[發明專利]改進型Cuk交交斬波調壓電路及其應用

在審

• 申請號: 201811655273.4
• 申請日: 2018-12-30
• 公開（公告）號: CN109474186A
• 公開（公告）日: 2019-03-15
• 發明（設計）人: 龔秋聲
• 申請（專利權）人: 龔秋聲
• 主分類號: H02M5/22
• 分類號: H02M5/22
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

改進型Cuk交交斬波調壓電路，它由負載RL、2個電感L1和L2、1個電容C、2個雙向開關S1和S2及其控制電路組成，有2個交流輸入端(2、1)，2個調壓輸出端(3、1)，S1由三極管和二極管組成，2個雙向開關S1和S2非互補控制調壓，S2由2個晶閘管組成，在電源的正負半周內2個晶閘管觸發極分別有直流電壓，只要調節雙向開關S1的通斷比就可調節輸出升降交流電壓，它與巳有Cuk交交斬波調壓電路相比：具有可靠性好、成本比的優點，命名它為Gong′s?Cuk交交升壓斬波調壓電路。有望成為電力電子技術教科書書上的電路，見證中國人發明對世界交交斬控科學的貢獻。用它設計的升壓交流穩壓電源沒有變壓器、體積小、重量輕。

[一]技術領域

本發明涉及電力電子變換斬波礎電路，特別是交交升降斬波調壓電路及其應用。

[二]背景技術

電力力子枝術教科書上笫3章的直流斬波調壓電路主要有六個，它們都是外國人命名或外國發明人姓氏命名的，美國加州理工學院Slobodan Cuk提出的對Buck/Boost改進的單管不隔離直流變換器，在輸入輸出段均有電感，可以顯著減小輸入和輸出電流的脈動，是對Buck/Boost電路的改進，就命名為Cuk電路，入編在世界電力電子教科書上，記載著美國加州理工學院和美國人對世界電力電子科學的貢獻。對應于六個直流斬波電路在交流斬波也有六個交交斬波調壓電路的拓撲電路。這六個拓補電路都是將直流電路中的單向開關和二極管器件換成全控雙向開關，雙個全控開關的控制方式為互補控制，就是已有的交流斬波調壓，它們存在著可靠性差和成本高等缺陷。本發明對Cuk交交斬波調壓電路進行創新，創新后的電路就稱為Gong′s-Cuk交交斬波調壓電路，或Gong′s-Cuk電路，有望入編在電力電子技術教科書，記載由國人對世界電力電子科學的貢獻。

[三]發明內容

本發明的第一個目的是發明一種比現有Cuk交交升降斬波調壓電路更好的電路——Gong′s-Cuk交交升降斬波調壓電路。第二個目的是用它設計無變壓器交流穩壓器。

為了實現上述第一個目的本發明提供一種改進型Cuk交交斬波調壓電路，它由負載RL、2個電感L1和L2、1個電容C、2個雙向開關S1和S2及其控制電路組成，有2個交流輸入端(2、1)與交流電源連接，2個調壓輸出端(3、1)與負載RL連接，S1由2個三極管和2個二極管，或1個三極管和4個二極管組成，其特征在于：2個雙向開關S1和S2非互補控制調壓，S2由2個晶閘管組成，在電源的正負半周內2個晶閘管觸發極分別有直流電壓，只要調節雙向開關S1的通斷比就可調節輸出升降交流電壓，第一交流輸入(2)與電感L1一端連接，電感L1另一端(4)與雙向開關S1一端、電容C一端連接，電容C另一端(5)與雙向開關S2一端、電感L2一端連接，第一交流輸出端(3)與電感L2另一端、負載RL一端連接，第二交流輸入端(1)與第二調壓輸出端、負載RL另一端、雙向開關S1另一端、雙向雙關S2另一端連接。

為了實現上述第二個目的本發明提供一種交交斬波調節的無變壓器斬波交流穩壓電源，它由2個電感L1和L2、1個電容C、2個雙向開關S1和S2及其控制電路組成，有2個交流輸入端(A1、N)，2個穩壓輸出端(A2、N)，S1由2個三極管和2個二極管，或1個三極管和4個二極管組成，其特征在于：S2由2個晶閘管組成，在電源的正負半周內2個晶閘管觸發極有直流電壓，只要將穩壓輸出兩端的電壓反饋控制雙向開關S1的通斷比就實現穩壓輸出，第一交流輸入(A1)與電感L1一端連接，電感L1另一端(4)與雙向開關S1一端、電容C一端連接，電容C另一端(5)與雙向開關S2一端、電感L2一端連接，第一穩壓輸出端(A2)與電感L2另一端連接，第二交流輸入端(A1)與第二穩壓輸出端、雙向開關S1另一端、雙向雙關S2另一端連接。

[四]附圖說明

附圖1是現有Cuk交交升降斬波調壓電路。附圖2是本發明的改進型Cuk交交升降斬波調壓電路。附圖3是本發明的一種交交升降斬波調節的交流穩壓電源。其中：RL是負載，C是電容，L1和L2是電感。D1～D4是二極管，V1～V4是三極管或晶閘管。