專利名稱：一種電壓變換器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及電子裝置，特別涉及一種電壓變換器。
背景技術：
電氣領域中，電壓變換器作為電源轉換模塊得到了廣泛的應用。例如，AC/DC變換 器，一般由前級的功率因數(shù)校正(Power Factor Correction，縮寫為PFC)電路和后級的直 流/直流(Direct Current/Direct Current，縮寫為DC/DC)變換器兩級電路組成。PFC用 來實現(xiàn)功率因數(shù)校正，使輸入電流跟蹤輸入電壓，減小電源對電網(wǎng)的諧波干擾。PFC的輸出 接DC/DC變換器的輸入，DC/DC變換器將PFC的輸出電壓轉換為實際負載所需要的電壓。由于世界不同地區(qū)的電網(wǎng)制式不同，有的地方使用的是110V-120V的電網(wǎng)，有的地方使用的是220V-240V的電網(wǎng)。通訊電源的輸出電壓也有多種，通常有12V，24V，48V等 電壓等級。如果使用上述傳統(tǒng)的電壓變換器結構，由于每個電壓變換器模塊所提供的輸出 電壓和電源的額定功率是單一的，所以只能用于一個輸入電網(wǎng)制式。為了滿足不同地區(qū)對 產品的要求，電壓變換器需要根據(jù)相應的要求進行單獨的設計，變換器中要使用到的器件 也需要根據(jù)各種不同的要求選擇不同的規(guī)格、類型，因此使得電壓變換器設計和生產的成 本高。例如，如果電壓變換器模塊設計工作在110V-120V的輸入電壓條件下，輸出12V的 電壓，則所有器件的選型要依據(jù)此輸入和輸出條件，變換器就只能用于110V-120V的電網(wǎng) 制式下，為負載提供12V的電壓。當需要用在220V-240V的輸入電壓條件下或要求其輸出 24V的電壓，或要應用在三相電路中時，就需要另外設計的適于用在這些電氣條件下的電壓變換器。
發(fā)明內容
本發(fā)明所要解決的技術問題是彌補上述現(xiàn)有技術的不足，提出一種電壓變換器， 可以通過改變輸入輸出模塊各自的連接方式應用在多種電氣條件下，使電路的設計和生產 成本降低。本發(fā)明的技術問題通過以下的技術方案予以解決一種電壓變換器，包括兩個變換器模塊、輸入端連接模塊和輸出端連接模塊；每個所述變換器模塊均有兩個輸入端和兩個輸出端；所述輸入端連接模塊設有兩個輸入端和四 個輸出端，所述兩個輸入端中任一輸入端和所述四個輸出端中任一輸出端之間可導通；所 述輸出端連接模塊設有四個輸入端和兩個輸出端，所述四個輸入端中任一輸入端和所述兩 個輸出端中任一輸出端之間可導通；所述輸入端連接模塊的兩個輸入端為所述變換器的輸 入電源端，所述輸入端連接模塊的四個輸出端與所述兩個變換器模塊的輸入端一一對應耦 合，所述兩個變換器模塊的輸出端與所述輸出端連接模塊的四個輸入端一一對應耦合，所述輸出端連接模塊的兩個輸出端為所述變換器的輸出端。優(yōu)選的技術方案中，所述輸入端連接模塊的兩個輸入端和四個輸出端之間的連接為所述輸入端連接模塊的第一輸入端與所述輸入端連接模塊的第一輸出端、第三輸出端分別相連，所述輸入 端連接模塊的第二輸入端與所述輸入端連接模塊的第二輸出端、第四輸出端分別相連；所 述輸出端連接模塊的四個輸入端和兩個輸出端之間的連接為所述輸出端連接模塊的第一 輸入端、第三輸入端分別與所述輸出端連接模塊的第一輸出端相連，所述輸出端連接模塊 的第二輸入端、第四輸入端分別與所述輸出端連接模塊的第二輸出端相連。所述輸入端連接模塊的兩個輸入端和四個輸出端之間的連接為所述輸入端連接 模塊的第一輸入端與所述輸入端連接模塊的第一輸出端、第三輸出端分別相連，所述輸入 端連接模塊的第二輸入端與所述輸入端連接模塊的第二輸出端、第四輸出端分別相連；所 述輸出端連接模塊的四個輸入端和兩個輸出端之間的連接為所述輸出端連接模塊的第一 輸入端與所述輸出端連接模塊的第一輸出端相連，所述輸出端連接模塊的第二輸入端與第 三輸入端相連，所述輸出端連接模塊的第四輸入端與所述輸出端連接模塊的第二輸出端相 連。
