本发明专利技术提供了一种低电压补偿装置和交流电路调制方式，装置包括：输入电感L、开关管S11、开关管S12、开关管S21、开关管S22和输出电容C；所述开关管S11和开关管S12串联组成第一双向关断开关；开关管S21和开关管S22串联组成第二双向关断开关；输入电源的一端与输入电感L的一端相连，输入电感的另一端分别与第一双向关断开关的一端和第二双向关断开关的一端相连；所述第一双向关断开关的另一端分别与输入电源的另一端和负载的一端相连；所述第二双向关断开关的另一端与负载的另一端相连；输出电容C并联于负载的两端。采用上述低电压补偿装置对交流电路进行调制，采用互补的PWM波对电路进行调制，所述调制方式包括正向调制、反向调制和换向调制。向调制和换向调制。向调制和换向调制。
【技术实现步骤摘要】
一种低电压补偿装置和交流电路调制方式
[0001]本专利技术涉及交流电路电压补偿
，具体而言，涉及一种低电压补偿装置和交流电路调制方式。
技术介绍
[0002]对于交流电压通常需要进行低电压补偿，如将低于220Vac的交流电补偿稳定在220Vac；现有的低电压补偿装置有自偶变压器调压的低电压补偿装置、全功率变换器型低电压补偿装置、线圈式低电压治理装置等。
[0003]自偶变压器调压的低电压补偿装置，在设计上线路简单，控制方式采用模拟控制，存在可靠性低、调压精度低、反应速度慢、稳压精度差的缺点。全功率变换器型低电压补偿装置，采用二极管整流，电容滤波再进行逆变的方案，所使用的电力电子器件多，存在成本高、无源器件的体积大、装置的功率密度低等缺点。线圈式低电压治理装置属于有极调压，灵活性差，电压补偿的深度有限，在重载和输入电压过低的情况下会导致输出电压下降，达不到稳压的要求。
[0004]可见，现有的低电压补偿装置均不能很好的满足交流电路调制需求，且传统的电力电子交流升压电路具有重叠时间的电容过流问题、死区时间的电感过压问题以及换向时间的切换问题。
技术实现思路
[0005]本专利技术旨在至少解决现有技术中存在低电压补偿装置可靠性低、调压精度低、反应速度慢、稳压精度差、成本高、无源器件的体积大、装置的功率密度低、具有重叠时间容易发生电容过流、死区时间内容易发生电感过压、换向时间内由于检测电路的误差或者电压波动容易引起开关误动作的技术问题之一。
[0006]为此，本专利技术第一方面提供了一种低电压补偿装置。
[0007]本专利技术第二方面提供了一种交流电路调制方式。
[0008]本专利技术提供了一种低电压补偿装置，包括：输入电感L、开关管S11、开关管S12、开关管S21、开关管S22和输出电容C；
[0009]所述开关管S11和开关管S12串联组成第一双向关断开关；
[0010]所述开关管S21和开关管S22串联组成第二双向关断开关；
[0011]输入电源的一端与输入电感L的一端相连，所述输入电感的另一端分别与第一双向关断开关的一端和第二双向关断开关的一端相连；所述第一双向关断开关的另一端分别与输入电源的另一端和负载的一端相连；所述第二双向关断开关的另一端与负载的另一端相连；所述输出电容C并联于负载的两端。
[0012]根据本专利技术上述技术方案的一种低电压补偿装置，还可以具有以下附加技术特征：
[0013]在上述技术方案中，所述开关管S11的源极和开关管S12的源极相连，开关管S12的
漏极和输入电感L的一端相连，开关管S11的漏极分别与负载和输入电源相连；
[0014]开关管S11的体二极管的正极与开关管S11的源极相连，开关管S11的体二极管的负极与开关管S11的漏极相连；
[0015]开关管S12的体二极管的正极与开关管S12的源极相连，开关管S12的体二极管的负极与开关管S12的漏极相连。
[0016]在上述技术方案中，所述开关管S21的源极和开关管S22的源极相连，开关管S22的漏极分别与输入电感L的一端和开关管S12的漏极相连，开关管S21的漏极与负载相连；
[0017]开关管S21的体二极管的正极与开关管S21的源极相连，开关管S21的体二极管的负极与开关管S21的漏极相连；
[0018]开关管S22的体二极管的正极与开关管S22的源极相连，开关管S22的体二极管的负极与开关管S22的漏极相连。
[0019]在上述技术方案中，所述开关管S11、开关管S12、开关管S21和开关管S22均包括常开、常关和PWM调制三种状态。
[0020]本专利技术还提供了一种交流电路调制方式，采用如上述技术方案中任一项所述一种低电压补偿装置对交流电路进行调制，采用互补的PWM波对电路进行调制，所述调制方式包括正向调制、反向调制和换向调制。
[0021]在上述技术方案中，所述调制方式为正向调制时，开关管S11和开关管S22为常开状态，开关管S12和开关管S21互补导通；
[0022]控制开关管S12关断，开关管S21导通，此时电流通过开关管S22和开关管S21的体二极管，输入电源和输入电感L对输出电容C充电，对负载供电，第一双向关断开关由于开关管S12的体二极管承受反压关断而无电流通过；
[0023]控制开关管S12导通，开关管S21关断，此时电流通过开关管S12和开关管S11的体二极管，输入电源对输入电感L充电，输出电容C对负载供电，第二双向关断开关由于开关管S21的体二极管承受反压关断而无电流通过。
