交交橋式斬波雙向調(diào)壓電路的制作方法
【專利說(shuō)明】交交橋式斬波雙向調(diào)壓電路
[0001] [ - ]技術(shù)領(lǐng)域本發(fā)明涉及交流斬波調(diào)壓電路，尤其是涉及交流斬波電壓輸出 兩端的交流斬波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)在的交流斬波調(diào)壓電路只能輸出與輸入交流電壓相位相同的 交流斬波電壓，它用于大功率補(bǔ)償式交流穩(wěn)壓電源時(shí)，必需在交流輸入電壓前面或交流輸 出斬波電壓后面增加倒相電子開(kāi)關(guān)才能實(shí)現(xiàn)2個(gè)方向調(diào)節(jié)補(bǔ)償電壓，去年同一發(fā)明人發(fā)明 了一種不用電子開(kāi)關(guān)換相實(shí)現(xiàn)2個(gè)方向調(diào)節(jié)補(bǔ)償電壓的交流斬波雙向調(diào)壓電路，但必需在 交流斬波電路前面有1個(gè)帶有中心抽頭的自耦變壓器提供雙交流電源。
[0003] [三]
【發(fā)明內(nèi)容】
本發(fā)明的目的是取消帶有中心抽頭的自耦變壓器，發(fā)明輸出2端 輸出相位差180度的交流斬波可調(diào)電壓。為實(shí)現(xiàn)上述目的本發(fā)明采用4個(gè)雙向電子開(kāi)關(guān)連 接成橋式。4個(gè)雙向電子開(kāi)關(guān)至少有2個(gè)由二極管和三極管組成的雙向電子開(kāi)關(guān)連接在1 個(gè)輸出端。
[0004] 本發(fā)明的交交橋式斬波雙向調(diào)壓電路，由4個(gè)雙向電子開(kāi)關(guān)Sl~S4及其調(diào)節(jié)控 制電路組成，4個(gè)雙向電子開(kāi)關(guān)Sl~S4連接成電橋電路，有2個(gè)交流電壓輸入端（1、2)，2 個(gè)交流電壓輸出端（3、4)，其特征在于：由雙向電子開(kāi)關(guān)SI、S2和S4組成一個(gè)同相輸出的 交流斬波調(diào)壓電路，由雙向電子開(kāi)關(guān)S2、Sl和S3組成另一個(gè)反相輸出的交流斬波調(diào)壓電 路，2個(gè)交流斬波調(diào)壓電路的1個(gè)交流輸出端（3或4)連接有同相輸出的交流斬波調(diào)壓電路 的主控雙向電子開(kāi)關(guān)Sl和反相輸出的交流斬波調(diào)壓電路的主控雙向電子開(kāi)關(guān)S2,調(diào)節(jié)控 制4個(gè)雙向電子開(kāi)關(guān)的信號(hào)就能在2個(gè)交流輸出端（3、4)輸出與2個(gè)交流電壓輸入端（1、 2)同相位或反相位的交流斬波電壓的大小，雙向電子開(kāi)關(guān)由2二極管和2個(gè)三極管，或由4 個(gè)二極管和1個(gè)三極管，或由2個(gè)單向晶閘管組成，或是1個(gè)雙向晶閘管或交流固體開(kāi)關(guān)，4 個(gè)雙向電子開(kāi)關(guān)Sl~S4中至少有2個(gè)雙向電子開(kāi)關(guān)是由2個(gè)二極管和2個(gè)三極管，或由 4個(gè)二極管和1個(gè)三極管組成連接在2個(gè)交流輸出端（3、4)中的1個(gè)輸出端（3或4)。
[0005] [四]【附圖說(shuō)明】附圖1是交交橋式斬波雙向調(diào)壓電路圖之一，附圖2是交交橋式 斬波雙向調(diào)壓電路圖之二，附圖3是交交橋式斬波雙向調(diào)壓電路圖之三，附圖4是交交橋式 斬波雙向調(diào)壓電路圖之四。附圖5是交交橋式斬波雙向調(diào)壓電路圖之五。附圖6是交交橋 式斬波雙向調(diào)壓電路圖之六。附圖7是交交橋式斬波雙向調(diào)壓電路圖之七。附圖8是附圖 1到7所示的交交橋式斬波雙向調(diào)壓電路總圖。
