløbet (301) og 0V.
25 I tidsrum, hvor kontakten (326) er tændt, vil spændingen ved knudepunktet (327) være 0V, da knudepunktet (327) er lagt til stel. Kontakterne (328, 329) må på intet tidspunkt være tændt samtidig. Spændingen ved knudepunktet (327) filtreres for den højfrekvente resonansfrekvens, og 30 spændingen antager derfor udseendet ved belastningen (319) som vist. Spændingens frekvens og udseende ved belastningen (319) bestemmes af variationer af hyppigheden 30 DK 174165 B1 af pulser ved resonansfrekvens ved knudepunktet (327) . Filtret drejer også fasen af spændingen ved belastningen (319) som vist. Den resulterende spændingen ved belastningen (319) bliver lavere end spændingen ved knudepunk-5 tet (327) og kan aldrig antage en værdi højere end plus/minus spændingen over DC-forsyningskredsløbet (301).

Claims (13)

31 DK 174165 B1
1. Resonanskonverter (200, 300) bestående af et første kredsløb, primart et DC-kredsløb (201, 301), der er for- 5 bundet til et resonanskredsløb (207, 307), der er videre forbundet til et kontakj:/filtér kredsløb (212, 312), der er forbundet til et kndet kredsløb, primart et AC-kredsløb (219, 319), kendetegnet ved, resonanskredsløbet (207, 307) indeholder mindst en transformator med mindst 10 to viklinger (223, 224, 331, 332, 333, 334), hvor der fra transformatorens viklinger (223, 224, 331, 332) er forbindelse til mindst en første og en anden kontakt (215, 216, 315, 316, 328, 329), hvor aktivering af kontakterne (215, 216, 315, 316, )28, 329) danner forbindelse til 15 mindst et første knudepunkt (214, 314, 327), hvor et spandingsmidtpunkt (203, 303} i DC-kredsløbet (201, 301) ligeledes står i forbindelse med det første knudepunkt (214, 314, 327) ved aktivering af mindst en tredje kontakt (213, 313, 326). 20
2. Resonanskonverter (300) ifølge krav 1, kendetegnet ved, at transformatoren har yderligere viklinger (332, 333), der arbejder i moifase med viklingerne (331, 334).
3. Resonanskonverter (100, 300) ifølge krav 1 eller· 2, kendetegnet ved, at resonanskonverteren (200, 300) anvendes som DC til AC-konverter.
4. Resonanskonverter (200, 300) ifølge krav 1 eller 2, 30 kendetegnet ved, at resonanskonverteren (200, 300} anvendes som AC til DC-kor verter, hvor resonanskonverterens (200, 300) første knudepunkt (214, 314, 327) står i for- DK 174165 B1 32 bindelse med en AC-fors^ning (219, 319), hvor det første knudepunkt (214, 314, 327) gennem aktivering af kontakter (215, 216, 315, 316, 325, 329) har forbindelse til viklinger (223, 224, 331, 332) på transformatoren, hvor 5 transformatoren har viklinger (223, 224, 331, 332), som er forbundet til et DC-kredsløb {201, 301).
5. Resonanskonverter (230, 300) ifølge et af kravene 1 til 4, kendetegnet ved, at resonanskonverteren (200, 300) 10 indgår i et N-faae system med mindst en resonanskonverter (200, 300) per fase, hvor antallet af faser N er mindst 1.
6. Resonanskonverter (2)0, 300) ifølge krav 5, kendeteg-15 net ved, at flere kontakt/filter-kredsløb i N-fase systemet anvender samme fællss resonanskredsløb (207, 307) og samme fælles DC-kredsløi (201, 301), hvor hver fase dannes ved aktivering af snlvstændige sæt af kontakter (213, 215, 216, 313, 315, 316. 326, 328, 329). 20
7. Resonanskonverter (200, 300) ifølge et af kravene 2, 5 eller 6, kendetegnet ved, at resonanskonverteren (200, 300. anvendes som AC tiL AC-konverter.
8. Resonanskonverter (200, 300) ifølge krav 7, kendetegnet ved, at resonanskonverteren (200, 300) anvendes til at konvertere mindst en af parametrene frekvens, spænding og strøm.
9. Resonanskonverter (i00, 300) ifølge et af kravene 1 til 8, kendetegnet vec, at der anvendes halvledere som kontakter omfattende mindst en af typerne felteffekttran- 33 DK 174165 B1 sistor, bipolartransisto r, Insulated Gate Bipolar Transistor (IGBT), Gate Turn-Off tyristor (GTO) og Injection Enhanced Gate Transistor (IEGT).
10. Resonanskonverter (:!00, 300) ifølge et af kravene 1 til 9, kendetegnet ved, et overordnet styresystem indeholdende en tabel over <st antal lovlige logiske tilstande, der sikrer, at ulovlige tilstande, der fører til kortslutning i konverteiens grene, udelukkes. 10
11. Resonanskonverter {>00, 300) ifølge et af kravene 1 til 10, kendetegnet vtd, at resonanskonverteren (200, 300. anvender trepunkts-modulation.
12. Resonanskonverter (200, 300) ifølge et af kravene 1 til 11, kendetegnet ved at resonansen er kontrolleret af kontakterne (213, 215, :!16, 313, 315, 316, 326, 328, 329) i kontakt/filter-kredslnbet (212, 312).
13. ResonanskonverCer (200, 300) ifølge et af kravene 1 til 11, kendetegnet ved, at resonansen er kontrolleret af en strømkilde, som kobler magnetisk til resonanskredsløbet (207, 307) via kernm (208, 308) .
DK200001531A 2000-10-13 2000-10-13 Resonanskonverter DK174165B1 (da)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DK200001531A DK174165B1 (da) 2000-10-13 2000-10-13 Resonanskonverter
AU2001289587A AU2001289587A1 (en) 2000-10-13 2001-09-18 A resonant converter
PCT/DK2001/000599 WO2002031955A1 (en) 2000-10-13 2001-09-18 A resonant converter
US10/399,014 US6956755B2 (en) 2000-10-13 2001-09-18 Resonant converter
AT01969290T ATE291289T1 (de) 2000-10-13 2001-09-18 Resonanzumsetzer
EP01969290A EP1325549B1 (en) 2000-10-13 2001-09-18 A resonant converter
DE60109473T DE60109473T2 (de) 2000-10-13 2001-09-18 Resonanzumsetzer

