组合交流－直流到直流转换器制造技术

本发明专利技术涉及一个组合交流－直流到交流转换器。该转换器（１００，３００，７００，７４０，７８０，８００，８４０，８８０）提供了耦合到一个交流源（１０３，３０３，７０３，８０３）的选择，该交流源具有至少一个相位，还提供了耦合到至少一个直流源（１０１，１０２，３０１，７０１，７０２，８０１）的选择。该转换器（１００，３００，７００，７４０，７８０，８００，８４０，８８０）在一定的时间内从至少一个供电源获得功率；该转换器（１００，３００，７００，７４０，７８０，８００，８４０，８８０）包括可控接触装置，这些装置能够在供电源直接切换时，连接和断开入／出转换器（１００，３００，７００，７４０，７８０，８００，８４０，８８０）的独立供电源，这样就产生了一个脉冲信号。该转换器（１００，３００，７００，７４０，７８０，８００，８４０，８８０）包括至少一个线圈（１１２，１１３，３１２），它们被连接到至少一个直流输出（１２５，１２６，３２５，７２５，７２６，８２５）。所提出的该转换器（１００，３００，７００，７４０，７８０，８００，８４０，８８０）与现有技多个信号段交替地从至少一个第一供电源和至少一个第二供电源产生；其中来自第一供电源的电流脉冲被来自第二供电源的电流脉冲来调整；其中该转换器包括用来电压调整至少一个直流输出（１２５，１２６，３２５，７２５，７２６，８２５）的装置。因此，就获得了一个灵活的转换器（１００，３００，７００，７４０，７８０，８００，８４０，８８０），它可以从一个交流源和一个或多个直流源（１０１，１０２，１０３，３０３，７０１，７０２，７０３，８０１，８０３）获得供电；其中第一供电源和第二供电源之间的切换可以无故障地实现；以及在过载的情况下，可以从两个或多个供电源获得能量。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种组合交流-直流到直流转换器，如下称其为转换器。该转换器能够连接到一个具有至少一个相位的交流供电源，还连接到至少一个直流供电源。该转换器每次从至少一个电源取得供电，并且该转换器包含可控接触装置，当在供电源之间切换时，该可控接触装置在能够连接和断开各个供电源入/出转换器，从而产生一个脉冲信号。并且其中转换器包含至少一个线圈，所述线圈与至少一个直流输出相连。
技术介绍
专利申请号WO 0033451提出了一个转换器，该转换器单元被用来将来自转换器单元输入端的两个或多个直流电压转换成转换器单元输出的直流电压，其中该转换器单元包括可控制开关装置，该装置可以连接和断开单个的输入电压以形成一个震荡的信号，以及其中转换器单元包括滤波装置，该装置对震荡信号进行低通滤波以形成转换器单元输出的直流电压。然而，该转换器单元表现出不能连接到交流源的不方便性。此外，该转换器不能够实现无电力损耗的供电源渐变切换，这可以参见下面关于方法的描述。转换器还不能在过载的情况下实现自适应切换。美国专利号5751564公开的切换功率供给系统能够连接两个或多个具有不同电压水平的功率源，该系统能支持无故障的功率供给，即使在主功率源很低或彻底不存在的情况下。输出电压比传统开关功率供给的情况更加恒定，内损耗更加小。这样的结果就是，备用供给时间比传统UPS系统要延长。最后，当考虑使用诸如一台笔记本电脑时，如果连接到交流供电源，就不需要使用一个交流到直流的适配器，而可以直接将开关供电设备连接到交流供电设备。然而，该电路不能够实现在交流供电源和一个直流供电源之间的无干扰的切换。
技术实现思路
本专利技术的目标在于提供一个转换器，该转换器能够获得来自一个或多个供电源的供给，所述供电源可以是一个或多个直流源与一个具有一个或多个相位的交流源的组合，其中从第一供电源到第二供电源的切换是无故障地渐变实现的；以及其中——在过载的情况下——可以依赖一个或多个供电源。实现这一点的方式在于，供电源之间的切换是根据交流信号的相位信息连接和断开入/出所述转换器的多个供电源来实现的，这样馈给所述线圈的供给信号就被分成多段信号，其中供给信号的多段信号交替地从交流信号的正或负半周以及来自所述直流供给的电流脉冲中产生；以及其中来自直流供给的电流脉冲被交流信号调节；以及其中转换器包含了用来电压调节所述至少一个直流输出的装置。所以就实现了一个灵活的转换器，它可以从一个交流供电源以及一个或多个直流源获得供给；以及其中从第一供电源到第二供电源的切换可以在没有供给损耗的情况下实现；以及其中——在过载的情况下——可以依赖两个或多个供电源。