專利名稱：將直流輸入電壓變換為電網(wǎng)頻率交流電壓的方法和變壓器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于由直流輸入電壓產(chǎn)生電網(wǎng)頻率范圍內(nèi)交流電壓的方法，其中，將直流輸入電壓用相對(duì)于電網(wǎng)頻率更高的開關(guān)頻率進(jìn)行脈沖寬度調(diào)制后接到變壓器的初級(jí)繞組。
同樣，本發(fā)明還涉及一種將直流輸入電壓變換到電網(wǎng)頻率范圍內(nèi)交流電壓的電壓變換器，其具有一個(gè)變壓器，在該變壓器初級(jí)繞組上通過一個(gè)由控制電路控制的開關(guān)裝置將直流輸入電壓用相對(duì)于電網(wǎng)頻率更高的開關(guān)頻率進(jìn)行脈沖寬度調(diào)制后接入。
背景技術(shù)：
為了從直流輸入電壓，例如12或24V電壓，產(chǎn)生在電網(wǎng)頻率范圍內(nèi)的交流電壓，例如117V/60Hz或230V/50Hz，按照現(xiàn)有技術(shù)通常采用例如如下的兩級(jí)過程在第一級(jí)中借助一個(gè)升壓器從低的12V直流輸入電壓產(chǎn)生一個(gè)310V的中間回路電壓。為此，采用了一個(gè)具有在例如20kHz的聽覺范圍以上頻率范圍的脈沖寬度調(diào)制的閉塞變流器(Sperrwandler)或流通變流器(Flusswandler)，其中，進(jìn)行對(duì)于恒定的中間回路電壓的調(diào)節(jié)。然后，對(duì)該高的直流電壓借助一個(gè)全橋電路進(jìn)行變換，以便得到所希望的交流電壓，其中，再次使用了一個(gè)開關(guān)頻率為20kHz或者更高的脈沖寬度調(diào)制。該階梯形的、在此得到的電壓按其包絡(luò)構(gòu)成電網(wǎng)頻率的輸出電壓。對(duì)于專業(yè)人員明顯的是，該兩級(jí)方法不可避免地導(dǎo)致較高的損耗和較低的效率。在兩個(gè)變換級(jí)都需要電感，其中至少一級(jí)需要一個(gè)變壓器，以便保證多數(shù)情況下要求的在輸入和輸出之間的電隔離。這些電感和所需中間回路電容對(duì)于造價(jià)起到了負(fù)面的影響。
如果將例如12V的直流輸入電壓直接轉(zhuǎn)換成50Hz電壓，則需要一個(gè)昂貴的50Hz變壓器，以便在輸出端得到希望的117/230V電壓。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，提供一種方法以及一種變壓器，其中，總的花費(fèi)較低并且不需要配置在電網(wǎng)頻率上的變壓器。
上述技術(shù)問題是通過一種本文開始部分所述類型的方法解決的，其中，按照本發(fā)明，在初級(jí)繞組上加有兩個(gè)極性相反、脈沖寬度調(diào)制的矩形脈沖，其中，每個(gè)脈沖對(duì)應(yīng)于待產(chǎn)生的交流電壓的半波被調(diào)制，而兩個(gè)脈沖中的脈動(dòng)分別這樣相互移位，使得一個(gè)脈沖的脈動(dòng)落在另一個(gè)脈沖的空擋上；在變壓器的次級(jí)一側(cè)對(duì)兩個(gè)脈沖的脈動(dòng)進(jìn)行整流，使得僅出現(xiàn)由一種極性的脈動(dòng)組成的脈沖，這些脈動(dòng)由于其脈沖寬度調(diào)制對(duì)應(yīng)于待產(chǎn)生的交流電壓的相互跟隨的半波，而將整流后得到的脈沖周期地按待產(chǎn)生的交流電壓的雙倍頻率變換極性，從而得到一脈沖，該脈沖對(duì)應(yīng)于交流輸出電壓的幅度、頻率和極性被脈沖寬度調(diào)制。
