[发明专利]交交升降斩波调压电路及其应用

说明书

交交升降斩波调压电路，它由1个电感L、1个电容C、负载RL、2个双向开关S1、S2及其控制电路组成，有2个交流输入端(2、1)，2个交流输出端(3、1)，其特征在于；S1和S2控制方式为非互补控制。S2双向开关由2个晶闸管组成，2个晶闸管在电源的正负半个周期内触发极上分别加有直流电压，只调节双向开关S1的通断比就能实现升降交流电压调节。它与Bμck/Boost交交升降斩波调压电路相比：具有可靠性好、成本比的优点，称它为Gong′s交交升压斩波调压电路以示区别，有望成为电力电子技术教科书书上第3章中的电路，见证中国人发明对世界交交斩控科学的贡献。用它设计的升压交流稳压电源没有变压器、体积小、重量轻。

[一]技术领域 本发明涉及交交升降交流斩波调压电路及其应用。

[二]背景技术 直流斩波调压电路主要有6个电路：有降压斩波调压电路，也有升压斩波调压电路，还有能升压又能降压的4个升降斩波调压电路，它们都是外国人命名或发明的。例如：美国加州理工学院Slobodan Cuk提出的对Buck/Boost改进的单管不隔离直流变换器，在输入输出段均有电感，可以显著减小输入和输出电流的脉动，就命名为Cuk升降直流斩波调压电路，入编在世界教科书上，展示美国加州理工学院和美国人对世界电力电子科学的贡献。同一发明人2007年发明的交交降压斩波调压电路——Gong′s交交降压斩波调压电路，也是中国人对世界交流斩波基础电路的科学贡献。

现有1个电感、1个电容、2个全控双向开关组成的互补控制Buck/Boost交交升降斩波调压电路，需同时调节2个全控开关的通断比才能实现调压，尚存在某些缺陷。

[三]发明内容 本发明的第一个目的是提供一种由1个电感、1个电容、2个全控双向开关组成的非互补控制的交交升降斩波调压电路。第二个目用它设计无变压交流稳压电源。第三个目的是为电力电子技术教科书交流斩波电路章节提供中国人发明的交交升降斩波调压电路——Gong′s升降交流斩波调压电路。

为了实现上述第一个目的，本发明的交交升降斩波调压电路，它由电感L、电容C、负载RL、2个双向开关S1、S2及其控制电路组成，有2个交流输入端(2、1)，2个交流输出端(3、1)，其特征在于；S1和S2控制方式是非互补控制，S1由2个三极管和2个二极管组成，或1个三极管和4个二极管组成，S2由2个晶闸管组成，2个晶闸管触发极分别在输入电源的正负半个周期内有直流触信号，只要调节1个双向开关S1的通断比就能调节输出电压，第一交流输入端(2)与双向开关S1一端连接，双向开关S1另一端(4)与电感L一端、双向开关S2一端连接，第一交流输出端(3)与负载RL一端、电容C一端，双向开关S2另一端连接，第二交流输入端(1)与第二交流输出端、负载RL另一端、电容C 另一端、电感L另一端连接。

为了实现第二个目的本发明提供一种无变压器交流稳压电源，它由电感L、电容C、负载RL、2个双向开关S1、S2及其控制电路组成，有2个交流输入端(2、1)，2个交流输出端(3、1)，其特征在于；S1由2个三极管和2个二极管组成，S2由2个晶闸管组成， 2个晶闸管触发极分别在输入电源的正负半个周期内有直流触信号，只要2个交流输出的电压反馈调节S1的通断比，就能使输出两端的交流电压稳定，第一交流输入端(2)与双向开关S1一端连接，双向开关S1另一端(4)与电感L一端、双向开关S2一端连接，第一交流输出端(3)与负载RL一端、电容C一端，双向开关S2另一端连接，第二交流输入端(1) 与第二交流输出端、负载RL另一端、电容C另一端、电感L另一端连接。

[四]附图说明 图1为现有的交交升降斩波调压电路，双向开关S1和S2都是由2个二极管和2个三极管组成，控制方式为互补控制。图2为一种交交升降斩波调压电路，双向开关S1由2个二极管和2个三极管组成，双向开关S2由2个晶闸管组成，控制方式为非互补控制。图3为另一种交交升降斩波调压电路，双向开关S1由4个二极管和1个三极管组成，双向开关S2由2个晶闸管组成，控制方式为非互补控制。其中：S1和S2 是双向开关。V1～V4是三极管或晶闸管。D1～D4是二极管。C是电容。L是电感。RL是负载。