所述輸入端連接模塊的兩個輸入端和四個輸出端之間的連接為所述輸入端連接 模塊的第一輸入端與所述輸入端連接模塊的第一輸出端相連，所述輸入端連接模塊的第二 輸出端與第三輸出端相連，所述輸入端連接模塊的第二輸入端與所述輸入端連接模塊的第 四輸出端相連；所述輸出端連接模塊的四個輸入端和兩個輸出端之間的連接為所述輸出 端連接模塊的第一輸入端、第三輸入端分別與所述輸出端連接模塊的第一輸出端相連，所 述輸出端連接模塊的第二輸入端、第四輸入端分別與所述輸出端連接模塊的第二輸出端相 連。所述輸入端連接模塊的兩個輸入端和四個輸出端之間的連接為所述輸入端連接 模塊的第一輸入端與所述輸入端連接模塊的第一輸出端相連，所述輸入端連接模塊的第二 輸出端與第三輸出端相連，所述輸入端連接模塊的第二輸入端與所述輸入端連接模塊的第 四輸出端相連；所述輸出端連接模塊的四個輸入端和兩個輸出端之間的連接為所述輸出 端連接模塊的第一輸入端與所述輸出端連接模塊的第一輸出端相連，所述輸出端連接模塊 的第二輸入端與第三輸入端相連，所述輸出端連接模塊的第四輸入端與所述輸出端連接模 塊的第二輸出端相連。所述變換器模塊為AC/DC變換器模塊，所述AC/DC變換器模塊包括依次連接的電 感、PFC電路和DC/DC變換器。所述變換器模塊為AC/DC變換器模塊，所述AC/DC變換器模塊包括一個電感、兩個 PFC電路和兩個DC/DC變換器，所述電感的第一端為所述AC/DC變換器模塊的一個輸入端， 第二端與第一個PFC電路的第一輸入端相連，第一個PFC電路的第二輸入端與第二個PFC 電路的第一輸入端相連，第二個PFC電路的第二輸入端為所述AC/DC變換器模塊的另一個 輸入端；第一個PFC電路的第一輸出端、第二輸出端、第二個PFC電路的第一輸出端、第二輸 出端分別與第一個DC/DC變換器的第一輸入端、第二輸入端、第二個DC/DC變換器的第一輸 入端、第二輸入端相連；第一個DC/DC變換器的第一輸出端與第二個DC/DC變換器第一輸出 端相連后連接端為所述AC/DC變換器模塊的一個輸出端、第二個DC/DC變換器的第二輸出 端與第二個DC/DC變換器第二輸出端相連后連接端為所述AC/DC變換器模塊的另一個輸出 端。所述變換器模塊為AC/AC變換器模塊，所述AC/AC變換器模塊包括依次連接的第一電感、AC/DC變換器、DC/AC變換器和第二電感。所述變換器模塊為AC/AC變換器模塊，所述AC/AC變換器模塊包括依次連接的第一電感、AC/DC變換器、DC/DC變換器、DC/AC變換器和第二電感。本發(fā)明的技術問題通過以下進一步的技術方案予以解決一種電壓變換器，包括三個變換器模塊、輸入端連接模塊和輸出端連接模塊；每個 所述變換器模塊均有兩個輸入端和兩個輸出端；所述輸入端連接模塊設有三個輸入端和六 個輸出端，所述三個輸入端中任一輸入端和所述六個輸出端中任一輸出端之間可導通；所 述輸出端連接模塊設有六個輸入端和兩個輸出端，所述六個輸入端中任一輸入端和所述兩 個輸出端中任一輸出端之間可導通；所述輸入端連接模塊的三個輸入端為所述變換器的輸 入電源端，所述輸入端連接模塊的六個輸出端與三個變換器模塊的輸入端一一對應耦合， 所述三個變換器模塊的輸出端與所述輸出端連接模塊的六個輸入端一一對應耦合，所述輸 出端連接模塊的兩個輸出端為所述變換器的輸出端。優(yōu)選的技術方案中，所述輸入端連接模塊的三個輸入端和六個輸出端之間的連接為所述輸入端連接 模塊的第一輸入端與所述輸入端連接模塊的第一輸出端、第六輸出端分別相連，所述輸入 端連接模塊的第二輸入端與所述輸入端連接模塊的第二輸出端、第三輸出端分別相連，所 述輸入端連接模塊的第三輸入端與所述輸入端連接模塊的第四輸出端、第五輸出端分別相 連；所述輸出端連接模塊的六個輸入端和兩個輸出端之間的連接為所述輸出端連接模塊 的第一輸入端、第三輸入端、第五輸入端分別與所述輸出端連接模塊的第一輸出端相連，所 述輸出端連接模塊的第二輸入端、第四輸入端、第六輸入端分別與所述輸出端連接模塊的 第二輸出端相連。所述輸入端連接模塊的三個輸入端和六個輸出端之間的連接為所述輸入端連接 模塊的第一輸入端與所述輸入端連接模塊的第一輸出端相連，所述輸入端連接模塊的第二 輸入端與所述輸入端連接模塊的第三輸出端相連，所述輸入端連接模塊的第三輸入端與所 述輸入端連接模塊的第五輸出端相連；所述輸入端連接模塊的第二輸出端、第四輸出端、第 六輸出端相連；所述輸出端連接模塊的六個輸入端和兩個輸出端之間的連接為所述輸出 端連接模塊的第一輸入端、第三輸入端、第五輸入端分別與所述輸出端連接模塊的第一輸 出端相連，所述輸出端連接模塊的第二輸入端、第四輸入端、第六輸入端分別與所述輸出端 連接模塊的第二輸出端相連。 本發(fā)明與現(xiàn)有技術對比的有益效果是本發(fā)明的變換器，通過增加輸入端連接模塊和輸出端連接模塊，可以在不同電網(wǎng) 制式下使用。只需根據(jù)需求切換輸入輸出連接，不需要重新進行電路的設計，實現(xiàn)單獨的變 換器模塊組合后能工作在多種電網(wǎng)制式下，且輸出多種電壓。本發(fā)明的變換器，能根據(jù)實際 應用需求方便設置，工作功率能方便擴容。又因為本發(fā)明的變換器包括多個變換器模塊，可 以降低單級模塊上的耐壓應力，即可選用電壓、電流應力較低的功率器件，功率器件和儲能 元件的選擇更加容易，同時選用電壓、電流應力較低的功率器件也可以降低電路成本。