由于本發(fā)明，省略了對(duì)于較高電壓和具有一個(gè)昂貴中間電容的昂貴的中間電路。因?yàn)檗D(zhuǎn)換是在電網(wǎng)頻率范圍內(nèi)在次級(jí)一側(cè)實(shí)現(xiàn)的，可以將所需要的電路元件在該較低頻率上設(shè)置。
如果為了得到該交流輸出電壓，將得到的脈沖通過一個(gè)低通濾波器，在一些情況下可能是所需要的或者適當(dāng)?shù)摹?br> 在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選的變形中，在變壓器被分成兩個(gè)半部分的初級(jí)繞組中，將直流輸入電壓對(duì)應(yīng)于極性相反、脈沖寬度調(diào)制的矩形脈沖，分別接至繞組的一個(gè)半部分及反相地接至繞組的另一個(gè)半部分。由此，在實(shí)際中在初級(jí)側(cè)提供了兩個(gè)控制的開關(guān)。
本發(fā)明的技術(shù)問題還通過一種本文開始部分所述類型的變壓器解決，其中，按照本發(fā)明，設(shè)置了開關(guān)裝置和控制電路，以便從直流輸入電壓在初級(jí)繞組上加上兩個(gè)極性相反、脈沖寬度調(diào)制的矩形脈沖，其中，每個(gè)脈沖對(duì)應(yīng)于待產(chǎn)生的交流電壓的半波被調(diào)制，而這兩個(gè)脈沖這樣相互移位，使得一個(gè)脈沖的脈動(dòng)落在另一個(gè)脈沖的空擋上；在變壓器(UET)的次級(jí)繞組上后接一個(gè)整流器，在其輸出端僅出現(xiàn)由一種極性的脈動(dòng)組成的脈沖，這些脈動(dòng)由于其脈沖寬度調(diào)制對(duì)應(yīng)于待產(chǎn)生的交流電壓的相互跟隨的半波，而該整流器后接一個(gè)控制的極性轉(zhuǎn)換開關(guān)，以便將在整流后得到的脈沖按照待產(chǎn)生的交流電壓的雙倍頻率變換極性，從而得到相對(duì)于交流輸出電壓的幅度、頻率和極性被脈沖寬度調(diào)制的脈沖。
由此可以實(shí)現(xiàn)的優(yōu)點(diǎn)已經(jīng)與方法相關(guān)地給出。
在此，當(dāng)通過一個(gè)內(nèi)部的和/或用戶一側(cè)的低通濾波器，從所述脈沖得到交流輸出電壓時(shí)，也是有效的。
同樣具有優(yōu)點(diǎn)的是，將所述變壓器的初級(jí)繞組分成兩個(gè)半部分，而所述開關(guān)裝置具有兩個(gè)控制開關(guān)，借助于這些開關(guān)可以將直流輸入電壓交替地接至繞組的一個(gè)半部分以及反相地接至繞組的另一個(gè)半部分。特別是在電阻性負(fù)載下是值得推薦的，如果由一個(gè)在極性轉(zhuǎn)換開關(guān)之后縱向分支上的電感和負(fù)載構(gòu)成低通濾波器的話。
在實(shí)際中，例如在由電機(jī)構(gòu)成的負(fù)載的情況下，本發(fā)明考慮到了，該低通濾波器至少部分地包含在一個(gè)感應(yīng)負(fù)載中。
在本發(fā)明的一種有針對(duì)性的變形中，極性轉(zhuǎn)換開關(guān)由一個(gè)橋式電路組成，在該電路的四個(gè)分支中各有一個(gè)控制開關(guān)。
