交流斬波雙向調(diào)壓電路的制作方法
【專利摘要】交流斬波雙向調(diào)壓電路,它由2個串聯(lián)交流電源(E1、E2)、1個高頻濾波電感(L)、1個高頻濾波電容(C)、感性負(fù)載(RL)、1個主控雙向電子開關(guān)(S1)、1個續(xù)流雙向電子開關(guān)(S2)及其控制電路組成,2個電源(E1、E2)串聯(lián)提供交流斬波電壓,1個主控雙向電子開關(guān)(S1)由2個帶阻尼二極管(D1、D2)的三極管(V1、V2)反向串聯(lián)或4個二極管和1個三極管組成,1個續(xù)流雙向電子開關(guān)(S2)由2個單向晶閘管反向并聯(lián)或2個帶阻尼二極管的三極管反向串聯(lián)或4個二極管和1個三極管組成,其特征是有1個交流輸出端是2個交流電源的串聯(lián)端,交流輸出2端的交流電壓既能正向調(diào)壓,又能反向調(diào)壓,它廣泛應(yīng)用于雙向交流調(diào)節(jié)器和補(bǔ)償式交流斬波調(diào)壓的交流穩(wěn)電源。
【專利說明】交流斬波雙向調(diào)壓電路
[0001][一]【技術(shù)領(lǐng)域】本發(fā)明涉及AC/AC變換基礎(chǔ)調(diào)壓電路,尤其是涉及交流斬波電壓輸出兩端的交流斬控電壓既能正方向輸出,又能反方向輸出的交流斬波調(diào)壓電路。
[0002][二]【背景技術(shù)】現(xiàn)有交流斬波調(diào)壓電路主要有教科書上三種交流斬波調(diào)壓電路,它們都是用二極管和三極管主控雙向電子開關(guān)的斬波調(diào)壓電路,并且主控雙向電子開關(guān)和續(xù)流電子開關(guān)完全一樣。同一發(fā)明人在2007年發(fā)明的比教科書上斬波調(diào)壓電路更好的二種混合器件組成的斬控式交流調(diào)壓電路,用2個單向晶閘管反并聯(lián)組成的續(xù)流雙向電子開關(guān)替代了教科書上交流斬波調(diào)壓電路中的續(xù)流雙向電子開關(guān)(發(fā)明專利ZL200710137582.8),由于大功率IGBT模塊價格是單向晶閘管模塊的2_3倍,此項(xiàng)發(fā)明不但使斬波調(diào)壓電路的成本大幅度下降,而且可靠性能提高、功耗降低。交流斬波調(diào)壓電路在補(bǔ)償式交流穩(wěn)壓電源獲得廣泛應(yīng)用,但極大多交流穩(wěn)壓電源都要求調(diào)節(jié)輸出正反兩個方向的交流電壓,例如:補(bǔ)償式交流穩(wěn)壓電源在市電升高時要求反方補(bǔ)償電壓,在市電降低時要求正向補(bǔ)償電壓,交流斬波電路調(diào)節(jié)補(bǔ)償電壓的交流穩(wěn)壓器就要增加2個或4個倒相雙向電子開關(guān),改變補(bǔ)償電壓的正反相位,非常希望有一種能自動改變輸出電壓180度的交流斬波調(diào)壓電路,有了這種交流斬波調(diào)壓電路,就能使補(bǔ)償式交流穩(wěn)壓電源的電路結(jié)構(gòu)簡化、成本下幅度降壓,性能指標(biāo)和性價比大幅度提高。
[0003][三]
【發(fā)明內(nèi)容】
目前還沒有在2個交流輸出端的電壓能自動變換極性的AC/AC變換基礎(chǔ)電路,本發(fā)明的目的是發(fā)明交流輸出端兩端的電壓相位能變換極性的交流斬波調(diào)壓電路。
[0004]本發(fā)明的交流斬波雙向調(diào)壓電路,它由2個串聯(lián)交流電源(El、E2)、1個高頻濾波電感(L)、l個高頻濾波電容(C)、感性負(fù)載(RL)、1個主控雙向電子開關(guān)(SI)、I個續(xù)流雙向電子開關(guān)(S2)及其控制電路組成,2個電源(E1、E2)串聯(lián)有3個端(1,2、3),2個端(1、
