[實用新型]一種開關電容式交流-交流變換器

有效

• 申請號: 201320403184.7
• 申請日: 2013-07-02
• 公開（公告）號: CN203339952U
• 公開（公告）日: 2013-12-11
• 發明（設計）人: 王忠閣;蔡慧;汪偉;郭育
• 申請（專利權）人: 中國計量學院
• 主分類號: H02M3/07
• 分類號: H02M3/07;H02M1/44
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種開關電容式交流-交流變換器，屬于電力電子變換的技術領域。

背景技術

傳統的交流電能變換通常采用電磁變壓器，具有電氣隔離、效率高、容量大等優點，但也存在體積大、音頻噪聲大、諧波污染等缺點，同時傳統的電磁變壓器滿足不了電氣電子設備小型化的要求。隨著功率技術的發展，功率變換器廣泛應用于交流-交流變換，可以將某一頻率和幅值的交流電能轉換成同一或另一頻率和幅值的交流電能，但性能和應用范圍受到限制。開關電容變換器是一種典型的無磁性元件變換器，它由電容和一定數量的開關組成，電容作為主要的儲能元件，通過開關控制電容的充放電時間，從而實現電能的變換，具有體積小，重量輕，效率高，無電磁干擾等優點。

發明內容

本實用新型的目的在于提供一種開關電容式交流-交流變換器。

本實用新型采用的技術方案是：

一種開關電容式交流-交流變換器，其輸入端與交流電壓源連接，輸出端與負載電阻R_L連接，主電路由電容C₁、C₂、C₃、功率開關管S₁、S₂、S₃、S₄和二極管D₁₁、D₁₂、D₂₁、D₂₂、D₃₁、D₃₂、D₄₁、D₄₂組成，輸入電源u_i的正極與第一功率開關管S₁的漏極連接，第一功率開關管S₁的源極與二極管D₁₁的陽極連接，二極管D₁₁的陰極與二極管D₁₂的陽極連接，二極管D₁₂的陰極與第一功率開關管S₁的漏極連接，二極管D₁₁的陰極與第二功率開關管S₂的漏極連接，第二功率開關管S₂的源極與二極管D₂₁的陽極連接，二極管D₂₁的陰極與二極管D₂₂的陽極連接，二極管D₂₂的陰極與第二功率開關管S₂的漏極連接，二極管D₂₁的陰極與第三功率開關管D₃的漏極連接，第三功率開關管S₃的源極與二極管D₃₁的陽極連接，二極管D₃₁的陰極與二極管D₃₂的陽極連接，二極管D₃₂的陰極與第三功率開關管S₃的漏極連接，二極管D₃₁的陰極與第四功率開關管S₄的漏極連接，第四功率開關管S₄的源極與二極管D₄₁的陽極連接，二極管D₄₁的陰極與二極管D₄₂的陽極連接，二極管D₄₂的陰極與第四功率開關管S₄的漏極連接，二極管D₄₁的陰極與輸入電源u_i的負極連接，第一電容C₁并聯在二極管D₁₁的陰極與二極管D₃₁的陰極兩端，第二電容C₂并聯在第一功率開關管S₁的漏極和二極管D₂₁的陰極的兩端，第三電容C₃并聯在二極管D₂₁的陰極與二極管D₄₁的陰極兩端，負載電阻R_L并聯在第三電容C₃的兩端，驅動電路提供功率開關管的驅動信號分別與各功率開關管的柵極連接。

電路拓撲結構為降壓變換器，主電路中各電容兩端的電壓等于輸入電壓的1/2，并且不含有直流分量，可以實現固定電壓變比1/2。

驅動電路提供驅動功率開關管S₁、S₂、S₃、S₄的PWM信號，控制功率開關管的導通與關斷，使電路工作在不同的狀態。

本實用新型相比于現有技術具有以下有益效果：

(1)主電路拓撲結構簡單，控制簡便，降低了生產成本。