如果整流器和極性轉(zhuǎn)換開關(guān)被綜合在一個(gè)具有橋式結(jié)構(gòu)的整流開關(guān)中，則是特別優(yōu)選的，其中，每個(gè)橋分支具有兩個(gè)極性相反、串聯(lián)連接的二極管，而每個(gè)二極管由一個(gè)開關(guān)晶體管跨接，使得通過交替的控制每個(gè)橋分支的一個(gè)開關(guān)晶體管，按照雙倍的電網(wǎng)頻率交替地由橋的一個(gè)或者另一個(gè)二極管構(gòu)成橋起作用的分支，由此，得到相對(duì)于交流輸出電壓的幅度、頻率和極性被脈沖寬度調(diào)制的脈沖。按照這種方式可以在一個(gè)單個(gè)的橋中實(shí)現(xiàn)次級(jí)一側(cè)的整流和極性轉(zhuǎn)換。
這里，為了解決電位隔離的問題有利的是，每個(gè)開關(guān)晶體管可以通過一個(gè)發(fā)光二極管電位隔離地進(jìn)行控制。
如果將整流器開關(guān)作為集成電路構(gòu)成，則在電壓變換器數(shù)目很多的情況下實(shí)現(xiàn)了費(fèi)用低廉地解決方案。
在簡(jiǎn)化和低造價(jià)的意義下，將整流器開關(guān)作為集成電路構(gòu)成也是值得推薦的。


下面對(duì)照附圖所示的實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明及其其它優(yōu)點(diǎn)作進(jìn)一步的說明。圖中，圖1示出了按照本發(fā)明的變壓器的簡(jiǎn)化原理電路圖，圖2示出了簡(jiǎn)化并沒有按照標(biāo)度表示的在按照本發(fā)明方法的過程中出現(xiàn)的信號(hào)的變化，圖3示出了按照本發(fā)明的另一個(gè)變壓器的電路，圖4詳細(xì)示出了圖3所示電路中使用的整流器開關(guān)，和圖5a和5b示出了圖4中整流器開關(guān)的兩個(gè)開關(guān)狀態(tài)。
具體實(shí)施例方式
圖1示出了一個(gè)變壓器UET，其具有一個(gè)由兩個(gè)繞組半部分W11、W12組成的初級(jí)繞組W1和一個(gè)次級(jí)繞組W2。一個(gè)例如12V的直流輸入電壓UE的正極加到初級(jí)繞組W1的中間，其負(fù)端通過第一分離的開關(guān)S1引至第一繞組半部分W11的開始，并通過第二控制的開關(guān)S2引至第二繞組半部分W12的結(jié)束。兩個(gè)控制開關(guān)S1、S2在此是場(chǎng)效應(yīng)晶體管，可以按后面還要詳細(xì)解釋的方式由一個(gè)控制電路AST控制。
在次級(jí)一側(cè)繞組W2將次級(jí)電壓Usec加至橋式整流器GLR，該整流器后跟一個(gè)由四個(gè)控制開關(guān)S31...S34組成的極性轉(zhuǎn)換開關(guān)UPS。在這些同樣由控制電路AST控制的開關(guān)中一方面S31和S32另一方面S33和S34交替地接通和斷開。在極性轉(zhuǎn)換開關(guān)UPS的輸出和一個(gè)連接在變壓器上的負(fù)載之間有一個(gè)縱向扼流圈L。
現(xiàn)在同時(shí)參照?qǐng)D2詳細(xì)解釋按照本發(fā)明的方法。
在初級(jí)繞組W1上加載了兩個(gè)極性相反、脈沖寬度調(diào)制的矩形脈沖，其中，每個(gè)脈沖對(duì)應(yīng)于待產(chǎn)生交流電壓的半波被調(diào)制。這里，這兩個(gè)脈沖的脈動(dòng)這樣相互移位，使得一個(gè)脈沖的脈動(dòng)落在另一個(gè)脈沖的空擋上。