2)提供交流斬波輸入電壓,另一端(3)為交流電壓I個輸出端,主控雙向電子開關(guān)(SI)由2個帶阻尼二極管(D1、D2)的三極管(V1、V2)反向串聯(lián)或4個二極管和I個三極管組成,I個續(xù)流雙向電子開關(guān)(S2)由2個單向晶閘管反向并聯(lián)或2個帶阻尼二極管的三極管反向串聯(lián)或4個二極管和I個三極管組成,其特征在于:第I交流電壓輸出端(3)與交流電源(El) 一端、交流電源(E2) —端、感性負(fù)載(RL) —端連接,第2交流電壓輸出端(4)與高頻濾波電感(L) 一端、高頻濾波電容(C) 一端、感性負(fù)載(RL)另一端連接,交流電源(El)另一端(I)與主控雙向電子開關(guān)(SI) —端連接,主控雙向開關(guān)(SI)另一端(5)與續(xù)流雙向電子開關(guān)(S2) —端、高頻濾波電感(L)另一端連接,交流電源(E2)另一端(2)與續(xù)流雙向電子開關(guān)(S2)另一端、高頻濾波電容(C)另一端連接。
[0005]本發(fā)明的主控雙向電子開關(guān)(SI)由2個二極管和2個三極管或由4個二極管和I個三極管組成。本發(fā)明的續(xù)流雙向電子開關(guān)(S2)是由2個單向晶閘管或由2個二極管和2個三極管或由4個二極管和個三極管組成。本發(fā)明的2個交流電源(El、E2)從變壓器2個繞組上獲得。
[0006][四]【專利附圖】
【附圖說明】附圖1是交流斬波雙向調(diào)壓電路之一,附圖2是交流斬波雙向調(diào)壓電路之二,附圖3是交流斬波雙向調(diào)壓電路之三,附圖4是交流斬波雙向調(diào)壓電路之四。
[0007][五]【具體實(shí)施方式】附圖1?4是發(fā)明人發(fā)明的4種交流斬波雙向調(diào)壓電路,它們的工作原理相類同,前2種電路的交流斬波調(diào)壓電路中的續(xù)流雙向電子開關(guān)使用2個單向晶閘管是同一發(fā)明人的發(fā)明專利,后2種電路的交流斬波調(diào)壓電路是教科書上有的交流斬波電路,這4種交流斬波調(diào)壓電路,它們在本發(fā)明之前是用5、2兩端或4、2兩端為交流電壓輸出端,因此輸出2端電壓只能調(diào)節(jié)大小而都不能改變輸出電壓的相位,發(fā)明人將交流斬波電路的電源由I個交流電源改為2個交流電源串聯(lián),並在2個交流電源的串聯(lián)端(3)與斬波電壓經(jīng)過LC濾波后的I個端(4)輸出交流斬波電壓(U34),就發(fā)明了既能調(diào)壓又能改變輸出電壓相位的交流斬波調(diào)壓新電路,附圖中的4種電路都是新發(fā)明的AC/AC變換基礎(chǔ)電路。由4個附圖可知:它們是由2個串聯(lián)交流電源(E1、E2)的2端(1、2)交流電壓,供給由主控雙向電子開關(guān)(SI)和續(xù)流雙向電子開關(guān)(S2)組成的交流電壓斬波調(diào)壓電路,斬波電路輸出2端(5、2)電壓U52經(jīng)高頻LC濾器濾波后,在2端(4、2)獲得與輸入交流電壓同頻率同相位的可調(diào)交流電壓U42。
[0008]當(dāng)電壓U42 > E2時,連接在2個交流輸出端(3、4)感性負(fù)載(RL)或變壓器初級繞組上的交流電壓,4端為正3端為負(fù)。當(dāng)電壓U42 = E2時,連接在2個交流輸出端(3、4)感性負(fù)載(RL或變壓器初級繞組上的電壓為零。當(dāng)電壓U42 < E2時,連接在2個交流輸出端(3、4)感性負(fù)載(RL)或變壓器初級繞組上的電壓改變方向,3端為正4端為負(fù)。本發(fā)明不采用4、2端連接感性負(fù)載(RL)或變壓器初級繞組,而是采用3、4端連接感性負(fù)載(RL)或變壓器初級繞組,實(shí)現(xiàn)了本發(fā)明的雙方向調(diào)節(jié)交流電壓的目的。
[0009]附圖1和附圖3采用的交流斬波主控雙向電子開關(guān)(SI)是用2個二極管和2個三極管組成,附圖2和附圖4是用4個二極管和I個三極管組成。附圖1和附圖2采用交流斬波續(xù)流雙向電子開關(guān)(S2)是用2個單向晶閘管組成,附圖3是用2個二極管和2個三極管組成,附圖2用4個二極管和I個三極管組成。
