[發明專利]改進型單端直-交-直變換電路

在審

• 申請號: 202010853950.4
• 申請日: 2020-08-19
• 公開（公告）號: CN111934556A
• 公開（公告）日: 2020-11-13
• 發明（設計）人: 龔秋聲
• 申請（專利權）人: 龔秋聲
• 主分類號: H02M3/335
• 分類號: H02M3/335
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

改進型單端直?交?直流變流電路，它由直流電源E、負載RL、高頻變壓器T、電感L、電容C、3個二極管、開關管V及其控制電路組成，有2個直流輸入端與直流電源E兩端連接，直流開關管V和初級繞組串聯支路與直流電源E兩端連接，在開關關斷期間有次級繞組和二極管串聯支路將高頻變壓器T的勵磁電流能量傳送到直流輸出兩端，開關管V導通和關斷期間都給直流輸出兩端傳送能量，它與教科書上兩個單端電路相比，不但效率高，諧波低，而且在相同輸出直流電壓和功率時，流過開關的電流小，因此，本發明為教科書單端電路提佧性能更好的單端直?交?直變換電路和逆變電路。中國對世界直?交?直變換電路和逆變電路的發展也做出了貢獻。

[一]技術領域

本發明涉及教科書上直-交-直變換電路。

[二]背景技術

電力力子枝術教科書上直-交-直變換電路是在直流變換電路中添加了交流環節，它由逆變電路、變壓器、整流電路和濾波電路及其控制電路組成。教科書上直-交-直變換電路分為單端電路和雙端電路兩類，單端變換電路的變壓器初級繞組流邊單向電流，雙端變換電路的變壓器初級繞組流是雙向電流，教科書上單端電路僅有正瀲電路和反瀲電路，雙端電路僅有半橋電路、全橋電路和推挽電路，因此，到目前為止逆變基礎出電路只有五種電路。單端電路僅用一個直流開關具有成本低的優點而獲得廣泛應用，現有教科書上單端正澈電路存在著開關斷時，不向輸出傳送熊量的缺陷，而單端反澈電路存在著開關通時，不向輸出傳送熊量的缺陷。

[三]發明內容

本發明的第一個目的是對教科書上單端正激電路進行改進，提高它的效率，方法是使開開關斷斷期間變壓器的勵磁能量不向電源回流，而向輸出端傳送，將回流勵電源的變壓器次級繞組和整流二極管串聯支路連接到輸出兩端，成為一個在開關通和斷期間都向輸出傳送能量的新的高效的單端直-交-直變換電路，將它命名為Gong′s單端電路或Qiusheng單端電路，簡稱Gong′s電路或Qiusheng電路，這與教科書上Cuk對Busk-Boost電路進行改進的電路稱為Cuk電路是一樣的道理。第二個目的是使中國人也在電力電子教科書直-交-直變換電路中也占有一席。

為了實現上述目的，本發明提供的改進型單端直-交-直流變換電路，它由直流電源E、負載RL、高頻變壓器T、電感L、電容C、3個二極管D1～D3、開關管V及其控制電路組成，有2個直流輸入端(1、2)與直流電源E兩端連接，2個直輸出端(3、4)與負載RL兩端連接，高頻變壓器T有初級繞組W1和2個次級繞組W2、W3，其特征在于：直流開關管V和高頻變壓器T初級繞組W1串聯支路與直流電源E兩端連接，在開關關斷期間有1個次級繞組W3與1個二極管D3的串聯支路將高頻變壓器T的勵磁電流能量傳送到直流輸出兩端(3、4)，其結構之一：高頻變壓器T初級繞組W1一端(5)與開關V一端連接，W1另一端(1)和開關V另一端(2)分別與電源E兩端連接，高頻變壓器T次級繞組W2一端(6)與二極管D1陽極連接，二極管D1陰極(7)與二極管D3陰極、電感L一端連接，高頻變壓器T次級繞組W3的一端(8)與二極管D3陽極連接，直流輸出正端(3)與電感L另一端，電容C一端、二極管D3陰極、負載RL一端連接，直流輸出負端(4)與次級繞組W2另一端、次級繞組W3另一端、二極管D2陽極、電容C另一端、負載RL另一端連接。

[四]附圖說明

附圖1是西安交大編寫的高校電力電子技術教材第5版中的單端正激直-交-直變換電路。附圖2是本發明的改進型單端直-交-直變換電路，其中：E直流電源，RL是負載，C是電容，L電感，D1～D3是二極管，V是開關管，T是高頻變壓器，W1和W2、W3是變壓器初級和次級繞組。

[五]具體實施方式

附圖1所示的是本領域技術人員都公知的單激正激直-交-直變換電路。它在開關V斷期間，變壓器T的勵磁能量是通過次級繞組W3和二極管D3向電源E回流的。