[发明专利]交交升压斩波调压电路及其应用

说明书

交交升压斩波调压电路，它由电感L、电容C、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。它有4个电路，其中最好的交交升压斩波调压电路，称为Gong′s‑Boost交交升压斩波调压电路，有望成为电力电子技术教科书书上第3章中的重要电路，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调压器、稳压器和110V/220V变换器，没有变压器、体积小、重量轻，本发明有较大社会效益和经济效益。

[一]技术领域 本发明涉及交交升压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3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交交降压斩波调压稳压电路，也是中国人对世界交流斩波基础电路的科学贡献。

现有由1个电感、1个电容、2个全控双向开关互补控制的Boost型交交升压斩波调压电路，它需同时调节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2个双向开关非互控制的交交升压斩波调压电路。第二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压斩波调压稳压电路——Gong′s升压交流斩波调压电路。

为了实现上述第一个目的，本发明的交交升压斩波调压电路，它由1个电感L、1个电容C、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，笫一交流输入端(2)与电感L 一端连接，电感L另一端(4)与双向开关S1一端、双向开关S2一端连接，第1交流输出端 (3)与电容C一端，双向开关S2另一端连接，第二交流输入端(1)与第2交流输出端、电容C另一端、双向开关S1另一端连接，S1由2个二极管和2个三极管组成，或4个二极管和1个三极管组成，S2由2个二极管和2个三极管组成，或4个二极管和1个三极管组成，或2个晶闸管组成。

[四]附图说明 [附图1]是本发明的交交升压斩波调压电路之一。[附图2]是本发明的交交升压斩波调压电路之二。[附图3]是本发明的交交升压斩波调压电路之三。[附图4]是是本发明的交交升压斩波调压电路四。[附图5]是本发明的无变压器交流斩波变换器。其中：S1是全控双向开关。S2是半控双向开关或全控双向开关。V1～V4是三极管或晶闸管。D1～D8是二极管。C是电容。L是电感。

[五]具体实施方式 本发明的技术方案中S1和S2是非互补控制，在S2内的2个三极管或2个晶闸管控制触发信号是半个周期内直流信号。因此，S2内的2个三极管或2个晶闸管在电源正、负半周内就相当于2个Boost直流斩波电路中的2个二极管，而S1中的 1个或2个三极管在电源正、负半周内就相当于2个Boost直流斩波电路中的开关三极管。本发明的交交升压斩波调压电路的原理与Boost直流斩波调压电路的原理相类同。

由附图1可知：S1由2个三极管V1、V2和2个二极管D1、D2组成。S2由2个三极管V3、V4和2个二极管D3、D4组成。2个Boost直流斩波调压电路：1)由电感L、电容C、三极管V1和V3、二极管D2和D4组成电源正半周Boost直流斩波调压电路。2) 由电感L、电容C、三极管V2和V4、二极管D1和D3组成电源负半周Boost直流斩波调压电路。由于S1和S2是非互补控制，在S2内的三极管或晶闸管控制触发信号为固定直流信号。因此只要调节S1内2个三极管V1、V2的控制信号的通断比就能调节交流输出两端(3、1)的交流电压的大小。