[發明專利]一種交流斬波器

無效

• 申請號: 201010205026.1
• 申請日: 2010-06-18
• 公開（公告）號: CN102291005A
• 公開（公告）日: 2011-12-21
• 發明（設計）人: 曼蘇樂
• 申請（專利權）人: 上海威曼電氣科技發展有限公司
• 主分類號: H02M5/293
• 分類號: H02M5/293
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種交流斬波器，連接于交流電源1和負載電路8之間，其中包括多個開關的開關組，開關組與所述交流電源1連接；

所述開關組包括第一單向開關S1、第二單向開關S2、第三單向開關S3、和第四單向開關S4；第一單向開關S1和第四單向開關S4組成雙向開關T1，第二單向開關S2和第三單向開關S3組成雙向開關T2；其中開關S1的陽極與開關S2的陰極相連，開關S2的陽極與開關S3的陽極的相連，開關S3的陰極與開關S4的陽極相連；其中每一個單向開關分別包括一個開關管和一個二極管，所述二極管并聯于所述開關管的集電極和發射極之間，所述二極管的陰極與所述開關管集電極連接，這一端為所述開關的陰極；所述二極管的陽極與所述開關管發射極連接，這一端為所述開關的陽極；

其特征在于，所述交流斬波器裝置還包括：電壓極性檢測器6和開關控制邏輯單元7，其中，電壓極性檢測器6連接于所述交流電源1兩端，用于在開關切換狀態的時刻檢測出所述交流電源1的電壓極性；開關控制邏輯單元7接收所述電壓極性檢測器6發來的電壓極性信號，并根據所述電壓極性信號向所述開關組的多個開關發出不同的控制信號，以控制所述多個開關的狀態切換順序，最終使電路在續流模式與有源模式之間相互轉換，并且所述電路的兩種工作模式相互轉換時沒有負載電路8中的電流失去回路和所述交流電源1短路的情況發生；

在開關控制邏輯單元7的控制下，所述交流電源1、所述雙向開關T1和所述負載電路8構成第一回路，當第一單向開關S1和第四單向開關S4開通，第一回路導通時，電路工作在有源模式；所述雙向開關T2和所述負載電路構成第二回路，其中所述負載電路8包括電感部分，當第二單向開關S2和第三單向開關S3開通，第二回路導通時，負載電路8與交流電源1斷開，由于負載電路8中含有電感，負載電路8中電流不會馬上消失，電路工作在續流模式；根據電壓極性信號來控制多個開關的導通順序的開關切換方法能保證所述第一回路和所述第二回路至少有一個是導通的，即電路或者工作在有源模式或者工作在續流模式。

2.如權利要求1所述的交流斬波器裝置，其特征在于，所述開關管可以是雙極型晶體管、絕緣柵雙極型晶體管、金屬氧化物場效應管晶體管、磁控管、或門控斷流器中的一種。

3.如權利要求1所述的交流斬波器裝置，其特征在于，所述開關控制邏輯單元7對所述開關組的控制包括以下模態：

根據電壓極性檢測器6的輸出信號，當所述交流電源1與所述第一單向開關S1連接的一端為正極時，電路從續流模式轉換到有源模式開關按照以下模態轉換順序進行：

第1模態：所述第一單向開關S1和第四單向開關S4關斷，第二單向開關S2和第三單向開關S3開通，所述第二回路導通，電路處于續流模式；

第2模態：所述第四開關S4關斷，第一單向開關S1、第二單向開關S2和第三單向開關S3開通，所述第二回路導通，即電路工作在續流模式，當所述負載電路8中電流使與第四開關S4相并聯的二極管正向偏置時，所述第一回路也導通，即電路工作在有源模式；

第3模態：所述第三單向開關S3和第四單向開關S4關斷，第一單向開關S1和第二單向開關S2開通，根據所述負載電路8中電流的方向，所述第一回路和所述第二回路中有一個導通，即電路或者工作在有源模式或者工作在續流模式；

第4模態：所述第三單向開關S3關斷，第一單向開關S1、第二單向開關S2和第四單向開關S4開通，所述第一回路導通即電路工作在有源模式，當所述負載電路8中電流使與第三開關S3相并聯的二極管正向偏置時，所述第二回路也導通即電路工作在續流模式；

第5模態：所述第二單向開關S2和第三單向開關S3關斷，第一單向開關S1和第四單向開關S4開通，只有所述第一回路導通，電路工作在有源模式；

當所述交流電源1與所述第一單向開關S1連接的一端為正極時，電路從有源模式轉換到續流模式，開關按照上述相反的模態轉換順序進行：第5模態、第4模態、第3模態、第2模態、第1模態；

根據電壓極性檢測器6的輸出信號，當所述交流電源1與所述第四單向開關S4連接的一端為正極時，電路從續流模式轉換到有源模式開關按照以下模態轉換順序進行：

第6模態：所述第一單向開關S1和第四單向開關S4關斷，第二單向開關S2和第三單向開關S3開通，所述第二回路導通，所述電路處于續流模式；

第7模態：所述第一單向開關S1關斷，第二單向開關S2、第三單向開關S3和第四單向開關S4開通，所述第二回路導通即電路工作在續流模式，當所述負載電路8中電流使與第一單向開關S1相并聯的二極管正向偏置時，所述第一回路也導通即電路工作在有源模式；

第8模態：所述第一單向開關S1和第二單向開關S2關斷，第三單向開關S3和第四單向開關S4開通，根據所述負載電路8中電流的方向，所述第一回路和所述第二回路中有一個導通，即電路或者工作在有源模式或者工作在續流模式；

第9模態：所述第二單向開關S2關斷，第一單向開關S1、第三單向開關S3和第四單向開關S4開通，所述第一回路導通即電路工作在有源模式，當所述負載電路8中電流使與第二開關S2相并聯的二極管正向偏置時，所述第二回路也導通即電路工作在續流模式；

第10模態：所述第二單向開關S2和第三單向開關S3關斷，第一單向開關S1和第四單向開關S4開通，只有所述第一回路導通，所述電路工作在有源模式；

當所述交流電源1與所述第四單向開關S4連接的一端為正極時，電路從有源模式轉換到續流模式，開關按照上述相反的模態轉換順序進行：第10模態、第9模態、第8模態、第7模態、第6模態。