在圖2中用“f”表示待產(chǎn)生的交流電壓UA，其頻率例如應(yīng)該是50Hz。在圖2中用“a”和“b”表示用于兩個(gè)控制開關(guān)S1、S2的控制脈沖，用“c”表示產(chǎn)生的變壓器的次級(jí)電壓Usec，其變化也與變壓器的初級(jí)繞組電壓對(duì)應(yīng)。這里，脈沖的相反極性通過直流輸入電壓UE在兩個(gè)繞組半部分W11、W12之一上交替地接通實(shí)現(xiàn)。在一部分的初級(jí)繞組W1情況下，為了實(shí)現(xiàn)該相反極性，必須使用四個(gè)控制開關(guān)。
該開關(guān)按一個(gè)比電網(wǎng)頻率相對(duì)高的頻率例如100kHz進(jìn)行，由此該變壓器僅需具備很小的體積和質(zhì)量，且次級(jí)濾波的花費(fèi)可以最小。因此可見，圖2中的表示只理解為示意性的，因?yàn)檫@里開關(guān)頻率選擇得明顯較小，以便使顯示清楚。
按照?qǐng)D2的合成的脈沖c然后借助整流器GLR被整流，從而作為整流器的輸出電壓Ug給出了圖2中的脈沖d，其僅僅具有一個(gè)極性的脈動(dòng)。因?yàn)樵撁}沖此時(shí)對(duì)應(yīng)于待產(chǎn)生輸出電壓的相互跟隨的正弦半波，需要一個(gè)以雙倍輸出頻率的時(shí)鐘即按100Hz的極性轉(zhuǎn)換，這借助于極性轉(zhuǎn)換開關(guān)UPS實(shí)現(xiàn)，使得在開關(guān)UPS的輸出端存在一個(gè)按照?qǐng)D2中“e”的電壓U2。該電壓由脈沖組成，該脈沖相對(duì)于交流輸出電壓的幅度、頻率和極性被脈沖寬度調(diào)制。從該電壓經(jīng)過低通濾波得到所希望的輸出電壓。
如果負(fù)載LAS是純電阻性的，則該低通濾波或積分借助于縱向電感L實(shí)現(xiàn)。也由于100kHz的高時(shí)鐘頻率，在實(shí)際中可以省掉特殊的濾波裝置，因?yàn)槔缭陔姍C(jī)性負(fù)載的情況下，在負(fù)載中含有電感成分，或者另一方面可以將燈泡這樣連接，使得能夠省掉特殊的濾波。
參照?qǐng)D3至5，現(xiàn)在描述電壓器的另一種變形，其中，整流器和極性轉(zhuǎn)換開關(guān)在次級(jí)一側(cè)綜合成一個(gè)單元，該單元也作為集成電路實(shí)現(xiàn)。
初級(jí)和按照?qǐng)D1的電路相同，在次級(jí)一側(cè)在變壓器的次級(jí)繞組W2后跟隨一個(gè)集成的整流器開關(guān)IGS，而該開關(guān)后面是一個(gè)低通濾波器TPF，在其輸出端可以連接負(fù)載LAS。
整流器開關(guān)IGS(其結(jié)構(gòu)在圖4中詳細(xì)示出)在三個(gè)輸入x、y、z上由控制電路AST控制，該控制電路的輸入用r和s表示，其輸出用u和v表示。
從圖4中看出，整流器開關(guān)IGS包括一個(gè)橋式結(jié)構(gòu)。在每個(gè)橋分支有兩個(gè)極性相反、串聯(lián)連接的二極管D1、D2；D3、D4；D5、D6和D7、D8。每個(gè)二極管由一個(gè)開關(guān)晶體管T1...T8跨接。這里要說明，這些二極管可以是例如MOSFET晶體管固有的寄生二極管，但是，其中二極管的導(dǎo)通電壓應(yīng)該通過適當(dāng)?shù)膿诫s保持很低。
對(duì)晶體管T1…T8的控制借助于發(fā)光二極管LD1...LD8在光學(xué)上電位隔離地實(shí)現(xiàn)，其中不必為每個(gè)開關(guān)晶體管設(shè)置一個(gè)發(fā)光二極管。
為了從整流后的脈沖寬度調(diào)制信號(hào)(圖2中的“d”)得到所希望的對(duì)應(yīng)正弦形輸出電壓的信號(hào)，必須對(duì)應(yīng)地轉(zhuǎn)換整流器開關(guān)IGS。
