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一种二极管续流的交流斩波主电路结构制造技术

技术编号:11207125 阅读:69 留言:0更新日期:2015-03-26 15:37
本发明专利技术公开了一种二极管续流的交流斩波主电路结构,主要解决现有技术中交流斩波的续流不及时和斩波频率进一步提高受到限制的问题。本发明专利技术包括交流斩波主电路和负载,交流斩波主电路包括交流斩波开关组件、担任续流功能的二极管D1和D2,担任汇流和隔离功能的交流同步开关T1和T2、滤波电容C和交流负载RL。本发明专利技术实现了采用两只二极管和两只交流电同步开关及电路连接对交流斩波的正、负半波分别进行及时续流的目的,由于是在斩波开关每次关断时的及时续流,且不再需要设置死区时间,所以使得斩波频率得以进一步提高,达到提升交流斩波电路性能的目的。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及市电交流斩波调压
,是一种二极管续流的交流斩波主电路结构
技术介绍
见图1,交流斩波是实现市电调压变换的一种最好的技术形式,当交流斩波后所接负载是电感性时,由于感抗的作用,就必须要在斩波开关关断时进行续流。目前采取的续流方案均是采用在交流斩波开关组件后并联连接承担续流作用的电子开关的结构形式来实现续流;就是说,无论斩波开关电路的具体结构如何,都必不可少的要在斩波开关1后的电路上并接续流开关2;斩波开关和续流开关都是采用IGBT开关元件,IGBT开关元件的开通和关断需要时间,而为了防止续流开关2导通可能造成对斩波后电路的短路,必需对斩波电子开关和续流开关的控制信号进行非常精确的控制,而且还必须在斩波开关关断时刻和续流开关开通时刻之间设置一个间隔时间,俗称“死区时间”,因为有“死区时间”,所以会造成在斩波开关在关断时的续流不及时,还因为需要设置“死区时间”,使得交流斩波的频率进一步提高受到了限制。在进行三相交流斩波时,还需要对斩波电子开关和续流电子开关的控制信号的相位进行更为精确和复杂的控制。
技术实现思路
本专利技术的目的就是克服现今交流斩波主电路结构的不足,提供了一种用二极管作为续流元件实现续流的交流斩波主电路结构,本专利技术的主电路结构由两只二极管和两只交流同步开关通过电路连接,实现了无需设置“死区时间”,在斩波开关关断瞬间就进行的及时续流。为了实现上述目的,本专利技术采用的技术方案如下:一种二极管续流的交流斩波主电路结构,包括交流斩波开关组件、由二极管D1和二极管D2组成的二极管续流组件、由交流同步开关T1和交流同步开关T2组成的交流同步开关组件、滤波电容以及负载。交流斩波开关组件的输入端与市电的相线连接,二极管D1的正极、二极管D2的负极和滤波电容的一端均与市电的中性线连接,交流斩波开关组件的正半波输出端与二极管D1的负极和交流同步开关T1的集电极连接,交流斩波开关组件的负半波输出端与二极管D2的正极和交流同步开关T2的发射极连接,交流同步开关T1的发射极和交流同步开关T2的集电极连接构成连接点,连接点与滤波电容的另一端连接,交流负载的两端与滤波电容的两端并联。进一步的,所述连接点和所述滤波电容及所述负载的连接点之间串联有电感线圈L。    交流斩波开关组件的正半波输出端与二极管D1的负极形成的连接点与交流同步开关T1的集电极之间串联有电感线圈L1,交流斩波开关组件的负半波输出端与二极管D2的正极形成的连接点与交流同步开关T1的发射极之间串联有电感线圈L2。进一步的,二极管续流的交流斩波主电路结构还包括电容C1和电容C2,交流同步开关T1的集电极和电感线圈L1的连接点与电容C1的一端连接,交流同步开关T2的发射极和电感线圈L2的连接点与电容C2的一端连接,电容C1的另一端和电容C2的另一端均与市电的中性线连接。具体地,交流同步开关T1的导通和关断、交流同步开关T2的导通和关断均与市电的正半波和负半波的交替变化同步。二极管续流的交流斩波主电路结构组成的二极管续流的三相交流斩波主电路包括三个二极管续流的交流斩波主电路结构和三相交流电源,三个二极管续流的交流斩波主电路结构的电源输入端分别与所述三相交流电源的每条相线连接,三个二极管续流的交流斩波主电路结构的输出端与三相负载连接。与现有技术相比,本专利技术具有以下有益效果:(1)本专利技术通过两只二极管和两只交流同步开关及电路连接实现对交流斩波电路的续流功能,使交流斩波开关组件关断时的续流得以及时,比采用专设续流开关元件的续流的效果更好。(2)本专利技术对斩波控制电路的要求更为简单,相对现有技术,提高了本专利技术工作的可靠性。(3)本专利技术可以应用于任何性质负载的交流斩波调压,生产出通用的交流斩波器。也可以生产出具有自动稳压功能的交流电源。附图说明图1是本专利技术现有技术的电路图。图2是本专利技术中实施例1的电路图。图3是图2中交流斩波开关组件的正半波输出端输出的斩波电压波形图。图4是图2中交流斩波开关组件的负半波输出端输出的斩波电压波形图。图5是交流同步开关T1集电极上的电压波形图。图6是交流同步开关T2发射极上的电压波形图。图7是交流同步开关T1门极电压波形图。图8是交流同步开关T2门极电压波形图。图9是负载上的电压波形图。图10是本专利技术实施例2方式的电路图。图11是本专利技术实施例3方式的电路图。图12是本专利技术实施例4方式的电路图。图13是本专利技术实施例5方式的电路图。图14是本专利技术实施中的斩波开关电路图。图15是本专利技术实施中的斩波开关电路图。图16是本专利技术实施中的斩波开关电路图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明,本专利技术的实施方式包括但不限于下列实施例。实施例1如图2至图9所示,由交流斩波开关组件进行交流斩波,斩波后的电路被分成为正半波电路和负半波电路,交流斩波开关组件的正半波输出端依次与二极管D1的负极和交流同步开关T1的集电极连接,交流斩波开关组件的负半波输出端依次与二极管D2的正极和交流同步开关T2的发射极连接,交流同步开关T1的发射极与交流同步开关T2的集电极都与滤波电容的一端连接,二极管D1的正极与续流二极管D2的负极连接后还与滤波电容的另一端和市电的中性线相连接,交流同步开关T1的门极与交流同步开关T2的门极控制电压的高电位均交替出现,且与市电(交流电)同步,使得交流同步开关T1与交流同步开关T2随交流电的正、负半波交替开通和关断,且与交流电正负半波过零时刻同步,即交流同步开关T1在正半波斩波期间一直处于导通状态,二极管D1的正、负极与交流同步开关T1的集电极、发射极和负载构成了交流正半波的斩波续流回路,由于交流同步开关T2在正半周期间处于截止状态,所以正半周的斩波电流不会经过续流二极管D2到中性线形成短路。同理,交流同步开关T2在负半波斩波期间一直处于导通状态,二极管D2的正、负极与交流同步开关T1的集电极、发射极和负载构成了交流负半波的斩波续流回路,由于交流同步开关T1在负半周期间处于截止状态,所以负半周的电流不会经过续流二极管D1到中性线形成短路。由于交流同步开关T1的发射极与T2的集电极和滤波电容的一端并接在一起并连接负载,使斩波后的交流正、负半波得以汇合,所以在负载得到了斩波调压后的完整正弦波电压输出。本专利技术中交流斩波开关组件1输出正半波和输出负半波、交流同步开关T1的导通和关断、交流同步开关T2的导通和关断均与市电的正半波和负半波的交替变化同步。图3是交流斩波开关组件的正半波输出端输出的斩波电压波形图。图4交流斩波开关组件的负半波输出端输出的斩波电压波形图。图5是交流同步开关T1集电极上的电压波形图。图6是交流同步开关T2发射极上的电压波形图。图7和图8分别是交流同步开关T1和T2门极电压波形图。图9是负载上的电压波形图。实施例2如图10所示,本实施例与实施例1的区别之处在于,交流同步开关T1的发本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种二极管续流的交流斩波主电路结构,包括交流斩波开关组件(1)、由二极管D1和二极管D2组成的二极管续流组件(2)、由交流同步开关T1和交流同步开关T2组成的交流同步开关组件(3)、滤波电容(4)以及负载(5),其特征在于,所述交流斩波开关组件(1)的输入端与市电的相线连接,二极管D1的正极、二极管D2的负极和滤波电容(4)的一端均与市电的中性线连接,所述交流斩波开关组件(1)的正半波输出端与二极管D1的负极和交流同步开关T1的集电极连接,所述交流斩波开关组件(1)的负半波输出端与二极管D2的正极和交流同步开关T2的发射极连接,交流同步开关T1的发射极和交流同步开关T2的集电极连接构成连接点,所述连接点与滤波电容(4)的另一端连接,所述负载(5)的两端与所述滤波电容(4)的两端并联。

