[发明专利]可逆AC-DC和DC-AC三端双向可控硅开关元件变换器

说明书

一种可逆变换器，包括在DC电压的第一端子和第二端子之间串联耦合的第一场效应晶体管和第二场效应晶体管。第一三端双向可控硅开关元件和第二三端双向可控硅开关元件也在DC电压的第一端子和第二端子之间串联耦合。串联耦合的器件的中点通过电感元件耦合到AC电压的第一端子和第二端子。以不同的方式控制晶体管和三端双向可控硅开关元件的驱动，以在AC‑DC变换模式和DC‑AC变换模式下操作变换器。

优先权

本申请要求2017年06月30日提交的法国专利申请No.1756179的优先权权益，其内容以法律允许的最大程度通过引用被整体并入。

技术领域

本申请一般涉及电子电路，并且更具体地涉及被称为图腾柱输出变换器或中点共源共栅变换器的开关变换器。

背景技术

开关变换器被用在许多应用中，并且已知众多类型的变换器。

AC-DC变换器中的基于开关安装在中点共源共栅(图腾柱)上的两个晶体管(通常是MOS晶体管)的许多整流桥架构和其他无桥架构是众所周知的。

这些变换器因为它们的效率而通常用于校正功率因数(功率因数校正器-PFC)。

存在改进图腾柱变换器的需求。

发明内容

一个实施例提供了一种可逆的图腾柱变换器架构。

一个实施例提供了与涌流的限制兼容的解决方案。

在一个实施例中，一种可逆AC-DC变换器包括：在用于DC电压的第一端子和第二端子之间串联的第一场效应晶体管和第二场效应晶体管；电感元件，将与该串联的两个晶体管关联的第一中点链接至用于AC电压的第一端子；以及串联在DC电压端子之间的第一三端双向可控硅开关元件(triac)和第二三端双向可控硅开关元件，与串联的两个三端双向可控硅开关元件关联的第二中点被链接到用于AC电压的第二端子。

根据一个实施例，在第一中点阳极侧，第一二极管与第一晶体管并联，并且在第一中点阴极侧，第二二极管与第二晶体管并联。

根据一个实施例，每个二极管由所涉及的晶体管的漏极-源极本征二极管限定。

根据一个实施例，每个三端双向可控硅开关元件的栅极是第二中点侧。

根据一个实施例，每个三端双向可控硅开关元件的栅极位于DC电压的端子的一侧，所涉及的三端双向可控硅开关元件被连接到该端子。

根据一个实施例，第一三端双向可控硅开关元件的栅极是第二中点侧，并且第二三端双向可控硅开关元件的栅极是第二DC电压端子侧。

在实施例中，提出了一种用于控制这种变换器的方法。该方法包括：在AC电压的第一符号的交替期间持续地使第二三端双向可控硅开关元件导通；并且在AC电压的第二符号的交替期间持续地使第一三端双向可控硅开关元件导通。

根据一个实施例，在AC-DC变换模式中，在第一符号的交替期间脉冲控制第二晶体管，并且在第二符号的交替期间脉冲控制第一晶体管。

根据一个实施例，第一二极管用作续流二极管。

根据一个实施例，在DC-AC变换模式中，在第一符号的交替期间脉冲控制第一晶体管，并且在第二符号的交替期间脉冲控制第二晶体管。

根据一个实施例，第二二极管用作续流二极管。

附图说明

这些特征和优点以及其他特征和优点将在以下与附图有关的特定实施例的非限制性描述中详细公开，其中：

图1是图腾柱AC-DC变换器的常见示例的接线图；