圖1是本發(fā)明具體實施方式
一的AC/DC變換器電路示意圖2是本發(fā)明具體實施方式
一的AC/DC變換器具體電路結構圖；圖3是本發(fā)明具體實施方式
二的AC/DC變換器電路示意圖；圖4是本發(fā)明具體實施方式
三的AC/DC變換器電路示意圖；圖5是本發(fā)明具體實施方式
四的AC/DC變換器電路示意圖；圖6是本發(fā)明具體實施方式
五的AC/AC變換器電路示意圖；圖7是本發(fā)明具體實施方式
六的AC/AC變換器電路示意8是本發(fā)明具體實施方式
七的AC/DC變換器電路示意圖。
具體實施例方式下面結合具體實施方式
并對照附圖對本發(fā)明做進一步詳細說明。
具體實施方式
一如圖1所示，為本實施方式的AC/DC變換器電路示意圖。AC/DC變換器包括輸入端連接面板1、輸出端連接面板2、AC/DC模塊3和AC/DC模塊4。輸入端連接面板1設有端口 a、b、11、12、13和14。輸出端連接面板2設有端口 21、22、23、24、c和d。AC/DC模塊3由電感L30、PFC電路31和DC/DC變換器32依次連接 組成。AC/DC模塊4由電感L40、PFC電路41和DC/DC變換器42依次連接組成。Vi為輸入電源，正端與端口 a相連，負端與端口 b相連。輸入端連接面板1的另 外四個端口 11、12、13、14分別與AC/DC模塊3的第一輸入端、AC/DC模塊3的第二輸入端、 AC/DC模塊4的第一輸入端、AC/DC模塊4的第二輸入端相連。AC/DC模塊3的第一輸出端、 AC/DC模塊3的第二輸出端、AC/DC模塊4的第一輸出端、AC/DC模塊4的第二輸出端分別 與輸出端連接面板2的四個端口 21、22、23、24相連。輸出端連接面板2的端口 c和d將轉 換得到的電壓輸出到負載R。即，輸入端連接面板1的端口 a和b為AC/DC變換器的輸入電 源端，輸出端連接面板2的端口 c和d為AC/DC變換器的輸出端。輸入端連接面板1的端口有兩種連接方式第一種連接方式為，端口 a分別與端口11和13連接，端口 b分別與端口 12和14連接；第二種連接方式為端口 a與端口 11連接， 端口 12與13連接，端口 14與端口 b連接。同理，輸出端連接面板2的端口也有兩種連接 方式第一種連接方式為，端口 21、23分別與端口 c連接，端口 22、24分別與端口 d連接；第 二種連接方式為，端口 21與端口 c連接，端口 22與23連接，端口 24與端口 d連接。當輸入端連接面板1為其第一種連接方式，輸出端連接面板2為其第一種連接方 式時，AC/DC模塊3和4組成并聯(lián)輸入并聯(lián)輸出的結構。此種情形下，雖然AC/DC變換器工 作的電氣條件相對于單獨的AC/DC模塊沒有改變，但其輸出功率卻是每一個AC/DC模塊單 獨工作時的兩倍。當輸入端連接面板1為其第一種連接方式，輸出端連接面板2為其第二 種連接方式時，AC/DC模塊3和4組成并聯(lián)輸入級聯(lián)輸出的結構。當輸入端連接面板1為 其第二種連接方式，輸出端連接面板2為其第一種連接方式時，AC/DC模塊3和4組成級聯(lián) 輸入并聯(lián)輸出的結構。當輸入端連接面板1為其第二種連接方式，輸出端連接面板2為其 第二種連接方式時，AC/DC模塊3和4組成級聯(lián)輸入級聯(lián)輸出的結構。如圖2所示，為本實施方式AC/DC變換器的具體電路圖。Vi為PFC的輸入電源， Lai、Lbl為PFC的整流電感；Mil、M12、M13、M14為第一個AC/DC模塊的PFC電路的功率變 換開關，M21、M22、M23、M24為第二個AC/DC模塊的PFC電路的功率變換開關；Cdcl和Cdc2為兩個PFC電路的直流母線電容；M15、M16為第一個AC/DC模塊的DC/DC變換器的功率變 換開關，M25、M26為第二個AC/DC模塊的DC/DC變換器的功率變換開關；Lsl，Csl，Lpl為第 一個AC/DC模塊的半橋輸出LLC串聯(lián)諧振網(wǎng)絡，也可以不用Lpl，而是用變壓器Tl的勵磁電 感代替Lpl，Tl為第一個AC/DC模塊的輸出隔離變壓器，Msrll、Msr12為第一個AC/DC模塊 的全橋輸出同步整流管，Col為第一個AC/DC模塊的輸出濾波電容；Ls2，Cs2, Lp2為第二個 AC/DC模塊的半橋輸出LLC串聯(lián)諧振網(wǎng)絡，也可以不用Lp2，而是用變壓器T2的勵磁電感代 替Lp2，T2為第二個AC/DC模塊的輸出隔離變壓器，Msr21、Msr22為第二個AC/DC模塊的全 橋輸出同步整流管，Co2為第 二個AC/DC模塊的全橋輸出濾波電容。