【技术特征摘要】
1.一种二极管续流的交流斩波主电路结构,包括交流斩波开关组件(1)、由二极管D1和二极管D2组成的二极管续流组件(2)、由交流同步开关T1和交流同步开关T2组成的交流同步开关组件(3)、滤波电容(4)以及负载(5),其特征在于,所述交流斩波开关组件(1)的输入端与市电的相线连接,二极管D1的正极、二极管D2的负极和滤波电容(4)的一端均与市电的中性线连接,所述交流斩波开关组件(1)的正半波输出端与二极管D1的负极和交流同步开关T1的集电极连接,所述交流斩波开关组件(1)的负半波输出端与二极管D2的正极和交流同步开关T2的发射极连接,交流同步开关T1的发射极和交流同步开关T2的集电极连接构成连接点,所述连接点与滤波电容(4)的另一端连接,所述负载(5)的两端与所述滤波电容(4)的两端并联。
2.根据权利要求1所述的二极管续流的交流斩波主电路结构,其特征在于,所述连接点和所述滤波电容(4)及所述负载(5)的连接点之间串联有电感线圈L。
3.根据权利要求2所述的二极管续流的交流斩波主电路结构,其特征在于,交流斩波开关组件(1)的正半波输出端与二极管D1的负...

【专利技术属性】
技术研发人员:韩亚兰
申请(专利权)人:韩亚兰
类型:发明
国别省市:广东;44

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