接頭“x”是在控制電路一側(cè)發(fā)光二極管的共同陽極，其通過一個(gè)沒有示出的前置電阻連接在控制電路AST的供電電壓正極。
如果將控制電路的接頭“z”接地，則擊活發(fā)光二極管LD2、LD3、LD5和LD8，并接通相應(yīng)的晶體管T2、T3、T5和T8。這些接通的晶體管跨接相應(yīng)的二極管D2、D3、D5和D8并給出如圖5a的等效電路。只有二極管D1、D4、D6和D7作為整流元件起作用，并相應(yīng)地產(chǎn)生正半波的電壓變化。
如果將控制電路的接頭“y”接地，則擊活發(fā)光二極管LD1、LD4、LD6和LD7，并接通對(duì)應(yīng)的晶體管T1、T4、T6和T7。這些接通的晶體管跨接對(duì)應(yīng)的二極管D1、D4、D6和D7并給出如圖5b的等效電路。只有二極管D2、D3、D5和D8作為整流元件起作用，并相應(yīng)地產(chǎn)生輸出電壓UA負(fù)半波的電壓變化。
因?yàn)榭刂茦蚴秸髌鞯霓D(zhuǎn)換按照較低的頻率進(jìn)行，對(duì)于光學(xué)耦合開關(guān)元件的開關(guān)速度沒有特別高的要求。
極性轉(zhuǎn)換的時(shí)間點(diǎn)必須在交流電壓的過零點(diǎn)進(jìn)行，但是這對(duì)于控制電路AST是已知的，并可以作為與PWM頻率的(整數(shù)的)部分比例導(dǎo)出以及嚴(yán)格地與其結(jié)合。
盡管本發(fā)明是結(jié)合產(chǎn)生一個(gè)相位的交流電描述的，但是專業(yè)人員應(yīng)該清楚，通過適當(dāng)?shù)男薷囊部梢杂糜诋a(chǎn)生例如三個(gè)相位的交流電壓。
輸出交流電壓通常具有50Hz或60Hz的頻率，但“電網(wǎng)頻率”的概念不應(yīng)該設(shè)想為局限于該值。其它的輸出頻率同樣可能，例如一個(gè)對(duì)于船上電網(wǎng)常見的400Hz的電網(wǎng)頻率。如果有要求，輸出電壓的頻率可以無級(jí)或者按級(jí)進(jìn)行轉(zhuǎn)換。
脈沖寬度調(diào)制的聲頻超過20kHz，優(yōu)選地在100kHz的范圍內(nèi)，尤其是在這樣高的頻率下極少需要用于低通濾波的裝置，甚至事實(shí)上可以完全省掉，因?yàn)樵摓V波可以在負(fù)載中實(shí)現(xiàn)，只要其具有不活躍和電阻的成分。對(duì)應(yīng)于例如燈泡的惰性負(fù)載也可不需要特殊的低通濾波。
本發(fā)明的一個(gè)較大的優(yōu)點(diǎn)還在于，通過在變壓器初級(jí)一側(cè)施加的交替的正和負(fù)脈沖，可以避免在飽和中的運(yùn)行并由此避免熱損耗。
權(quán)利要求
1.一種用于從直流輸入電壓產(chǎn)生電網(wǎng)頻率范圍內(nèi)的交流電壓的方法，其中，將直流輸入電壓用相對(duì)于電網(wǎng)頻率更高的開關(guān)頻率進(jìn)行脈沖寬度調(diào)制后接到變壓器的初級(jí)繞組，其特征在于，在初級(jí)繞組上加有兩個(gè)極性相反、脈沖寬度調(diào)制的矩形脈沖(a，b)，其中，每個(gè)脈沖對(duì)應(yīng)于待產(chǎn)生的交流電壓的半波被調(diào)制，而兩個(gè)脈沖中的脈動(dòng)分別這樣相互移位，使得一個(gè)脈沖的脈動(dòng)落在另一個(gè)脈沖的空擋上；在變壓器的次級(jí)一側(cè)對(duì)兩個(gè)脈沖的脈動(dòng)進(jìn)行整流，使得僅出現(xiàn)由一種極性的脈動(dòng)組成的脈沖(d)，這些脈動(dòng)由于其脈沖寬度調