[0006] [五]【具體實(shí)施方式】附圖1可知：由Dl、D2和VI、V2組成雙向電子開(kāi)關(guān)Sl、由 D3、D4和V3、V4組成雙向電子開(kāi)關(guān)S2,由D5、D6和V5、V6組成雙向電子開(kāi)關(guān)S3,由D7、D8 和V7、V8組成雙向電子開(kāi)關(guān)S4。圖中有2個(gè)交流電壓輸入端（1、2)和2個(gè)交流斬波電壓輸 出端（3、4)，其工作原理如下：1)雙向電子開(kāi)關(guān)51和52組成1個(gè)由51主控，52續(xù)流的交 流斬波調(diào)壓電路，在雙向電子開(kāi)關(guān)S4交流正負(fù)半周全導(dǎo)通時(shí)，交交橋式斬波雙向調(diào)壓電路 在輸出2端（3、4)輸出與輸入2端（1、2)相位相同的交流斬波可調(diào)電壓。2)雙向電子開(kāi)關(guān) S2和Sl組成另1個(gè)由S2主控，Sl續(xù)流的交流斬波調(diào)壓電路，在雙向電子開(kāi)關(guān)S4交流正負(fù) 半周全導(dǎo)通時(shí)，交交橋式斬波雙向調(diào)壓電路在輸出2端（3、4)輸出與輸入2端（1、2)相位 相反的交流斬波可調(diào)電壓。因此，附圖1的交交橋式斬波雙向調(diào)節(jié)電路能同時(shí)在輸出2端 (3、4)輸出與交流輸入2端（1、2)電壓相同和相反的交流斬波可調(diào)電壓。由上可知：同相輸 出交流斬波電壓調(diào)節(jié)由3個(gè)雙向電子開(kāi)關(guān)SI、S2、S4完成，反相輸出交流斬波電壓調(diào)節(jié)由3 個(gè)雙向電子開(kāi)關(guān)S2、S1、S3完成，換相是在雙向電子開(kāi)關(guān)Sl和S2互換主控和續(xù)流完成180 度倒相。
[0007] 附圖2可知：由Dl~D4和Vl組成雙向電子開(kāi)關(guān)S1，由D5~D8和V2組成雙向 電子開(kāi)關(guān)S2,由D9~D12和V3組成雙向電子開(kāi)關(guān)S3,由D13~D16和V4組成雙向電子開(kāi) 關(guān)S4,工作原理也與附圖1類同。附圖3可知：由Dl、D2和VI、V2組成雙向電子開(kāi)關(guān)Sl， 由D5~D8和V5組成雙向電子開(kāi)關(guān)S2,由D3、D4和V3、V4組成雙向電子開(kāi)關(guān)S3,由D9~ D12.和V6組成雙向電子開(kāi)關(guān)S4,工作原理也與附圖1類同。附圖4可知：由單向晶閘管 V7、V8和V9、VlO組成雙向電子開(kāi)關(guān)S3和S4替代附圖1中的雙向電子開(kāi)關(guān)S3、S4,工作原 理也與附圖1類同。附圖5可知：由單向晶閘管V7、V8和V9、V10組成雙向電子開(kāi)關(guān)S3和 S4替代附圖2中的雙向電子開(kāi)關(guān)S3、S4,工作原理也與附圖1類同。附圖6可知：由雙向晶 閘管V5和V6替代附圖1中的雙向電子開(kāi)關(guān)S3、S4,工作原理也與附圖1類同。附圖7可 知：由雙向晶閘管V4和V5替代附圖2中的雙向電子開(kāi)關(guān)S3、S4，工作原理也與附圖1類同。 附圖8是附圖1~7所不的交交橋式斬波雙向調(diào)壓電路總圖，由4個(gè)雙向電子開(kāi)關(guān)Sl~S4 連接成橋式交流斬波調(diào)壓電路，由Sl、S2和S4組成交流斬波調(diào)壓電路同相輸出斬波電壓， 由S2、S1和S3組成交流斬波電路反相輸出斬波電壓，其特征是4個(gè)雙向電子開(kāi)關(guān)中至少有 2個(gè)雙向電子開(kāi)關(guān)是由2個(gè)二極管和2個(gè)三極管組成，或由4個(gè)二極管和1個(gè)三極管組成的 全控雙向電子開(kāi)關(guān)連接在交流斬波電壓2個(gè)輸出端（3、4)中的1個(gè)輸出端（3或4)。
