专利名称：T型变换器可控支路的无损缓冲电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种缓冲电路，特别涉及一种适用于T型变换器可控支路上可控开关的无损 型缓冲电路。
背景技术：
传统的有损型吸收电路在吸收开关管状态切换时存储于线路杂散电感的能量时，会引入 不必要的能量损耗，降低了系统的效率；传统的无损型吸收电路未能根据T型变换器的结构 特点进行优化，元器件较多，增加了复杂性。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是解决T型变换器可控支路上可控开关的缓冲吸收问题， 提供简单可靠的解决方案。
为了达到上述目的，本发明的技术方案如下
通过2k个电容串联构成T型变换器的纵轴；双向开关k个双向可控开关单元构成T型变 换器的横轴；双向开关之间的节点和对应的纵轴上半部分电容的节点之间有单向整流支路， 在双向开关之间的节点和对应的纵轴下半部分电容的节点之间是由单向开关构成从纵轴流向 横轴的单向整流支路，与前述的整流支路的方向相反；k为正整数；缓冲电路由两个二极管
及一个电容构成，横轴上半部分支路的缓冲电容的一个二极管和一个电容按传统方式构成吸 收电路，通过另外一个二极管将能量返回纵轴上的电容，能量返回的二极管阳极接对应纵轴 电容的低电位端；横轴下半部分支路的缓冲电容的一个二极管和一个电容按传统方式构成吸 收电路，通过另外一个二极管将能量返回纵轴上的电容，能量返回的二极管阴极接对应纵轴 电容的高电位端。
本发明的有益效果
采用较少的元器件，根据T型变换器的特点，构成无损型吸收电路，在不增加系统复杂 性、不降低系统效率的情况下，解决可控支路上可控开关的缓冲吸收问题。
图1为本发明所公布的无损吸收电路在T型变换器的应用。 图2为T型变换器横轴以上部分可控支路的缓冲电路配置图。 图3为T型变换器横轴以下部分可控支路的缓冲电路配置图。
具体实施例方式
结合附图对本发明作进一步说明
申请号是200810118834.7，发明名称是可实现整流和逆变的多电平T型变换器的拓 扑结构，记载的电路如下通过电容Cn、 CT2 C,d、 CTk、 CB1、 CB2……C啡.d、 C欧共
2k个电容串联构成T型变换器的纵轴；双向开关S,、 S2……Sk.,、 Sk构成T型变换器的横轴；
双向开关之间的节点和对应的纵轴上半部分电容的节点之间有由单向开关Sm ， STi2……ST,
构成从横轴流向纵轴的单向整流支路，在双向开关之间的节点和对应的纵轴下半部分电容的
节点之间是由单向开关S^， SBi2……SBipi)构成从纵轴流向横轴的单向整流支路，与前述的整
流支路的方向相反；k为正整数。
基于上述双向的T型变换器，横轴以上部分的可控支路上的缓冲单元S^由二扱管S^d,、
S^,及电容C^构成，二极管S，,的阳极与二极管S，的阴极连接，二极管S^的阴极与可
控开关S^反并联二极管的阳极相连，二极管S^D2的阳极与纵轴上电容C^、 q(k.D的节点相
连；缓冲电容中电容C^一端与二极管S^d,的阳极相连，另一端与可控开关Sm反并联二极 管的阴极相连。
基于上述双向的T型变换器，横轴以下部分的可控支路上的缓冲单元S^由二极管SnBDi 、 S自及电容C^k构成，二极管S,的阴极与二极管S,的阳极连接，二极管S，的阳极与可
控开关SBk,反并联二极管的阴极相连，二极管SnBD2的阴极与纵轴上电容Cek、 CB(^的节点相
连；缓冲电容中电容C^一端与二极管S^d,的阴极相连，另一端与可控开关S^反并联二极
管的阳极相连。
横轴以上部分的可控支路上的缓冲单元的工作过程以S^为例进行分析
当可控开关s^关断时，存储于杂散电感的能量电流方向不能突变，其流通路径中的开 关s^变为电容c^、 二极管s^D,，其他通路不变。此时，电容c^被充电，当其电压被充
至电容C^的电压值时，二极管S^D2导通，缓冲电路的能量向输出电容转移。 横轴以下部分的可控支路上的缓冲单元的工作过程以S^为例进行分析
