Sepic交交斩波电路的创新电路及其应用的制作方法

本发明涉及电力电子变换斩波础电路，特别是交交升降斩波调压电路及其应用。

[二]

背景技术：

电力力子枝术教科书上笫3章的直流斩波调压电路主要有六个，它们都是外国人命名或外国发明人姓氏命名的，美国加州理工学院slobodancuk提出的对buck-boost创新的单管不隔离直流斩波调压电路，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，是对buck/boost电路的创新电路，就命名为cuk电路，入编在世界电力电子教科书上，记载着美国加州理工学院和美国人对世界电力电子科学的贡献。对应于六个直流斩波电路在交流斩波也有六个交交斩波调压电路的拓扑电路。这六个拓补电路都是将直流电路中的单向开关和二极管换成两个全控双向开关，两个双个全控开关的控制方式为互补控制实现交流斩波调压，它们存在着可靠性差和成本高等缺陷。本发明对sepic交交斩波调压电路进行创新，创新后的电路就命名为gong′s-sepic交交斩波调压电路，或gong′s-sepic电路，有望入编在电力电子技术教科书，记载由国人对世界电力电子科学的贡献。

[三]

技术实现要素：

本发明的第一个目的是发明一种比现有sepic交交升降斩波调压电路更好的创新电路——gong′s-sepic交交升降斩波调压电路。第二个目的是用它设计补偿式交流稳压电源。

为了实现上述第一个目的本发明提供sepic交交斩波调压电路创新电路，它由交流电源u、负载rl、2个电感l1和l2、2个电容c1和c2、2个双向开关s1和s2及其控制电路组成，有2个交流输入端(2、1)与交流电源u连接，2个交流输出端(3、1)与负载rl连接，s1由2个三极管和2个二极管，或1个三极管和4个二极管组成，其特征在于：2个双向开关s1和s2为非互补控制，s2由2个晶闸管v3、v4组成，在电源的正负半周内2个晶闸管v3和v4触发极上分别有直流电压，只要调节双向开关s1的通断比就可调节输出升降交流电压，第一交流输入端(2)与交流电源u一端、电感l1一端连接，电感l1另一端(4)与双向开关s1一端、电容c1一端连接，电容c1另一端(5)与双向开关s2一端、电感l2一端连接，第一交流输出端(3)与双向开关s2另一端、电容c2一端、负载rl一端连接，第二交流输入端(1)与交流电源u另一端、第二交流输出端、负载rl另一端、双向开关s1另一端、电容c2另一端、电感l2另一端连接。

为了实现上述第二个目的本发明提供一种交交升降斩波调压补偿式交流稳压电源，它由补偿变压器t、2个电感l1和l2、4个电容c1～c4、2个双向开关s1和s2及其控制电路组成，有2个交流输入端(a1、n)与交流电源连接，2个稳压输出端(a2、n)，t有初级绕组w1和次级绕组w2，s1由2个三极管和2个二极管，或1个三极管和4个二极管组成，其特征在于：s2由2个晶闸管组成，在电源的正负半周内2个晶闸管触发极分别有直流电压，只要将稳压输出两端的电压反馈控制双向开关s1的通断比就实现输出两端(3、1)电压的稳定，第一交流输入端(a1)与电感l1一端、电容c3一端、补偿变压器初级绕w1一端、次级绕组w2一端连接，电感l1另一端(4)与双向开关s1一端、电容c1一端连接，电容c1另一端(5)与电感l2一端、双向开关s2一端连接，双向开关s2另一端(3)与电客c2一端、补偿变压器初级绕组w1另一端连接，第一交流输出端(a2)与电容c4一端、补偿变压器次级绕组w2另一端连接，第二交流输入端(n)与第二稳压输出端、电容c2另一端、电容c3另一端、电容c4另一端、电感l2另一端、双向开关s1另一端连接。

[四]附图说明

附图1是现有sepic交交升降斩波调压电路。附图2是本发明的一种sepic交交升降斩波调压电路创新电路。附图3是本发明的一种补偿式交流稳压电源。其中：t是补偿变压器，w1和w2是补偿变压器的初级绕组和次级绕组。c1～c4是电容，l1和l2是电感。s1和s2是双向开关。d1～d4是二极管，v1～v4是三极管或晶闸管。

[五]具体实施方式

附图1示出现有sepic交交升降斩波调压电路，它由2个电容c1和c2、2个电感l1和l2、2个双向开关s1和s2及其控制电路组成，其特征是：1)双向开关s1由2个二极管d1、d2和2个三极管v1、v2组成。2)双向开关s2由2个二极管d3、d4和2个三极管v3、v4组成。3)s1和s2互补控制，要同时控制2个双向开关才能实现交交升降斩波调压。

附图2是本发明的一种sepic交交升降斩波调压电路创新电路，它也由2个电容c1和c2、2个电感l1和l2、2个双向开关s1和s2及其控制电路组成，其创新点在于：一方面，附图2中的双向开关s2由2个晶闸管v3、v4替代附图1中的2个二极管d3、d4和2个三极管v3、v4组成的双向开关s2。且在电源正负半个周期内在晶闸管v3和v4的触发极上分别加直流电压。由干晶闸管的可靠性远大于晶体三极管，晶闸管模块成本仅有晶体管模块成本的三分之一，因此，这一创新不但大大提高了sepic交交升降斩波调压电路的可靠性，而且大大降低了电路用于产品的制造成本，命名它为gong′s-sepic交交升压斩波调压电路以示区别。另一方面，控制方式也由附图1的s1和s2互补控制改为附图2的非互补控制，只要调节s1的通断比就能调节交流输出两端(3、1)的升降交流电压的大小。

附图3是本发明的一种补偿式交流稳压电源，它用sepic交交升降斩波调压电路创新电路调节补偿电压，它用2个输出端(a2、n)电压反馈控制双向开关s1的通断比来达到输出电压的稳定。

本发明中的sepic交交升降斩波调压电路创新电路，双向开关s1和s2是非互补控制，只要调节1个双向开关s1通断比就可调节输出升降交流斩波电压大小，由于2个晶闸管v2和v3的成本远比4个三极管和4个二极管的成本低、过载能力强、可靠性好。因此，本发明的sepic交交升降调压电路创新电路，命各为gong′s-sepic交交升压斩波调压电路，有望入编在电力电子技术教科书，记载中国人对交流斩波调压电路的科学贡献。

本发明的gong′s-sepic交交升压斩波调压电路，可广泛用于需要直接升降压调压场合和补偿式交流稳压器等产品。

技术特征：

技术总结
Sepic交交斩波调压电路创新电路，它由交流电源、负载、2个电感、2个电容、2个双向开关S1和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)，S1由三极管和二极管组成，S2由2个晶闸管组成，在电源的正负半周内2个晶闸管触发极分别有直流电压，只要调节双向开关S1的通断比就可调节输出升降交流电压，它与现有Sepic交交斩波调压电路相比：具有可靠性好、成本比的优点，命名它为Gong′s‑Sepic交交升压斩波调压电路以示区别，有望成为电力电子技术教科书书上的电路，见证中国人发明对世界交交斩控科学的贡献。用于设计补偿式交流稳压电源等产品。

技术研发人员：龚秋声
受保护的技术使用者：龚秋声
技术研发日：2018.12.30
技术公布日：2019.03.26