在高壓或者大功率的應用場合下，圖2中的場效應管M11-M16、M21-M26可以用其 他類型的開關管如絕緣柵雙極型晶體管IGBT和外置的反向二極管、集成門極換向晶閘管 IGCT和外置的反向二極管、門極可關斷晶閘管GTO和外置的反向二極管，垂直結型場效應 晶體管VJFET和外置的反向二極管中的一種代替。圖2中的全橋輸出同步整流管Msrll、 Msrl2、Msr21、Msr22也可以用高壓大電流的二極管代替。本實施方式的AC/DC變換器可根據(jù)實際應用方便設置輸入端連接面板1和輸出端 連接面板2的各端口之間的連接，可使其組成結構中的AC/DC模塊3和4處于四種結構關 系，對應使AC/DC變換器工作在多種電網(wǎng)制式下，輸出也可以工作在多種功率、電壓要求情 況下。同時，AC/DC變換器由于通過兩個AC/DC模塊組成，所以各模塊的器件耐壓比較低， 其選擇更加容易且成本較低，使得整個AC/DC變換器的設計簡單且成本較低。本實施方式中的AC/DC模塊如果換成AC/AC模塊，則組成的變換器即為AC/AC變 換器，其工作原理和拓展應用與本實施方式中的AC/DC變換器一樣。
具體實施方式
二如圖3所示，為本實施方式的AC/DC變換器電路示意圖。本實施方式的AC/DC變 換器，適于用在三相輸入電壓的電氣情形下，AC/DC變換器包括輸入端連接面板5、輸出端 連接面板6、AC/DC模塊3、AC/DC模塊4和AC/DC模塊7。輸入端連接面板5設有端口 e、f、g、51、52、53、54、55和56。輸出端連接面板6設 有端口 61、62、63、64、65、66、h 和 i。AC/DC 模塊 3 由電感 L30、PFC 電路 31 和 DC/DC 變換 器32依次連接組成。AC/DC模塊4由電感L40、PFC電路41和DC/DC變換器42依次連接 組成。AC/DC模塊7由電感L70、PFC電路71和DC/DC變換器72依次連接組成。其中，端 口 e、f和g是AC/DC變換器的輸入電源端口，分別連接輸入電源VaruVbn和Vcn的一端，輸 入電源VaruVbn和Vcn的另一端相連后連接中線N。端口 h和i是AC/DC變換器的輸出端 口，輸出電壓連接負載R。輸出端連接面板6的連接方式為端口 61、63和65相連后與端口 h連接，端口 62、 64和66相連后與端口 i相連。此時，當輸入端連接面板5的連接方式根據(jù)PFC電路輸入的 不同接法時，可以實現(xiàn)三相輸入電壓在三角形接法和星形接法間轉換。即，輸入端連接面板 5的連接方式為端口 51和56相連后與端口 e連接，端口 52和53相連后與端口 f連接， 端口 54和55相連后與端口 g相連，構成三角形連接的輸入模式；輸入端連接面板5的連接 方式為端口 51與端口 e連接，端口 53與端口 f連接，端口 55與端口 g相連，端口 52、54 和56與中線N連接，構成星形連接的輸入模式。本實施方式的AC/DC變換器，適于用在三相輸入電壓的電氣情形下，可根據(jù)實際應用方便設置輸入端連接面板5和輸出端連接面板6的各端口之間的連接，可使其組成結 構中的AC/DC模塊3、4和7構成三角形接法和星形接法結構關系，對應使AC/DC變換器拓展 應用在兩種情形下。同時，AC/DC變換器由于通過三個AC/DC模塊組成，所以各模塊的器件 耐壓比較低，其選擇更加容易且成本較低，使得整個AC/DC變換器的設計簡單且成本較低。本實施方式中的AC/DC模塊如果換成AC/AC模塊，則組成的變換器即為AC/AC變 換器，其工作原理和拓展應用與本實施方式中的AC/DC變換器一樣。
具體實施方式
三如圖4所示，為本實施方式的AC/DC變換器電路示意圖。本實施方式與實施方式一 的不同之處在于本實施方式中的AC/DC模塊個數(shù)為四個，即包括兩個實施方式一中的AC/ DC變換器。本實施方式中AC/DC變換器的功率是實施方式一中AC/DC變換器的兩倍。AC/DC變換器包括輸入端連接面板1、輸出端連接面板2、AC/DC模塊3、AC/DC模 塊4、輸入端連接面板9、輸出端連接面板10、AC/DC模塊7和AC/DC模塊8。輸入端連接面 板1設有端口 a、b、11、12、13、14。輸出端 連接面板2設有端口 21、22、23、24、c和d。AC/ DC模塊3由電感L30、PFC電路31和DC/DC變換器32依次連接組成。AC/DC模塊4由電 感L40、PFC電路41和DC/DC變換器42依次連接組成。輸入端連接面板9設有端口 m、η、 91、92、93、94。輸出端連接面板10設有端口 101、102、103、104、ρ和q。AC/DC模塊7由電 感L70、PFC電路71和DC/DC變換器72依次連接組成。AC/DC模塊8由電感L80、PFC電路 81和DC/DC變換器82依次連接組成。