[0010]本發(fā)明用的2個交流電源(El、E2),用變壓器的I個帶中間抽頭的繞組或2個繞組串獲得。本發(fā)明的感性負(fù)載RL使用變壓器,既能隔離和調(diào)節(jié)調(diào)壓范圍,又能變換次級和次級繞組的極性。
[0011]本發(fā)明的4種交流斬波雙向調(diào)壓電路,可廣泛應(yīng)用于交流電壓雙向電壓調(diào)節(jié)器和交流斬波補(bǔ)償電壓的交流穩(wěn)壓電源,它們具有電路簡單可靠、成本低、功率因數(shù)高、諧波少、連續(xù)無級、無觸點(diǎn)、精度高等優(yōu)點(diǎn)。
【權(quán)利要求】
1.交流斬波雙向調(diào)壓電路,它由2個串聯(lián)交流電源(El、E2)、I個高頻濾波電感(L)、l個高頻濾波電容(C)、感性負(fù)載(RL)、1個主控雙向電子開關(guān)(Sl)、l個續(xù)流雙向電子開關(guān)(S2)及其控制電路組成,2個電源(E1、E2)串聯(lián)有3個端(I,2、3),2個端(1、2)提供交流斬波輸入電壓,另一端(3)為交流電壓I個輸出端,主控雙向電子開關(guān)(SI)由2個帶阻尼二極管(D1、D2)的三極管(V1、V2)反向串聯(lián)或4個二極管和I個三極管組成,I個續(xù)流雙向電子開關(guān)(S2)由2個單向晶閘管反向并聯(lián)或2個帶阻尼二極管的三極管反向串聯(lián)或4個二極管和I個三極管組成,其特征在于--第I交流電壓輸出端(3)與交流電源(El) —端、交流電源(E2) —端、感性負(fù)載(EL) —端連接,第2交流電壓輸出端(4)與高頻濾波電感(L)一端、高頻濾波電容(C) 一端、感性負(fù)載(EL)另一端連接,交流電源(El)另一端(I)與主控雙向電子開關(guān)(SI) —端連接,主控雙向開關(guān)(SI)另一端(5)與續(xù)流雙向電子開關(guān)(S2)一端、高頻濾波電感(L)另一端連接,交流電源(E2)另一端(2)與續(xù)流雙向電子開關(guān)(S2)另一端、高頻濾波電容(C)另一端連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交流斬波雙向調(diào)壓電路,其特征在于:所述的主控雙向電子開關(guān)由2個二極管和2個三極管組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交流斬波雙向調(diào)壓電路,其特征在于:所述的主控雙向電子開關(guān)(SI)是由4個二極管和I個三極管組成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交流斬波雙向調(diào)壓電路,其特征在于:所述的續(xù)流雙向電子開關(guān)(S2)是由2個單向晶閘管組成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交流斬波雙向調(diào)壓電路,其特征在于:所述的續(xù)流雙向半電子開關(guān)(S2)是由2個二極管和2個三極管組成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交流斬波雙向調(diào)壓電路,其特征在于:所述的續(xù)流雙向半電子開關(guān)(S2)是由4個二極管和個三極管組成。
【文檔編號】H02M5/257GK104201905SQ201410450038
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年8月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月30日
【發(fā)明者】龔秋聲 申請人:龔秋聲