专利名称：直流变压器的制作方法
技术领域：
本实用新型技术涉及一种直流电压变换装置，特点是把直流电压直接变到所需电压值。
现有直流变换器是利用交流变压器原理，将直流电，经电子振荡电路变为频率较高的交流电，然后再用高频变压器将电压变到所需数值，最后再用二极管整流，电容器滤波，输出直流电压。电路程式是直流——交流——直流。它的缺点是电路复杂，成本高、效率低、易产生电磁干扰。
本实用新型的目的是提供一种直流电压的变换电路，从而解决直流输变电工程、直流电器电源电压的变换等实际问题。
本实用新型的目的是这样实现的将若干个容量相同的电容器串联接在一起，如果在两端加上直流电压，则每个电容器上的电压是所加电压的1／n倍(n为电容器个数，也称变化)，用机械或电子开关将电容器逐个和负载接通，则负载上得到的电压就是输入电压的1／n倍，输入电流的n倍。如果将电压通过开关逐个加到电容器上，而在两端点上接上负载，则负载上得到的电压是所加电压的n倍，电流的1／n倍，从而实现直流变压器的功能。
另一种方式是升压时，用机械或电子开关将容量相同的电容器并联在一起进行充电，充满后，再将电容器串联在一起对负载放电，如此循环即可达到升压的目的；降压时，电容器串联充电，并联放电，输出电压将降低n倍，电流增大n倍。由于采用上述方案，使直流变压器的电路程式变成直流——直流，去掉了高频变压器、整流桥、电感元件，仅使用电子开关和电容器，电路简单。
以下结合附图对本实用新型进一步说明。
图1电路是直流变压器的通用原理图，它既可升压也可降压，电路没有任何变化。升压工作时，1、2端是输入端，3、4端是输出端。Ka1——Kan导通时，Kba——Kbn关断，电源给n只容量相同且并联接在一起的电容器组充电，充满后，每个电容器上的电压均和电源电压相同。Ka1——Kan关断后，Kba——Kbn导通，电容器C1——Cn串联在一起向负载放电，这样，输出端便得到n倍于输入电压的输出电压；降压工作时，1、2端是输出端，3、4端是输入端，Kb1——Kbn导通时，Ka1－Kan关断，电源给n只串联接在一起的电容器组充电。充满后，每只电容器上的电压是电源电压的1／n。Kb1——Kbn关断后，Ka1——Kan导通，n只充满电的电容并联在一起向负载放电，这样，输出端便得到1／n倍于输入电压的输出电压，从而完成了直流变压器的功能。
图2电路是另一种方式的电路原理图，图中n只容量相同的电容器串联接在一起，2n只电子开关分为n组，分别是K1——Kn。n组开关的导通与关断由时序脉冲发生器控制。用作升压时，1、2端为输入端，3、4端为输出端。当K1——Kn分别导通时，电容器C1——Cn分别被充电，充电电压与输入电压相同。因输出端3、4是n个电容器串联在一起的，所以得到n倍于输入端的输出电压；用作降压时，1、2端为输出端，3、4为输入端，电源接通后，直接给串联的电容器组充电，由于电容器容量相同，所以，每个电容器上充的电压是输入电压的1／n，当K1－Kn分别导通时，电容器C1——Cn分别和负载接通，从而得到1／n倍于输入电压的输出电压，n倍于输入电流的输出电流。
图3是电容充电时的等效电路图。
图4是电容器充放电曲线图。
图5是图2电路用于1／2倍降压电路的具体电路，其中K1b和K2b用二极管代替。
图6是图5电路，当K1a导通，K2a关断时的简化图。
图7是图5电路K1a关断，K2a导通时的简化图。
图8是图2电路用于1／3倍降压电路时的电路图。
图9是图8电路当K1导通，K2、K3关断时的简化图。
图10是图8电路当K1、K3关断，K2a、K2b导通时的简化图。
图11是图8电路当K1；K2a、K2b关断，K3导通时的简化图。
图中使用的电子开关可以是固态继电器，开关集成块，晶体管、VMOS管等。
权利要求1.一种直流变压器，用机械或电子开关将电容器进行串联和并联的转换，其特征是一组开关将电容器串联在一起，另一组开关将电容器并联在一起，两组开关分别导通和关断。
2.根据权利要求1所述的直流变压器，其特征是按所需变比取相等数量的同容量电容器串联接在一起，每一个电容器的两端分别接有一对开关，开关的另一端接负载，开关逐对和负载接通。
3.根据权利要求1所述的直流变压器其特征是升压变压器按所需变比取相等数量的同容量电容器，每个电容器的正极接一只晶体二极管的负极，二极管的正极接在一起通过一个开关接电源正极；每个电容器的负极接一只二极管的正极，二极管的负极联在一起通开关接电源负极；每个电容器的正负极之间接一只自控开关。降压变压器按所需变比取相等数量的同容量电容器，每个电容器的正极接一只晶体二极管正极，二极管的负极接在一起通过一个可控开关接负载，另一个可控开关接电源正极；每个电容器负极接一只晶体二极管的负极，二极管正极接在一起通过一只可控开关接电源负极，另一个可控开关接负载；每两个电容器之间接一只二极管，二极管正极接前一只电容器负极，二极管负极接后一只电容器正极，以此类推。
专利摘要一种直流变压器，它是利用电容器电荷存储作用，采用机械或电子开关使电容器进行串并联的转换，升压时，并入串出；降压时，串入并出。它有两种基本工作方式即全串全并和全串单并。两种工作方式的工作原理见摘要附图，图为全并全串工作方式将图中Kb短接即为全串单并工作方式。它可用于直流电器中的电压变换。
文档编号H02M3/07GK2138856SQ9220478
公开日1993年7月21日 申请日期1992年3月23日 优先权日1992年3月23日
发明者王黎 申请人:王黎