其中，端口 b和m相連，端口 d和ρ相連，端口 ￡1和η是AC/DC變換器的輸入電源 端口，連接輸入電源Vi。端口 c和q是AC/DC變換器的輸出端口，輸出電壓給負載R供電。當輸入連接面板的端口 11、13、91和93與a連接，端口 12、14、92和94與η連接， 輸出連接面板的端口 21、23、101和103與c連接，端口 22、24、102和104與q連接，則構成 AC/DC模塊3、4、7和8并聯(lián)輸入并聯(lián)輸出的結構。此時變換器的工作功率為單個模塊變換 器工作功率的四倍。當輸入連接面板的端口 11與a連接，端口 12與13連接、端口 14與91連接、端口 92與93連接、端口 94與η連接；輸出連接面板的端口 21與c連接，端口 22與23、端口 24 與101連接、端口 102和103連接、端口 104與q連接，則構成AC/DC模塊3、4、7和8級聯(lián) 聯(lián)輸入級聯(lián)輸出的結構。此時變換器的工作功率為單個模塊變換器工作功率的四倍。輸入和輸出模塊的連接方式是獨立的，可以根據(jù)需要自由組合，方便設置。本實施方式的AC/DC變換器適于應用在功率需求較大的電氣條件下，同時因為變 換器由多個模塊構成，各模塊的器件耐壓比較低，其選擇更加容易且成本較低，使得整個 AC/DC變換器的設計簡單且成本較低。本實施方式中的AC/DC變換器中包括四個AC/DC模塊，是基于實施方式一中兩個 AC/DC模塊情形的拓展應用，實施方式一中一個AC/DC模塊等效為本實施方式中每兩個AC/ DC模塊的組合。另外，也可以根據(jù)功率需求將實施方式一中一個AC/DC模塊等效為三個、四 個甚至更多個數(shù)的AC/DC模塊的組合，組成包括六個、八個以及多個AC/DC模塊的AC/DC變換器。本實施方式中的AC/DC模塊如果換成AC/AC模塊，則組成的變換器即為AC/AC變 換器，其工作原理和拓展應用與本實施方式中的AC/DC變換器一樣。
具體實施方式
四如圖5所示，為本實施方式的AC/DC變換器電路示意圖。本實施方式與實施方式 一的不同之處在于本實施方式中的單個AC/DC模塊由兩組級聯(lián)PFC電路、DC/DC變換器組 成，兩個級聯(lián)的PFC共用一個電感。AC/DC變換器包括輸入端連接面板1、輸出端連接面板2、AC/DC模塊15和AC/DC 模塊16。輸入端連接面板1設有端口^13、11、12、13和14。輸出端連接面板2設有端口 21、22、23、24、c 和 d。AC/DC 模塊 15 由電感 L150、PFC 電路 151、DC/DC 變換器 152,PFC 電 路153和DC/DC變換器154組成，其中PFC電路151和DC/DC變換器152組成的模塊與PFC 電路153和DC/DC變換器154組成的模塊級聯(lián)輸入并聯(lián)輸出連接。AC/DC模塊16由電感 L160、PFC電路16UDC/DC變換器162,PFC電路163和DC/DC變換器164組成，其中PFC電 路161和DC/DC變換器162組成的模塊與PFC電路163和DC/DC變換器164組成的模塊級 聯(lián)輸入并聯(lián)輸出連接。當輸入連接面板1的端口 11、13與a連接，端口 12、14與b連接，構成AC/DC模塊 15、16并聯(lián)輸入的結構。當輸入連接面板1的端口 11與a連接，端口 12、13相連，端口 14 與b連接，構成AC/DC模塊15、16級聯(lián)輸入的結構。當輸出連接面板2的端口 21、23與c 連接，端口 22、24與d連接，構成AC/DC模塊15、16并聯(lián)輸出的結構。當輸出連接面板2的 端口 21與c連接，端口 22與23相連，端口 24與d連接，構成AC/DC模塊15、16級聯(lián)輸出 的結構。當輸入連接面板1和輸出連接面板2的連接方式按照上述連接進行組合時，其電 路適用的電氣條件與實施方式一中AC/DC變換器適用的電氣條件一樣。本實施方式中組成AC/DC變換器的器件中，兩個級聯(lián)的PFC可共用一個電感，其 體積較小。本實施方式中的AC/DC模塊如果換成AC/AC模塊，則組成的變換器即為AC/AC變 換器，其工作原理和拓展應用與本實施方式中的AC/DC變換器一樣。
具體實施方式
