[实用新型]一种开关电容型交流调压器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种开关电容型交流调压器，属于电力电子变换的技术领域。

背景技术

交流调压器是一种交流电转化成另一种交流电的变换装置，通过改变交流电的幅值，实现向交流供电负载供电或者同交流电网并网。它作为电力电子领域一个非常重要的组成部分，一直受到人们的广泛关注。通过采用双向功率开关，可以实现交流双向功率变换。

开关电容型交流调压器是一种典型的无感变换器，它是将电容和一定数量的功率开关组合起来，电容的充放电通过对功率开关的控制实现，由电容和功率开关的组合实现不同变比的电路。由于不含有磁性元件，因此具有体积小、重量轻、功率密度高等优点。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种开关电容型交流调压器。

本实用新型采用的技术方案是：

一种开关电容型交流调压器，其输入端与交流电压源连接，输出端与负载电路连接，主电路由电容C₁、C₂、C₃和双向开关管M₁、M₂、M₃、M₄组成，输入电压源u_i的正极与第一双向开关管M₁的输入端连接，第一双向开关管M₁的输出端与第二双向开关管M₂的输入端连接，第二双向开关管M₂的输出端与第三双向开关管M₃的输入端连接，第三双向开关管M₃的输出端与第四双向开关管M₄的输入端连接，第四双向开关管M₄的输出端与输入电源u_i的负极连接，第一电容C₁并联在第二双向开关管M₂的输入端和第三双向开关管M₃的输出端，第二电容并联在第一双向开关管M₁的输入端和第二双向开关管M₂的输出端，第三电容C₃并联在第三双向开关管M₃的输入端和第四双向开关管M₄的输出端，负载电阻R₀并联在第三电容C₃的两端，第一双向开关管M₁由二极管D₁₁的阴极接二极管D₁₂的阴极，二极管D₁₂的阳极接二极管D₁₄的阴极，二极管D₁₄的阳极接二极管D₁₃的阳极，二极管D₁₃的阴极接二极管D₁₁的阳极，功率管S₁的漏极接二极管D₁₁的阴极，功率管S₁的源极接二极管D₁₃的阳极组成，第二双向开关管M₂由二极管D₂₁的阴极接二极管D₂₂的阴极，二极管D₂₂的阳极接二极管D₂₄的阴极，二极管D₂₄的阳极接二极管D₂₃的阳极，二极管D₂₃的阴极接二极管D₂₁的阳极，功率管S₂的漏极接二极管D₂₁的阴极，功率管S₂的源极接二极管D₂₃的阳极组成，第三双向开关管M₃由二极管D₃₁的阴极接二极管D₃₂的阴极，二极管D₃₂的阳极接二极管D₃₄的阴极，二极管D₃₄的阳极接二极管D₃₃的阳极，二极管D₃₃的阴极接二极管D₃₁的阳极，功率管S₃的漏极接二极管D₃₁的阴极，功率管S₃的源极接二极管D₃₃的阳极组成，第四双向开关管M₄由二极管D₄₁的阴极接二极管D₄₂的阴极，二极管D₄₂的阳极接二极管D₄₄的阴极，二极管D₄₄的阳极接二极管D₄₃的阳极，二极管D₄₃的阴极接二极管D₄₁的阳极，功率管S₄的漏极接二极管D₄₁的阴极，功率管S₄的源极接二极管D₄₃的阳极组成。驱动电路提供功率管S₁、S₂、S₃、S₄所需要的驱动信号，电路拓扑结构为降压变换器，主电路中各电容和双向开关管两端的电压等于输入电压的1/2，并且不含有直流分量，可以实现固定电压变比1/2。