当可控开关S^关断时，存储于杂散电感的能量电流方向不能突变，其流通路径中的开
关SBk/变为电容C^k、 二极管Snem，其他通路不变。此时，电容C皿被充电，当其电压被充 至电容C^的电压值时，二极管S^M导通，缓冲电路的能量向输出电容转移。
图2为T型变换器横轴以上部分可控支路的缓冲电路配置图。图3为T型变换器横轴以 下部分可控支路的缓冲电路配置图。图中将缓冲电路及与其相连的支路、纵轴电容按单元形 式进行了描述。
权利要求
1.T型变换器可控支路的无损缓冲电路，该电路基于双向T型变换器，其特征在于双向T型变换器的电路拓扑的可控支路以横轴为界分成两组，横轴以上部分的可控支路上的缓冲单元(SnTk)由二极管(SnTD1、SnTD2)及电容(CnTk)构成，二极管(SnTD1)的阳极与二极管(SnTD2)的阴极连接，二极管(SnTD1)的阴极与可控开关(STk1)反并联二极管的阳极相连，二极管(SnTD2)的阳极与纵轴上电容(CTk、CT(k-1))的节点相连；缓冲电路电容(CnTk)一端与二极管(SnTD1)的阳极相连，另一端与可控开关(STk1)反并联二极管的阴极相连；横轴以下部分的可控支路上的缓冲单元(SnBk)由二极管(SnBD1、SnBD2)及电容(CnBk)构成，二极管(SnBD1)的阴极与二极管(SnBD2)的阳极连接，二极管(SnBD1)的阳极与可控开关(SBk1)反并联二极管的阴极相连，二极管(SnBD2)的阴极与纵轴上电容(CBk、CB(k-1))的节点相连；缓冲电容中电容(CnBk)一端与二极管(SnBD1)的阴极相连，另一端与可控开关(SBk1)反并联二极管的阳极相连。
2. 根据权利要求1所述的T型变换器可控支路的无损缓冲电路，其特征在于缓冲电路 与可控支路选择在支路上各个开关管或多个开关管组合的两端相连，二极管(SnTD1)的阴极与可控开关(STki)中任一个反并联二极管的阳极相连，缓冲电路电容(CnTk)的一端与可控开关(S^)中任一个反并联二极管的阴极相连；二极管(SnBD1)的阴极与可控开关(SBki)中任一个反并联二极管的阴极相连，缓冲电路电容(CnBk)的一端与可控开关(SBkj)中任一个反并联二极管的阳极相连；其中1=1,2......2k ， jd。
3. 根据权利要求1所述的T型变换器可控支路的无损缓冲回路，其特征在于T型变换 器可控支路的无损缓冲电路适用于L型升压变换器、L型降压变换器及衍生电路。
全文摘要
本发明公开了一种T型变换器的无损缓冲电路，该电路通过2k个电容串联构成T型变换器的纵轴；k个双向可控开关单元构成T型变换器的横轴；双向开关之间的节点和对应的纵轴电容的节点之间有由单向开关构成从横轴流向纵轴的单向整流支路，且纵轴上下两部分对应的单向整流支路方向相反；k为正整数；横轴以上部分的可控支路上的缓冲单元(S<sub>nTk</sub>)由二极管(S<sub>nTD1</sub>、S<sub>nTD2</sub>)及电容(C<sub>nTk</sub>)构成，二极管(S<sub>nTD1</sub>)的阳极与二极管(S<sub>nTD2</sub>)的阴极连接，二极管(S<sub>nTD1</sub>)的阴极与可控开关(S<sub>Tk1</sub>)反并联二极管的阳极相连，二极管(S<sub>nTD2</sub>)的阳极与纵轴上电容(C<sub>Tk</sub>、C<sub>T(k-1)</sub>)的节点相连；缓冲电容中电容(C<sub>nTk</sub>)一端与二极管(S<sub>nTD1</sub>)的阳极相连，另一端与可控开关(S<sub>Tk1</sub>)反并联二极管的阴极相连；由对偶的方式可得到横轴以下部分的可控支路上的缓冲单元。
文档编号H02M1/00GK101355297SQ20081022269
公开日2009年1月28日 申请日期2008年9月23日 优先权日2008年9月23日
发明者湖 孙, 张立伟, 杨中平, 飞 林, 游小杰, 王琛琛, 贺明智, 郑琼林, 郝瑞祥, 黄先进 申请人:北京交通大学