五如圖6所示，為本實施方式AC/AC變換器的電路示意圖。AC/AC變換器包括輸入端連接面板1、輸出端連接面板2、AC/AC模塊17和AC/AC 模塊18。輸入端連接面板1設有端口^13、11、12、13和14。輸出端連接面板2設有端口 21、22、23、24、c 和 d。AC/AC 模塊 17 由電感 L170、AC/DC 變換器 171、DC/AC 變換器 172 和 電感L173依次連接組成。AC/AC模塊18由電感L180、AC/DC變換器181、DC/AC變換器182 和電感L183依次連接組成。其中，端口 a和b是AC/AC變換器的輸入端口，連接輸入電源 Vi。端口 c和d是AC/AC變換器的輸出端口，輸出電壓接濾波電容C和負載R。當輸入連接面板1的端口 11、13與a連接，端口 12、14與b連接，構成AC/AC模塊 17、18并聯(lián)輸入的結構。當輸入連接面板1的端口 11與a連接，端口 12、13相連，端口 14 與b連接，構成AC/AC模塊17、18級聯(lián)輸入的結構。當輸出連接面板2的端口 21與23與 c連接，端口 22、24與d連接，構成AC/AC模塊15、16并聯(lián)輸出的結構。當輸出連接面板2 的端口 21與c連接，端口 22與23相連，端口 24與d連接，構成AC/AC模塊17、18級聯(lián)輸 出的結構。輸入和輸出模塊的連接方式是獨立的，可以根據(jù)需要自由組合，方便設置。
本實施方式中AC/AC變換器可以用于不間斷電源UPS、太陽能和風能中，能工作在 兩種輸入電壓條件下，輸出兩種電壓。
具體實施方式
六如圖7所示，為本實施方式AC/AC變換器的電路示意圖。本實施方式與實施方式 五的不同之處在于AC/AC模塊中增加了帶隔離作用的DC/DC變換器。AC/AC變換器包括輸入端連接面板1、輸出端連接面板2、AC/AC模塊19和AC/AC 模塊20。輸入端連接面板1設有端口3、13、11、12、13和14。輸出端連接面板2設有端口 21、22、23、24、c 和 d。AC/DC 模塊 19 由電感 L190、AC/DC 變換器 191、DC/DC 變換器 194、DC/ AC變換器192和電感L193依次連接組成。AC/DC模塊20由電感L200、AC/DC變換器201、 DC/DC變換器204、DC/AC變換器202和電感L203依次連接組成。其中，端口 a和b是AC/ AC變換器的輸入端口，連接輸入電源Vi。端口 c和d是AC/AC變 換器的輸出端口，輸出電 壓接濾波電容C和負載R。當輸入連接面板1的端口 11、13與a連接，端口 12、14與b連接，構成AC/AC模塊 19、20并聯(lián)輸入的結構。當輸入連接面板1的端口 11與a連接，端口 12與13相連，端口 14與b連接，構成AC/AC模塊19、20級聯(lián)輸入的結構。當輸出連接面板2的端口 21、23與 c連接，端口 22、24與d連接，構成AC/AC模塊15、16并聯(lián)輸出的結構。當輸出連接面板2 的端口 21與c連接，端口 22與23相連，端口 24與d連接，構成AC/AC模塊19、20級聯(lián)輸 出的結構。輸入和輸出模塊的連接方式是獨立的，可以根據(jù)需要自由組合，方便設置。
具體實施方式
七如圖8所示，為本實施方式AC/DC變換器的電路示意圖。本實施方式是實施方式 一和實施方式二的結合。本實施方式的AC/DC變換器，適于用在三相輸入電壓的電氣情形 下，AC/DC變換器包括輸入端連接面板5、輸出端連接面板6、AC/DC模塊3’、AC/DC模塊4’ 和AC/DC模塊7，。其中AC/DC模塊3，、4，和7，發(fā)揮的作用與實施方式二中AC/DC模塊3、 4和7發(fā)揮的作用相同，不同的是本實施方式中的AC/DC模塊3’、4’和7’各自均由實施 方式一中的AC/DC變換器組成。輸入端連接面板5設有端口 e、f、g、51、52、53、54、55和56。輸出端連接面板6設 有端口 61、62、63、64、65、66、h和i。AC/DC模塊3，、4，和7，各自均由AC/DC變換器組成。 其中，AC/DC變換器包括輸入端連接面板1、輸出端連接面板2、AC/DC模塊3和AC/DC模塊 4。輸入端連接面板1設有端口 a、b、11、12、13和14。輸出端連接面板2設有端口 21、22、 23、24、c和d。AC/DC模塊3由電感L30、PFC電路31和DC/DC變換器32依次連接組成。 AC/DC模塊4由電感L40、PFC電路41和DC/DC變換器42依次連接組成。輸入端連接面板5的端口 e、f和g是AC/DC變換器的輸入電源端口，分別連接輸 入電源Van、Vbn和Vcn的一端，輸入電源Van、Vbn和Vcn的另一端相連后連接中線N。輸 出端連接面板6的端口 h和i是AC/DC變換器的輸出端口，輸出電壓連接負載R。當輸入端連接面板1為實施方式一中第一種連接方式，輸出端連接面板2為實施 方式一中第一種連接方式時，AC/DC模塊3和4組成并聯(lián)輸入并聯(lián)輸出的結構。此時，輸出 端連接面板6的連接方式為端口 61、63和65相連后與端口 h連接，端口 62、64和66相連 后與端口 i相連。