一种Buck-BoostAC-AC变换器制造技术

一种Buck

【技术实现步骤摘要】
一种Buck
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Boost AC
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AC变换器


[0001]本技术属于电力电子
，具体涉及一种Buck
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Boost AC
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AC变换器。

技术介绍

[0002]传统的直接交
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交变换器结构简单。但是，存在短路和开路问题导致的换相问题，这使得其在实际上的运用存在较大困难。随着电力电子技术的发展，为了避免开关管产生涌流和巨大的电压峰值，采用了软换流技术。它根据输入电压的极性来控制电源开关。采用外部传感模块进行极性检测，增加了变换器的成本和控制复杂度。此外，电阻
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电容缓冲器连接到开关，这使得小死区时间用于开关信号，以避免击穿。开关电容式交流
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交流变换器常用来产生更高或更低的输出电压，无磁性元件。然而，它的电压增益是不变的。对于z源交流
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交流转换器，它们提供buck
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boost操作。然而，其主要部件的较高电压和电流应力降低了效率。也存在传统的交流
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交流转换器一样存在换向问题。
[0003]传统的逆变式buck
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boost变换器可以产生比输入电压更大或更小的输出电压。然而，它有几个明显的缺点。即输入电流和输出电流不连续，开关的电压应力较大。同时，电感电流和纹波也更高。