在具有一个内燃发电机网络的交流源和一个电池直流源的典型过载时，该转换器的优点在于来自交流源的电流可以被保持在一个恒定的最高值，补充能量从直流源供给。所以就可以在交流源中使用更小的电缆和保险丝而不会出现在过载时保险丝爆炸的情况。这里所用的术语“供电源”是指具有一个或多个通过共同参考点连接的相位的交流源，或是指一个直流源，或两个通过共同参考点串联连接的直流源，这样就获得了一个正的和一个负的供给电压。该转换器特征在于交流供电源是一个单相交流源，且至少提供一个直流源。所以就获得了用于单相系统的转换器，它保护了由于供给故障带来的损失，所述故障情况是指在单相交流供电源以及一个、或可选的多个直流源之间的突然切换。该转换器特征在于，交流源是一个多相交流源，且提供了至少一个直流源。所以就获得了用于多相系统的转换器，它保护了由于供给故障带来的损失，所述故障情况是指在多相交流供电源以及一个、或可选的多个直流源之间的突然切换。该转换器特征在于一个电流检测器测量了流过线圈的电流，基于来自该电流检测器的信号，一个控制电路具有用来分别连接和断开线圈一端入/出直流供电源的装置；所述控制电路还具有用来分别连接和断开线圈第二端入/出共同参考点的装置；在线圈的第二端没有被连接到共同参考点的期间，流过线圈的电流流向转换器的直流输出。该转换器具有用来分别连接和断开交流供电源至线圈一端的装置，所述线圈一端也就是可以被连接到直流源的一端。所以就获得了一个转换器，该转换器具有可能的最小数量的部件，同时还能实现供电源之间的逐渐切换；其中一个供电源是一个交流供电源；第二供电源是一个直流供电源。该转换器会进行对供电源间突然切换时的供给故障进行保护。该转换器特征在于至少一个转换器被用来形成一个相对于共同参考点的正的直流输出；特征还在于至少一个转换器被用来形成一个相对于共同参考点的负的直流输出。所以就获得了一个转换器，该转换器能够提供一个正的、或可选的更加正的直流输出电压，以及一个负的、或可选的更加负的直流输出电压，该转换器会进行对供电源间突然切换时的供给故障进行保护。该转换器的特征在于，交流供电源被用来形成正输出电压的转换器和被用来形成负输出电压的转换器共享，所述正、负电压是相对于共同参考点而言。所以就获得了一个转换器，该转换器需要可能的最少数量的交流源。这是一个主要优点，这样该转换器也可以在缺少交流源的情况下使用。该转换器的特征在于，用来分别连接和断开线圈的一端入/出一个直流供电源的装置是一个可控开关。该可控开关可以被调节来在每两个半周的至少一部分被连通。所以就可以在从直流供电源获得供给的时候调节时间段。这样的优点在于它允许了将多个转换器并联地连接到同一个电池上。然后，每个转换器就被分配了与其它转换器不同的时间段，在所述时间段内，转换器只从直流供电源获得能量。将转换器并联到同一个电池的选择也意味着可以使用尽可能少的直流源来获得供给。该转换器的特征在于，用来分别连接和断开线圈的第二端入/出一个共同参考点的装置是一个可控开关。该可控开关可以被调节来在每两个半周的至少一部分被连通，该可控开关通常被突发串联(burst series)。所以就可以通过线圈来调整电压。一方面这就可以在消耗直流源的能量时实现逐渐切换，另一方面就可以在一个范围内调整转换器的标称输出电压。选择在一个范围内调整转换器的标称输出电压意味着，同样的转换器设计可以被用于需要多种不同输出电压的情况。所以就可以减少不同的转换器的数量。该转换器的特征在于，半导体被用作可控开关，该可控开关包括下列多种器件中的至少一种，场功率晶体管、双极型晶体管、绝缘栅双极晶体管(IGBT)、栅极关闭可控硅(Gate Turn-offThyristor)(GTO)以及注入增强栅极晶体管(IEGT)。所以就可以在考虑了供给、构成和空间的情况下，选择半导体技术。该转换器特征在于——在过载的情况下——来自交流源的电流被限制在一个恒定的最大值，其中补充的能量由直流供电源提供。所以就获得了交流供电源的和缓的负载，其中转换器不会使交流源处在过载中。