當輸入端連接面板5的連接方式根據(jù)PFC電路輸入的不同接法時，可以實現(xiàn)三相輸入電壓在三角形接法和星形接法間轉換。具體連接方式與實施方式二中的輸入 端連接面板5的連接方式一樣。本實施方式是實施方式一和實施方式二的結合。實施方式二中每一個AC/DC模塊等效為實施方式一中兩個AC/DC模塊組合成的AC/DC變換器，本實施方式中變換器的工作 功率為單個模塊變換器工作功率的六倍。另外，也可以根據(jù)功率需求將實施方式二中一個 AC/DC模塊等效為三個、四個甚至更多個數(shù)的AC/DC模塊的組合，組成包括九個、十二個以 及多個AC/DC模塊的AC/DC變換器。以上內容是結合具體的優(yōu)選實施方式對本發(fā)明所作的進一步詳細說明，不能認定 本發(fā)明的具體實施只局限于這些說明。對于本發(fā)明所屬技術領域的普通技術人員來說，在 不脫離本發(fā)明構思的前提下做出若干替代或明顯變型，而且性能或用途相同，都應當視為 屬于本發(fā)明的保護范圍。
權利要求
一種電壓變換器，其特征在于包括兩個變換器模塊、輸入端連接模塊和輸出端連接模塊；每個所述變換器模塊均有兩個輸入端和兩個輸出端；所述輸入端連接模塊設有兩個輸入端和四個輸出端，所述兩個輸入端中任一輸入端和所述四個輸出端中任一輸出端之間可導通；所述輸出端連接模塊設有四個輸入端和兩個輸出端，所述四個輸入端中任一輸入端和所述兩個輸出端中任一輸出端之間可導通；所述輸入端連接模塊的兩個輸入端為所述變換器的輸入電源端，所述輸入端連接模塊的四個輸出端與所述兩個變換器模塊的輸入端一一對應耦合，所述兩個變換器模塊的輸出端與所述輸出端連接模塊的四個輸入端一一對應耦合，所述輸出端連接模塊的兩個輸出端為所述變換器的輸出端。
2.根據(jù)權利要求1所述的電壓變換器，其特征在于所述輸入端連接模塊的兩個輸入 端和四個輸出端之間的連接為所述輸入端連接模塊的第一輸入端與所述輸入端連接模塊 的第一輸出端、第三輸出端分別相連，所述輸入端連接模塊的第二輸入端與所述輸入端連 接模塊的第二輸出端、第四輸出端分別相連；所述輸出端連接模塊的四個輸入端和兩個輸 出端之間的連接為所述輸出端連接模塊的第一輸入端、第三輸入端分別與所述輸出端連 接模塊的第一輸出端相連，所述輸出端連接模塊的第二輸入端、第四輸入端分別與所述輸 出端連接模塊的第二輸出端相連。
3.根據(jù)權利要求1所述的電壓變換器，其特征在于所述輸入端連接模塊的兩個輸入 端和四個輸出端之間的連接為所述輸入端連接模塊的第一輸入端與所述輸入端連接模塊 的第一輸出端、第三輸出端分別相連，所述輸入端連接模塊的第二輸入端與所述輸入端連 接模塊的第二輸出端、第四輸出端分別相連；所述輸出端連接模塊的四個輸入端和兩個輸 出端之間的連接為所述輸出端連接模塊的第一輸入端與所述輸出端連接模塊的第一輸出 端相連，所述輸出端連接模塊的第二輸入端與第三輸入端相連，所述輸出端連接模塊的第 四輸入端與所述輸出端連接模塊的第二輸出端相連。
4.根據(jù)權利要求1所述的電壓變換器，其特征在于所述輸入端連接模塊的兩個輸入 端和四個輸出端之間的連接為所述輸入端連接模塊的第一輸入端與所述輸入端連接模塊 的第一輸出端相連，所述輸入端連接模塊的第二輸出端與第三輸出端相連，所述輸入端連 接模塊的第二輸入端與所述輸入端連接模塊的第四輸出端相連；所述輸出端連接模塊的四 個輸入端和兩個輸出端之間的連接為所述輸出端連接模塊的第一輸入端、第三輸入端分 別與所述輸出端連接模塊的第一輸出端相連，所述輸出端連接模塊的第二輸入端、第四輸 入端分別與所述輸出端連接模塊的第二輸出端相連。
5.根據(jù)權利要求1所述的電壓變換器，其特征在于所述輸入端連接模塊的兩個輸入 端和四個輸出端之間的連接為所述輸入端連接模塊的第一輸入端與所述輸入端連接模塊 的第一輸出端相連，所述輸入端連接模塊的第二輸出端與第三輸出端相連，所述輸入端連 接模塊的第二輸入端與所述輸入端連接模塊的第四輸出端相連；所述輸出端連接模塊的四 個輸入端和兩個輸出端之間的連接為所述輸出端連接模塊的第一輸入端與所述輸出端連 接模塊的第一輸出端相連，所述輸出端連接模塊的第二輸入端與第三輸入端相連，所述輸 出端連接模塊的第四輸入端與所述輸出端連接模塊的第二輸出端相連。
6.根據(jù)權利要求2-5任一項所述的電壓變換器，其特征在于所述變換器模塊為AC/DC 變換器模塊，所述AC/DC變換器模塊包括依次連接的電感、PFC電路和DC/DC變換器。