技术实现思路

[0004]为克服上述现有技术的不足，本技术提供了一种Buck
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Boost AC
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AC变换器，它是与Mosfet一起设计的，因此它可以使用高开关频率，既保持了传统AC
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AC变换器的功能，又降低了转换器的体积和成本，实现了高效率和高功率密度运行。消除了开关管被击穿和死区时间的问题，可以不采用常规方法而实现安全换相。
[0005]为实现上述目的，本技术采用的技术方案是：一种Buck
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Boost AC
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AC变换器，包括有交流电源Vin、第一电感L1、第二电感L2、第一电容器c1、第二电容器c2、第三电容器c3、第四电容器c4、8个开关管、8个二极管；
[0006]所述的输入端，交流电源Vin与第一电容器c1、第二电容器c2串联的分支并联；第二二极管D2的阴极、阳极分别与第一开关管S1第三开关管S3的源极相连；第四二极管D4的阳极与第三开关管S3的漏极相连；第一二极管D1的阴极与第一开关管S1的漏极相连，第一二极管D1的阳极与第二开关管S2的漏极相连，第二开关管的源极与第三二极管D3的阳极相连，第三二极管D3的阴极与第四开关管的源极相连，第四开关管S4的漏极与第四二极管D4的阴极相连；第一电容器C1与第二电容器C2的中点与第二二极管D2的阳极相连，第二二极管D2的阳极与第三二极管D3的阳极相连；
[0007]第六二极管D6的阴极、阳极分别与第五开关管S5、第七开关管S7的源极相连；第八二极管D8的阳极与第七开关管S7的漏极相连；第五二极管D5的阴极与第五开关管S5的漏极相连，第五二极管D5的阳极与第六开关管S6的漏极相连，第六开关管S6的源极与第七二极管D7的阳极相连，第七二极管D7的阴极与第八开关管S8的源极相连，第八开关管S8的漏极与第八二极管D8的阴极相连；第三电容器C3与第四电容器C4的中点与第六二极管D6的阳极相连，
第六二极管D6的阳极与第七二极管D7的阳极相连；
[0008]第一开关管S1的源极通过第一电感L1与第五二极管D5的阳极相连；第二开关管S2的漏极与第六二极管D6的阴极相连；第三开关管S3的漏极与第七二极管D7的阴极相连；第三电容器、第四电容器串联连接后与负载相连，负载可为电阻负载或则电阻、电感负载。
[0009]所述的第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、第四二极管D4、第五二极管D5、第六二极管D6、第七二极管D7、第八二极管D8均为快恢复二极管。
[0010]所述的第二开关管S2的漏极和源极分别与两个快恢复二极管的阳极、阴极连接；
[0011]第三开关管S3的漏极和源极分别与两个快恢复二极管的阳极、阴极连接；第六开关管S6的漏极和源极分别与两个快恢复二极管的阳极、阴极连接；第七开关管S7的漏极和源极分别与两个快恢复二极管的阳极、阴极连接。
[0012]所述的第一开关S1、第二开关S2、第三开关S3、第四开关S4、第五开关S5、第六开关S6、第七开关S7、第八开关S8均为MOS管开关。
[0013]所述的第一开关S1、第二开关S2、第三开关S3、第四开关S4、第五开关S5、第六开关S6、第七开关S7、第八开关S8均设有并联连接的二极管和并联连接的电容。
[0014]所述所述的第一开关S1、第二开关S2、第三开关S3、第四开关S4、第五开关S5、第六开关S6、第七开关S7、第八开关S8的开关频率均高于其截止频率。
[0015]所述第一电感L1与第二电感L2具有相同的电感值。
[0016]所述第一电感L1与第二电感L2具有相同的电感值。
[0017]所述一种新型的Buck
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Boost AC
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AC变换器。通过对开关管的切换使得电路可以实现对交流电的buck操作和boost操作。
[0018]本技术的有益效果是：
[0019]与现有技术相比，本技术新的非逆变交流变换器，该变换器利用Mosfet作为开关管实现高效率和可靠性，并且在拓扑结构上消除了短路和开路的问题。可利用电压的正、负增益来抑制线路电压的起伏。所提出的变换器的输出电压可以大于或小于输入电压,实现了输出电压可以在宽输入电压范围内进行调节，并且无需采用常规的专用换相控制即可实现控制，极大降低了控制的复杂性。
[0020]该拓扑利用了Mosfet和外部快速恢复二极管的优点，极大限度地减少了功率损耗，实现了高效率，避免了死区时间问题，降低了二极管的反向恢复损耗，极大提高了电力变换器系统的稳定性。
附图说明
[0021]图1是本技术的电路图。
[0022]图2是本技术的八种工作模式1的等效电路图。
[0023]图3是本技术的八种工作模式2的等效电路图。
[0024]图4是本技术的八种工作模式3的等效电路图。
[0025]图5是本技术的八种工作模式4的等效电路图。
[0026]图6是本技术的八种工作模式5的等效电路图。
[0027]图7是本技术的八种工作模式6的等效电路图。
[0028]图8是本技术的八种工作模式7的等效电路图。
[0029]图9是本技术的八种工作模式8的等效电路图。
具体实施方式
[0030]下面结合说明书附图和具体的实施例对本技术作进一步详细说明。显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种Buck
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Boost AC
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AC变换器，其特征在于，包括有交流电源Vin、第一电感L1、第二电感L2、第一电容器c1、第二电容器c2、第三电容器c3、第四电容器c4、8个开关管、8个二极管、输入端；所述的输入端，交流电源Vin与第一电容器c1、第二电容器c2串联的分支并联；第二二极管D2的阴极、阳极分别与第一开关管S1第三开关管S3的源极相连；第四二极管D4的阳极与第三开关管S3的漏极相连；第一二极管D1的阴极与第一开关管S1的漏极相连，第一二极管D1的阳极与第二开关管S2的漏极相连，第二开关管的源极与第三二极管D3的阳极相连，第三二极管D3的阴极与第四开关管的源极相连，第四开关管S4的漏极与第四二极管D4的阴极相连；第一电容器C1与第二电容器C2的中点与第二二极管D2的阳极相连，第二二极管D2的阳极与第三二极管D3的阳极相连；第六二极管D6的阴极、阳极分别与第五开关管S5、第七开关管S7的源极相连；第八二极管D8的阳极与第七开关管S7的漏极相连；第五二极管D5的阴极与第五开关管S5的漏极相连，第五二极管D5的阳极与第六开关管S6的漏极相连，第六开关管S6的源极与第七二极管D7的阳极相连，第七二极管D7的阴极与第八开关管S8的源极相连，第八开关管S8的漏极与第八二极管D8的阴极相连；第三电容器C3与第四电容器C4的中点与第六二极管D6的阳极相连，第六二极管D6的阳极与第七二极管D7的阳极相连；第一开关管S1的源极通过第一电感L1与第五二极管D5的阳极相连；第二开关管S2的漏极与第六二极管D6的阴极相连；第三开关管S3的漏极与第七二极管D7的阴极相连；第三电容器、第四电容器串联连接后与负载相连，负载可为电阻负载或则电阻、电感负载。2.根据权利要求1所述的一种Buck
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Boost AC
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【专利技术属性】
技术研发人员：陈景文，刘涛，
申请(专利权)人：陕西科技大学，
类型：新型
国别省市：