[0024]在上述技术方案中，所述调制方式为反向调制时，开关管S12和开关管S21为常开状态，开关管S11和开关管S22互补导通；
[0025]控制开关管S11关断，开关管S22导通，此时电流通过开关管S21和开关管S22的体二极管，输入电源和输入电感L对输出电容C充电，对负载供电，第一双向关断开关由于开关管S11的体二极管承受反压关断而无电流通过；
[0026]控制开关管S11导通，开关管S22关断，此时电流通过开关管S11和开关管S12的体二极管，输入电源对输入电感L充电，输出电容C对负载供电，第二双向关断开关由于开关管S22的体二极管承受反压关断而无电流通过。
[0027]在上述技术方案中，所述调制方式为换向调制时，开关管S11和开关管S12为常关状态，开关管S21和开关管S22为常开状态，此时，电流通过开关管S21和开关管S22的体二极管或者开关管S22和开关管S21的体二极管进行流动。
[0028]在上述任一技术方案中，在PWM波形中添加死区时间，在死区时间内互补导通的两个开关管均处于关闭状态；
[0029]在正向调制的死区时间内，开关管S11和开关管S22为常开状态，开关管S12和开关管S21为常关状态；此时电路内有开关管S22至开关管S21的体二极管和开关管S11至开关管
S12的体二极管两条续流回路；
[0030]在反向调制的死区时间内，开关管S12和开关管S21为常开状态，开关管S11和开关管S22为常关状态；此时电路内有开关管S21至开关管S22的体二极管和开关管S12至开关管S11的体二极管两条续流回路。
[0031]在上述任一技术方案中，采用输出电压定向的调制方式，根据输出电压的不同状态切换调制方式；
[0032]当输出电压vo大于vlim时，采用正向调制；
[0033]当输出电压vo小于
‑
vlim时，采用反向调制；
[0034]当输出电压vo大于
‑
vlim，小于vlim时，采用换向调制。
[0035]综上所述，由于采用了上述技术特征，本专利技术的有益效果是：
[0036]1、采用电力电子拓扑的低电压补偿电路，装置中没有变压器，使装置的体积重量减小。
[0037]2、电路可采用数字芯片，PI控制，使电路的的稳压速度快，稳压精度本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种低电压补偿装置，其特征在于，包括：输入电感L、开关管S11、开关管S12、开关管S21、开关管S22和输出电容C；所述开关管S11和开关管S12串联组成第一双向关断开关；所述开关管S21和开关管S22串联组成第二双向关断开关；输入电源的一端与输入电感L的一端相连，所述输入电感的另一端分别与第一双向关断开关的一端和第二双向关断开关的一端相连；所述第一双向关断开关的另一端分别与输入电源的另一端和负载的一端相连；所述第二双向关断开关的另一端与负载的另一端相连；所述输出电容C并联于负载的两端。2.根据权利要求1所述的一种低电压补偿装置，其特征在于，所述开关管S11的源极和开关管S12的源极相连，开关管S12的漏极和输入电感L的一端相连，开关管S11的漏极分别与负载和输入电源相连；开关管S11的体二极管的正极与开关管S11的源极相连，开关管S11的体二极管的负极与开关管S11的漏极相连；开关管S12的体二极管的正极与开关管S12的源极相连，开关管S12的体二极管的负极与开关管S12的漏极相连。3.根据权利要求2所述的一种低电压补偿装置，其特征在于，所述开关管S21的源极和开关管S22的源极相连，开关管S22的漏极分别与输入电感L的一端和开关管S12的漏极相连，开关管S21的漏极与负载相连；开关管S21的体二极管的正极与开关管S21的源极相连，开关管S21的体二极管的负极与开关管S21的漏极相连；开关管S22的体二极管的正极与开关管S22的源极相连，开关管S22的体二极管的负极与开关管S22的漏极相连。4.根据权利要求3所述的一种低电压补偿装置，其特征在于，所述开关管S11、开关管S12、开关管S21和开关管S22均包括常开、常关和PWM调制三种状态。5.一种交流电路调制方式，其特征在于，采用如权利要求1至4中任一项所述一种低电压补偿装置对交流电路进行调制，采用互补的PWM波对电路进行调制，所述调制方式包括正向调制、反向调制和换向调制。6.根据权利要求5所述的一种交流电路调制方式，其特征在于，所述调制方式为正向调制时，开关管S11和开关管S22为常开状态，开关管S12和开关管S21互补导通；控制开关管S12关断，开关管S21导通，此时电流通过开关管S22和开关管S21的体二极管，输入电源和输入电感L对输出电容C充电，对负载供电，第一双向关断开关由于开关管S12...
【专利技术属性】
技术研发人员：李永福，廖庆龙，夏磊，刘佳，王谦，印华，赵俊光，舒逊，向洪，岳鑫桂，谢松，王大彪，曾正，吴晓东，黄飞，戴健，刘志宏，李鑫，杨群英，宋俊伟，邹铭锐，
申请(专利权)人：国网重庆市电力公司重庆大学国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：
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