7.根據(jù)權利要求2-5任一項所述的電壓變換器，其特征在于所述變換器模塊為AC/DC變換器模塊，所述AC/DC變換器模塊包括一個電感、兩個PFC電路和兩個DC/DC變換器， 所述電感的第一端為所述AC/DC變換器模塊的一個輸入端，第二端與第一個PFC電路的第 一輸入端相連，第一個PFC電路的第二輸入端與第二個PFC電路的第一輸入端相連，第二個 PFC電路的第二輸入端為所述AC/DC變換器模塊的另一個輸入端；第一個PFC電路的第一 輸出端、第二輸出端、第二個PFC電路的第一輸出端、第二輸出端分別與第一個DC/DC變換 器的第一輸入端、第二輸入端、第二個DC/DC變換器的第一輸入端、第二輸入端相連；第一 個DC/DC變換器的第一輸出端與第二個DC/DC變換器第一輸出端相連后連接端為所述AC/ DC變換器模塊的一個輸出端、第二個DC/DC變換器的第二輸出端與第二個DC/DC變換器第 二輸出端相連后連接端為所述AC/DC變換器模塊的另一個輸出端。
8.根據(jù)權利要求2-5任一項所述的電壓變換器，其特征在于所述變換器模塊為AC/AC 變換器模塊，所述AC/AC變換器模塊包括依次連接的第一電感、AC/DC變換器、DC/AC變換器 和第二電感。
9.根據(jù)權利要求2-5任一項所述的電壓變換器，其特征在于所述變換器模塊為AC/AC 變換器模塊，所述AC/AC變換器模塊包括依次連接的第一電感、AC/DC變換器、DC/DC變換 器、DC/AC變換器和第二電感。
10.一種電壓變換器，其特征在于包括三個變換器模塊、輸入端連接模塊和輸出端連 接模塊；每個所述變換器模塊均有兩個輸入端和兩個輸出端；所述輸入端連接模塊設有三 個輸入端和六個輸出端，所述三個輸入端中任一輸入端和所述六個輸出端中任一輸出端之 間可導通；所述輸出端連接模塊設有六個輸入端和兩個輸出端，所述六個輸入端中任一輸 入端和所述兩個輸出端中任一輸出端之間可導通；所述輸入端連接模塊的三個輸入端為 所述變換器的輸入電源端，所述輸入端連接模塊的六個輸出端與三個變換器模塊的輸入端 一一對應耦合，所述三個變換器模塊的輸出端與所述輸出端連接模塊的六個輸入端一一對 應耦合，所述輸出端連接模塊的兩個輸出端為所述變換器的輸出端。
11.根據(jù)權利要求10所述的電壓變換器，其特征在于所述輸入端連接模塊的三個輸 入端和六個輸出端之間的連接為所述輸入端連接模塊的第一輸入端與所述輸入端連接模 塊的第一輸出端、第六輸出端分別相連，所述輸入端連接模塊的第二輸入端與所述輸入端 連接模塊的第二輸出端、第三輸出端分別相連，所述輸入端連接模塊的第三輸入端與所述 輸入端連接模塊的第四輸出端、第五輸出端分別相連；所述輸出端連接模塊的六個輸入端 和兩個輸出端之間的連接為所述輸出端連接模塊的第一輸入端、第三輸入端、第五輸入端 分別與所述輸出端連接模塊的第一輸出端相連，所述輸出端連接模塊的第二輸入端、第四 輸入端、第六輸入端分別與所述輸出端連接模塊的第二輸出端相連。
12.根據(jù)權利要求10所述的電壓變換器，其特征在于所述輸入端連接模塊的三個輸 入端和六個輸出端之間的連接為所述輸入端連接模塊的第一輸入端與所述輸入端連接模 塊的第一輸出端相連，所述輸入端連接模塊的第二輸入端與所述輸入端連接模塊的第三輸 出端相連，所述輸入端連接模塊的第三輸入端與所述輸入端連接模塊的第五輸出端相連； 所述輸入端連接模塊的第二輸出端、第四輸出端、第六輸出端相連；所述輸出端連接模塊的 六個輸入端和兩個輸出端之間的連接為所述輸出端連接模塊的第一輸入端、第三輸入端、 第五輸入端分別與所述輸出端連接模塊的第一輸出端相連，所述輸出端連接模塊的第二輸 入端、第四輸入端、第六輸入端分別與所述輸出端連接模塊的第二輸出端相連。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種電壓變換器，包括兩個或三個變換器模塊、輸入端連接模塊和輸出端連接模塊；各個變換器模塊均有兩個輸入端和兩個輸出端；輸入端連接模塊設有輸入端和輸出端，輸入端和輸出端之間可導通，輸入端的個數(shù)為變換器模塊數(shù)量的一倍，輸出端的個數(shù)為變換器模塊數(shù)量的兩倍；輸出端連接模塊設有輸入端和輸出端，輸入端和輸出端之間可導通，輸入端的個數(shù)為變換器模塊數(shù)量兩倍，輸出端的個數(shù)為兩個；輸入端連接模塊的輸出端與各個變換器模塊的輸入端耦合，各個變換器模塊的輸出端與輸出端連接模塊的輸入端耦合。通過增設輸入端、輸出端連接模塊，實現(xiàn)變換器的輸入電源電壓、輸出負載電壓、功率等級按比例擴容，能工作在多種電氣條件下。
文檔編號H02M5/45GK101800483SQ20101011229
公開日2010年8月11日 申請日期2010年2月9日 優(yōu)先權日2010年2月9日
發(fā)明者吳云, 周朝陽, 弗蘭克·赫爾特, 武志賢, 胡永輝, 黃慶義, 黃立巍 申請人:艾默生網(wǎng)絡能源有限公司