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DK200001531 2000-10-13
DK200001531A DK174165B1 (da) 2000-10-13 2000-10-13 Resonanskonverter

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DK200001531A DK200001531A (da) 2002-04-14
DK174165B1 true DK174165B1 (da) 2002-08-05

Family

ID=8159789

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DK200001531A DK174165B1 (da) 2000-10-13 2000-10-13 Resonanskonverter

Country Status (7)

Country Link
US (1) US6956755B2 (da)
EP (1) EP1325549B1 (da)
AT (1) ATE291289T1 (da)
AU (1) AU2001289587A1 (da)
DE (1) DE60109473T2 (da)
DK (1) DK174165B1 (da)
WO (1) WO2002031955A1 (da)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7126833B2 (en) * 2004-11-24 2006-10-24 Ut-Battelle, Llc Auxiliary quasi-resonant dc tank electrical power converter
WO2007048420A1 (en) * 2005-10-24 2007-05-03 Conergy Ag Inverter
US20070109819A1 (en) * 2005-11-17 2007-05-17 Powell George L Modulated tuned L/C transmitter circuits
US7881079B2 (en) * 2008-03-24 2011-02-01 American Power Conversion Corporation UPS frequency converter and line conditioner
US8552589B2 (en) 2010-05-14 2013-10-08 Schneider Electric It Corporation Digital control method for operating the UPS systems in parallel
CN102005953B (zh) * 2010-11-17 2012-08-08 特变电工新疆新能源股份有限公司 一种并网逆变器及其交流输出滤波方法
US9825522B2 (en) * 2015-04-09 2017-11-21 Ford Global Technologies, Llc Method and apparatus for coupling cancellation