[0008] 本發(fā)明的交交橋式斬波雙向調(diào)壓電路屬于電力電子AC/AC變換基礎(chǔ)電路，由4個(gè) 雙向電子開(kāi)關(guān)組成交流斬波雙向調(diào)壓電路，調(diào)節(jié)控制雙向電子開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)控波電壓大小的調(diào) 節(jié)和相位差180度的選擇，4個(gè)雙向電子開(kāi)關(guān)至少有2個(gè)雙向電子開(kāi)關(guān)是由二極管和三極管 組成的雙向斬波電子開(kāi)關(guān)SI、S2連接在交流斬波電壓的1個(gè)輸出端（3或4)，另2個(gè)雙向電 子開(kāi)關(guān)S3、S4可以與SI、S2相同的雙向電子開(kāi)關(guān)，或2個(gè)單向晶閘管反向并聯(lián)的雙向電子 開(kāi)關(guān)，或雙向晶閘管，或固體交流開(kāi)關(guān)。它是AC/AC變換基礎(chǔ)電路，與全橋逆變相對(duì)應(yīng)，將輸 入固定交流電壓轉(zhuǎn)變?yōu)檩敵鐾辔换蚍聪辔豢烧{(diào)交流斬波電壓，此電壓經(jīng)高頻LC濾波后 就可獲得市電同相和反相可調(diào)交流電壓，在補(bǔ)償式交流穩(wěn)壓電源等中具有廣泛應(yīng)用價(jià)值。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 交交橋式斬波雙向調(diào)壓電路，由4個(gè)雙向電子開(kāi)關(guān)SI~S4及其調(diào)節(jié)控制電路組成， 4個(gè)雙向電子開(kāi)關(guān)Sl~S4連接成電橋電路，有2個(gè)交流電壓輸入端（1、2)，2個(gè)交流電壓 輸出端（3、4)，其特征在于：由雙向電子開(kāi)關(guān)Sl、S2和S4組成一個(gè)同相輸出的交流斬波調(diào) 壓電路，由雙向電子開(kāi)關(guān)S2、Sl和S3組成另一個(gè)反相輸出的交流斬波調(diào)壓電路，2個(gè)交流 斬波調(diào)壓電路的1個(gè)交流輸出端（3或4)連接有同相輸出的交流斬波調(diào)壓電路的主控雙向 電子開(kāi)關(guān)Sl和反相輸出的交流斬波調(diào)壓電路的主控雙向電子開(kāi)關(guān)S2,調(diào)節(jié)控制4個(gè)雙向 電子開(kāi)關(guān)的信號(hào)就能在2個(gè)交流輸出端（3、4)輸出與2個(gè)交流電壓輸入端（1、2)同相位或 反相位的交流斬波電壓的大小，雙向電子開(kāi)關(guān)由2二極管和2個(gè)三極管，或由4個(gè)二極管和 1個(gè)三極管，或由2個(gè)單向晶閘管組成，或是1個(gè)雙向晶閘管或交流固體開(kāi)關(guān)，4個(gè)雙向電子 開(kāi)關(guān)Sl~S4中至少有2個(gè)雙向電子開(kāi)關(guān)是由2個(gè)二極管和2個(gè)三極管，或由4個(gè)二極管 和1個(gè)三極管組成連接在2個(gè)交流輸出端（3、4)中的1個(gè)輸出端（3或4)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的交交橋式斬波雙向調(diào)壓電路，其特征在于：4個(gè)雙向電子開(kāi)關(guān) Sl~S4都是由2個(gè)二極管和2個(gè)三極管組成。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的交交橋式斬波雙向調(diào)壓電路，其特征在于：4個(gè)雙向電子開(kāi)關(guān) Sl~S4都是由4個(gè)二極管和1個(gè)三極管組成。