(diào)制對(duì)應(yīng)于待產(chǎn)生的交流電壓的相互跟隨的半波，而將整流后得到的脈沖周期地按待產(chǎn)生的交流電壓的雙倍頻率變換極性，從而得到一脈沖(e)，該脈沖對(duì)應(yīng)于交流輸出電壓的幅度、頻率和極性被脈沖寬度調(diào)制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，將得到的所述脈沖(e)進(jìn)行低通濾波，以便得到交流輸出電壓(f)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，在變壓器被分成兩半部分的初級(jí)繞組中，將直流輸入電壓對(duì)應(yīng)于極性相反、脈沖寬度調(diào)制的矩形脈沖，分別接至繞組的一個(gè)半部分以及反相地接至繞組的另一個(gè)半部分。
4.一種將直流輸入電壓(UE)變換到電網(wǎng)頻率范圍內(nèi)的交流輸出電壓(UA)的電壓變換器，其具有一個(gè)變壓器(UET)，在該變壓器初級(jí)繞組(W1)上通過一個(gè)由控制電路(AST)控制的開關(guān)裝置(S1，S2)將直流輸入電壓用相對(duì)于電網(wǎng)頻率(fN)更高的開關(guān)頻率(fS)進(jìn)行脈沖寬度調(diào)制后接入，其特征在于，設(shè)置了開關(guān)裝置(S1，S2)和控制電路(AST)，以便從直流輸入電壓(UE)在初級(jí)繞組(W1)上加上兩個(gè)極性相反、脈沖寬度調(diào)制的矩形脈沖(a，b)，其中，每個(gè)脈沖對(duì)應(yīng)于待產(chǎn)生的交流電壓的半波被調(diào)制，而這兩個(gè)脈沖這樣相互移位，使得一個(gè)脈沖的脈動(dòng)落在另一個(gè)脈沖的空擋上；在變壓器(UET)的次級(jí)繞組上后接一個(gè)整流器(GLR)，在其輸出端僅出現(xiàn)由一種極性的脈動(dòng)組成的脈沖(d)，這些脈動(dòng)由于其脈沖寬度調(diào)制對(duì)應(yīng)于待產(chǎn)生的交流電壓的相互跟隨的半波，而該整流器(GLR)后接一個(gè)控制的極性轉(zhuǎn)換開關(guān)(UPS)，以便將在整流后得到的脈沖按照待產(chǎn)生的交流電壓(UA)的雙倍頻率變換極性，從而得到相對(duì)于交流輸出電壓的幅度、頻率和極性被脈沖寬度調(diào)制的脈沖(e)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電壓變換器，其特征在于，通過一個(gè)內(nèi)部的和/或用戶一側(cè)的低通濾波器(TPF)，從所述脈沖(e)得到交流輸出電壓(f)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電壓變換器，其特征在于，將所述變壓器(UET)的初級(jí)繞組(W1)分成兩個(gè)半部分(W11，W12)，而所述開關(guān)裝置具有兩個(gè)控制開關(guān)(S1，S2)，借助于這些開關(guān)可以將直流輸入電壓(UE)交替地接至繞組的一個(gè)半部分以及反相地接至繞組的另一個(gè)半部分。
7.根據(jù)權(quán)利要求4或6所述的電壓變換器，其特征在于，所述低通濾波器由一個(gè)在極性轉(zhuǎn)換開關(guān)(USP)之后縱向分支上的電感(L)和負(fù)載(LAS)構(gòu)成。
8.根據(jù)權(quán)利要求4至7中任一項(xiàng)所述的電壓變換器，其特征在于，所述低通濾波器至少部分地包含在電感負(fù)載中。