附图说明现在将要通过参考附图来进一步描述本专利技术，其中图1表示了具有正和负的输出电压的单相组合交流-直流到直流转换器；以及图2表示了具有正和负的输出电压的单相组合交流-直流到直流转换器的斜坡接入过程曲线；以及图3表示了具有正的输出电压的单相组合交流-直流到直流转换器；以及图4表示了具有正和负的输出电压的三相组合交流-直流到直流转换器的斜坡接入过程曲线；以及图5表示了具有正和负的输出电压的单相组合交流-直流到直流转换器的过载过程曲线本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种转换器（１００，３００，７００，７４０，７８０，８００，８４０，８８０），提供了耦合到一个具有至少一个相位的交流供电源（１０３，３０３，７０３，８０３）的选择以及耦合到至少一个直流供电源（１０１，１０２，３０１，７０１，７０２，８０１）的选择，其中转换器（１００，３００，７００，７４０，７８０，８００，８４０，８８０）每次至少从一个供电源取得供电；并且其中转换器（１００，３００，７００，７４０，７８０，８００，８４０，８８０）包含可控接触装置，当在供电源之间切换时，该可控接触装置在能够连接和断开各个供电源入／出转换器（１００，３００，７００，７４０，７８０，８００，８４０，８８０），从而产生一个脉冲信号；并且其中转换器（１００，３００，７００，７４０，７８０，８００，８４０，８８０）包含至少一个线圈（１１２，１１３，３１２），所述线圈与至少一个直流输出（１２５，１２６，３２５，７２５，７２６，８２５）相连，其特征在于，在供电源之间的切换是通过所述接触装置在一段时间内完成，所述脉冲信号被分为多个段，其中所述多个信号段交替地从至少一个第一供电源和至少一个第二供电源中产生；并且来自第一供电源的所述电流脉冲根据来自第二供电源的所述脉冲而被调节；并且转换器包含用于电压调节至少一个直流输出（１２５，１２６，３２５，７２５，７２６，８２５）的装置。...

【技术特征摘要】
DK 2001-1-26 PA20001001401.一种转换器(100，300，700，740，780，800，840，880)，提供了耦合到一个具有至少一个相位的交流供电源(103，303，703，803)的选择以及耦合到至少一个直流供电源(101，102，301，701，702，801)的选择，其中转换器(100，300，700，740，780，800，840，880)每次至少从一个供电源取得供电；并且其中转换器(100，300，700，740，780，800，840，880)包含可控接触装置，当在供电源之间切换时，该可控接触装置在能够连接和断开各个供电源入/出转换器(100，300，700，740，780，800，840，880)，从而产生一个脉冲信号；并且其中转换器(100，300，700，740，780，800，840，880)包含至少一个线圈(112，113，312)，所述线圈与至少一个直流输出(125，126，325，725，726，825)相连，其特征在于，在供电源之间的切换是通过所述接触装置在一段时间内完成，所述脉冲信号被分为多个段，其中所述多个信号段交替地从至少一个第一供电源和至少一个第二供电源中产生；并且来自第一供电源的所述电流脉冲根据来自第二供电源的所述脉冲而被调节；并且转换器包含用于电压调节至少一个直流输出(125，126，325，725，726，825)的装置。2.根据权利要求1的转换器(100，300)，其特征在于交流供电源(103，303)是一个单相交流源；还提供了至少一个直流供电源(101，102，310)。3.根据权利要求1的转换器(700，740，780，800，840，880)，其特征在于交流供电源(703，803)是一个多相交流源；还提供了至少一个直流供电源(701，702，801)。4.权利要求1到3中至少一个中的转换器(100，300，700，740，780，800，840，880)，其特征在于——电流检测器(114，115，314)测量流过线圈(112，113，312)的电流，基于来自该电流检测器的信号，一个控制电路(108，109，308)具有用来分别连接和断开从线圈(112、113、312)的第二端到一个直流供电源(101，102，301，701，702，801)的装置，所述控制电路还具有用来分别连接和断开从线圈(112、113、312)的第二端到一个共同参考点(104，304，704，804)的装置；特征还在于流过线圈(112，113，312)的电流在一定时间段内流向转换器(100，300，700，740，780，800，840，880)的直流输出(125，126，...

【专利技术属性】
技术研发人员：赫宁罗尼尔逊，雷内莱恩格，
申请(专利权)人：APC丹麦公司，
类型：发明
国别省市：DK[丹麦]