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的交交橋式斬波雙向調(diào)壓電路，其特征在于：2個(gè)雙向電子開(kāi)關(guān) S1，S3由2個(gè)二極管和2個(gè)三極管組成，另2個(gè)雙向電子開(kāi)關(guān)S2、S4由4個(gè)二極管和1個(gè) 三極管組成。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的交交橋式斬波雙向調(diào)壓電路，其特征在于：2個(gè)雙向電子S1、 S2由2個(gè)二極管和2個(gè)三極管組成，另2個(gè)雙向電子開(kāi)關(guān)S3、S4由2個(gè)單向晶閘管組成。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的交交橋式斬波雙向調(diào)壓電路，其特征在于：2個(gè)雙向電子開(kāi)關(guān) SI、S2由4個(gè)二極管和1個(gè)三極管組成，另2個(gè)雙向電子開(kāi)關(guān)S3和S4由2個(gè)晶閘管組成。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的交交橋式斬波雙向調(diào)壓電路，其特征在于：2個(gè)雙向電子開(kāi)關(guān) SI、S2由2個(gè)二極管和2個(gè)三極管組成，另2個(gè)雙向電子開(kāi)關(guān)S3、S4是2個(gè)雙向晶閘管或 交流固體開(kāi)關(guān)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的交交橋式斬波雙向調(diào)壓電路，其特征在于：2個(gè)雙向電子開(kāi)關(guān) SI、S2由4個(gè)二極管和1個(gè)三極管組成，另2個(gè)雙向電子開(kāi)關(guān)S3、S4是雙向晶閘管或交流 固體開(kāi)關(guān)。
【專利摘要】交交橋式斬波雙向調(diào)壓電路屬于電力電子AC/AC變換基礎(chǔ)電路，由4個(gè)雙向電子開(kāi)關(guān)S1～S4及其調(diào)節(jié)控制電路組成，4個(gè)雙向電子開(kāi)關(guān)S1～S4連接成橋式電路，由雙向電子開(kāi)關(guān)S1、S2和S4組成一個(gè)同相輸出的交流斬波調(diào)壓電路，由雙向電子開(kāi)關(guān)S2、S1和S3組成另一個(gè)反相輸出的交流斬波調(diào)壓電路，1個(gè)交流電壓輸出端連接有2個(gè)主控雙向電子開(kāi)關(guān)S1和S2，調(diào)節(jié)控制4個(gè)雙向電子開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)輸出斬波電壓大小的調(diào)節(jié)和相位變換。它與廣泛應(yīng)用的DC/AC全橋逆變基礎(chǔ)電路相對(duì)應(yīng)，它能將輸入固定交流電壓轉(zhuǎn)變?yōu)檩敵鐾辔换蚍聪辔豢烧{(diào)交流斬波電壓，此電壓經(jīng)高頻LC濾波后就可獲得與交流輸入電壓波形相同相位相同或相位相反可調(diào)交流電壓，因此，它在補(bǔ)償式交流穩(wěn)壓電源等電路電壓調(diào)節(jié)中具有廣泛應(yīng)用價(jià)值。
【IPC分類】H02M5-22
【公開(kāi)號(hào)】CN104796005
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510173813
【發(fā)明人】龔秋聲
【申請(qǐng)人】龔秋聲
【公開(kāi)日】2015年7月22日
【申請(qǐng)日】2015年4月6日