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5513237B2 (da) 1973-12-07 1980-04-07
US4310866A (en) 1979-09-28 1982-01-12 Borg-Warner Corporation Shootthrough fault protection system for bipolar transistors in a voltage source transistor inverter
WO1991018442A2 (de) 1990-05-18 1991-11-28 Abb Ceag Licht- Und Stromversorgungstechnik Gmbh Umrichterschaltung und verfahren zur steuerung des umrichters
US5111374A (en) 1990-06-22 1992-05-05 The University Of Tennessee Research Corp. High frequency quasi-resonant DC voltage notching scheme of a PWM voltage fed inverter for AC motor drives
US5047913A (en) * 1990-09-17 1991-09-10 General Electric Company Method for controlling a power converter using an auxiliary resonant commutation circuit
US5172309A (en) * 1991-08-07 1992-12-15 General Electric Company Auxiliary quasi-resonant dc link converter
US5495404A (en) * 1994-07-29 1996-02-27 Motorola, Inc. Multi-resonant inverter
US5559685A (en) 1994-10-12 1996-09-24 Electronic Power Conditioning, Inc. Voltage clamped parallel resonant converter with controllable duty cycle
DE69610000T2 (de) 1995-02-14 2001-05-17 Toshiba Kawasaki Kk Leistungswandler
US5566064A (en) * 1995-05-26 1996-10-15 Apple Computer, Inc. High efficiency supply for electroluminescent panels
DE19536470A1 (de) 1995-09-29 1997-04-03 Siemens Ag Verlustarmer Leistungs-Wechselrichter
US5684688A (en) 1996-06-24 1997-11-04 Reliance Electric Industrial Company Soft switching three-level inverter
FR2758019B1 (fr) * 1996-12-30 1999-01-22 Alsthom Cge Alcatel Convertisseur de puissance a commande amelioree des commutateurs principaux
EA001842B1 (ru) 1997-05-21 2001-08-27 Апс Данмарк А/С Способ и схема для резонансной инверсии
US6147882A (en) * 1998-12-19 2000-11-14 Delta Electronics, Inc. Single-stage input current shaping technique with voltage-doubler rectifier front-end
US20040022073A1 (en) 2000-04-03 2004-02-05 Nielsen Stig Munk Resonant converter having a self inductance

Also Published As

Publication number Publication date
US20040052099A1 (en) 2004-03-18
DE60109473D1 (de) 2005-04-21
EP1325549A1 (en) 2003-07-09
AU2001289587A1 (en) 2002-04-22
DK200001531A (da) 2002-04-14
DE60109473T2 (de) 2006-04-06
EP1325549B1 (en) 2005-03-16
ATE291289T1 (de) 2005-04-15
WO2002031955A1 (en) 2002-04-18
US6956755B2 (en) 2005-10-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6016258A (en) Full bridge DC-DC converters
US5949669A (en) Low-loss power current inverter
EP2413489B1 (en) Highly efficient half-bridge DC/AC converter
CN102884722B (zh) 多电平逆变器
US5642273A (en) Resonant snubber inverter
US5710698A (en) Delta connected resonant snubber circuit
US20120307533A1 (en) 3-level pulse width modulation inverter with snubber circuit
US7016205B2 (en) Ripple-current reduction schemes for AC converters
US6219265B1 (en) Three-point converter and method for its operation
Wang et al. High performance solid-state switches using series-connected SiC-MOSFETs for high voltage applications
US20050180176A1 (en) Welding set with quasi-resonant soft-switching inverter
US20150092467A1 (en) Driver Circuit for a Pair of Semiconductor Switches in a Leg of a Three-Level Inverter Half-Bridge
DK174165B1 (da) Resonanskonverter
JPH08508153A (ja) 二重スナッバ回路
US4805079A (en) Switched voltage converter
US6449179B1 (en) Multi-level quasi-resonant power inverter
US4924370A (en) Low-loss and low-reactive power switching relief device for the semiconductor switches of an inverter
JP4491718B2 (ja) ３レベルコンバータ
US5014182A (en) High frequency self-oscillating inverter with negligible switching losses
WO1999009639A2 (en) Full wave converter switching at zero voltage
JPH07312872A (ja) 電力変換装置及びその制御方法
JPH01252177A (ja) 静止開閉制御装置
US20210218341A1 (en) Multilevel step-up inverter based on distributed passive components
JP3321203B2 (ja) 絶縁型スイッチング回路、シールド機能を持つ絶縁型スイッチング回路および絶縁型スイッチング回路
US11863070B2 (en) DC/DC converter and network feedback unit

Legal Events

Date Code Title Description
B1 Patent granted (law 1993)
PBP Patent lapsed

Effective date: 20171031