9.根據(jù)權(quán)利要求4至8中任一項(xiàng)所述的電壓變換器，其特征在于，所述極性轉(zhuǎn)換開關(guān)(USP)由一個(gè)橋式電路組成，該電路在其四個(gè)分支上個(gè)各具有一個(gè)控制開關(guān)(S31，S32，S33，S34)。
10.根據(jù)權(quán)利要求4至9中任一項(xiàng)所述的電壓變換器，其特征在于，所述整流器和極性轉(zhuǎn)換開關(guān)綜合在一個(gè)具有橋式結(jié)構(gòu)的整流開關(guān)(IGS)中，其中，每個(gè)橋分支具有兩個(gè)極性相反、串聯(lián)連接的二極管(D1，D2；D3，D4；D5，D6；D7，D8)，而每個(gè)二極管由一個(gè)開關(guān)晶體管(T1…T8)跨接，使得通過交替的控制每個(gè)橋分支的一個(gè)開關(guān)晶體管(T2，T3，T5，T8或者T1，T4，T6，T7)，按照雙倍的電網(wǎng)頻率交替地由橋的一個(gè)(D1，D4，D6，D7)或者另一個(gè)(D2，D3，D5，D8)二極管構(gòu)成橋起作用的分支，由此，得到相對(duì)于交流輸出電壓(UA)的幅度、頻率和極性被脈沖寬度調(diào)制的脈沖(e)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的電壓變換器，其特征在于，每個(gè)開關(guān)晶體管(T1…T8)可以通過發(fā)光二極管(LD1…LD8)電位隔離地控制。
12.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的電壓變換器，其特征在于，所述整流開關(guān)(IGS)作為集成電路構(gòu)成。
13.根據(jù)權(quán)利要求4至12中任一項(xiàng)所述的電壓變換器，其特征在于，為初級(jí)一側(cè)的開關(guān)裝置(S1，S2)和為控制極性轉(zhuǎn)換開關(guān)(USP)設(shè)置了一個(gè)共同的控制電路(AST)，其中，脈沖寬度調(diào)制的開關(guān)頻率(fS)是電網(wǎng)頻率(fN)的數(shù)倍，并對(duì)此有嚴(yán)格的相位位置。
全文摘要
為了從直流輸入電壓(UE)產(chǎn)生在電網(wǎng)頻率范圍內(nèi)交流電壓(UA)，在一個(gè)變壓器(UET)的初級(jí)繞組(W1)上按較高的開關(guān)頻率加上兩個(gè)極性相反、脈沖寬度調(diào)制的矩形脈沖(a，b)，這里每個(gè)脈沖對(duì)應(yīng)于待產(chǎn)生的交流電壓的半波被調(diào)制。在變壓器的次級(jí)一側(cè)對(duì)兩個(gè)脈沖的脈動(dòng)進(jìn)行整流，使得僅出現(xiàn)由一種極性的脈動(dòng)組成的脈沖(d)，這些脈動(dòng)由于其脈沖寬度調(diào)制對(duì)應(yīng)于待產(chǎn)生的交流電壓的相互跟隨的半波，而將整流后得到的脈沖周期地按待產(chǎn)生的交流電壓的雙倍頻率變換極性，從而得到相對(duì)于交流輸出電壓的幅度、頻率和極性被脈沖寬度調(diào)制的脈沖(e)。
文檔編號(hào)H02M7/48GK1528044SQ02808119
公開日2004年9月8日 申請(qǐng)日期2002年4月5日 優(yōu)先權(quán)日2001年4月10日
發(fā)明者埃里克·伯格, 馬丁·艾斯納, 馬丁·梅?？? 內(nèi)維德·拉馬尼恩－沙里, 拉馬尼恩-沙里, 埃里克 伯格, 梅?？? 艾斯納 申請(qǐng)人:西門子公司