双输入电源转换器制造技术

一种双输入电源转换器耦接直流电源与交流电源

【技术实现步骤摘要】
双输入电源转换器、双输入三相电源转换器及其操作方法


[0001]本专利技术是有关一种电源转换器及其操作方法，特别涉及一种兼具交流与直流的双输入电源转换器及其操作方法
。

技术介绍

[0002]请参见图1所示，其为现有不断电系统
(UPS)
的电路方框图
。
不断电系统包括直流
‑
直流转换电路
91、
交流
‑
直流转换电路
92
与逆变器
93。
直流
‑
直流转换电路
91
用来对电池电压
(V
BAT+
,V
BAT
‑
)
进行功率因数校正
(PFC)
与直流
‑
直流转换，使得转换出的直流电对储能电容充电，以产生总线电压
V
BUS+
,V
BUS
‑
给逆变器
93。
交流
‑
直流转换电路
92
用来对市电
(
交流电源
)V
AC
进行功率因数校正与交流
‑
直流转换，使得转换出的直流电对储能电容充电，以产生总线电压
V
BUS+
,V
BUS
‑
给逆变器
93。
接着，逆变器
93
将总线电压
V
BUS+
,V
BUS
‑
转换为输出电压给负载
(
图未示
)。
由于使用两组转换器，因此造成元件使用率低
、
成本高及体积庞大等缺点
。
[0003]为此，如何设计出一种双输入电源转换器及其操作方法，解决现有技术所存在的问题与技术瓶颈，乃业界的重要课题
。

技术实现思路

[0004]本专利技术的一目的在于提供一种双输入电源转换器，解决现有技术的问题
。
[0005]为实现前揭目的，本专利技术所提出的双输入电源转换器耦接直流电源与交流电源
。
所述转换器包括第一电感
、
第二电感
、
第一
T
型转换器
、
第二
T
型转换器以及第一开关
。
第一电感的第一端连接第一节点，第二端耦接直流电源的正极端或交流电源
。
第二电感的第一端连接第二节点，第二端耦接直流电源的负极端或交流电源
。
第一
T
型转换器连接第一节点
、
第三节点
、
第四节点与中性点
。
第二
T
型转换器连接第二节点
、
第三节点
、
第四节点与中性点
。
第一开关的第一端连接第一节点，第二端连接第二节点
。
[0006]本专利技术的另一目的在于提供一种双输入三相三线电源转换器，包括前揭的双输入电源转换器
。
该三个双输入电源转换器的中性点
、
正总线电压与负总线电压为彼此连接
。
交流电源包括三相电源，三个双输入电源转换器分别耦接三相电源
。
[0007]本专利技术的另一目的在于提供一种双输入三相四线电源转换器，包括前揭的双输入电源转换器
。
该三个双输入电源转换器的中性点
、
正总线电压与负总线电压
、
直流电源的正极端与负极端为彼此连接
。
交流电源包括三相电源，三个双输入电源转换器分别耦接三相电源
。
[0008]通过所提出的双输入电源转换器与双输入三相电源转换器，可实现通过共用交流供电模式与直流供电模式操作下的共同元件，仅需要通过开关或继电器切换输入端，可共用同一组电路架构，达到节省体积以及降低成本等优势
。
[0009]本专利技术的另一目的在于提供一种双输入电源转换器的操作方法，解决现有技术的问题
。
[0010]为实现前揭目的，本专利技术所提出的双输入电源转换器的操作方法，用于前揭双输
入电源转换器
。
该操作方法包括：切换为直流电源供电时，控制第一开关导通
、
第一
T
型转换器的第二开关与第二
T
型转换器的第三开关关断，使得直流电源通过第一开关对第一电感与第二电感储能；控制第一开关
、
第一
T
型转换器的第二开关与第二
T
型转换器的第三开关关断，使得直流电源
、
第一电感与第二电感对第一电容与第二电容释能
。
[0011]本专利技术的另一目的在于提供一种双输入电源转换器的操作方法，解决现有技术的问题
。
[0012]为实现前揭目的，本专利技术所提出的双输入电源转换器的操作方法，用于前揭双输入电源转换器
。
该操作方法包括：切换为直流电源供电时，控制第一开关导通
、
第一
T
型转换器的第二开关与第二
T
型转换器的第三开关关断，使得直流电源通过第一开关对第一电感与第二电感储能；控制第一开关与第二开关关断且控制第三开关导通，使得直流电源
、
第一电感与第二电感对第一电容释能；以及控制第一开关与第三开关关断且控制第二开关导通，使得直流电源
、
第一电感与第二电感对第二电容释能
。
[0013]通过所提出的双输入电源转换器的操作方法，可实现通过共用交流供电模式与直流供电模式操作下的共同元件，仅需要通过开关或继电器切换输入端，可共用同一组电路架构，达到节省体积以及降低成本等优势
。
[0014]为了能更进一步了解本专利技术为实现预定目的所采取的技术
、
手段及技术效果，请参阅以下有关本专利技术的详细说明与附图，相信本专利技术的目的
、
特征与特点，当可由此得一深入且具体的了解，然而附图仅提供参考与说明用，并非用来对本专利技术加以限制者
。
附图说明
[0015]图1为现有不断电系统架构的电路方框图
。
[0016]图2为本专利技术双输入电源转换器的电路图
。
[0017]图3为本专利技术双输入电源转换器操作于直流供电模式，第一电感与第二电感储能与释能的第一实施例的电路图
。
[0018]图4为本专利技术双输入电源转换器操作于直流供电模式，第一电感与第二电感储能与释能的第二实施例的电路图
。
[0019]图
5A
为本专利技术双输入电源转换器操作于交流供电模式的正半周，第一电感储能与释能的电路图
。
[0020本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种双输入电源转换器，耦接一直流电源一交流电源，所述转换器包括：一第一电感，其第一端连接一第一节点，第二端耦接该直流电源的一正极端或该交流电源；一第二电感，其第一端连接一第二节点，第二端耦接该直流电源的一负极端或该交流电源；一第一
T
型转换器，连接该第一节点
、
一第三节点
、
一第四节点与一中性点；一第二
T
型转换器，连接该第二节点
、
该第三节点
、
该第四节点与该中性点；以及一第一开关，其第一端连接该第一节点，第二端连接该第二节点
。2.
如权利要求1所述的双输入电源转换器，其中当该直流电源供电时，该第一开关被导通
、
该第一
T
型转换器与该第二
T
型转换器被关断，使得该直流电源对该第一电感与该第二电感储能
。3.
如权利要求1所述的双输入电源转换器，还包括一第一输入开关与一第二输入开关，其中：当该直流电源供电时，该第一电感的该第二端通过该第一输入开关耦接该直流电源的该正极端，且该第二电感的该第二端通过该第二输入开关耦接该直流电源的该负极端；以及当该交流电源供电时，该第一电感的该第二端通过该第一输入开关耦接该交流电源，且该第二电感的该第二端通过该第二输入开关耦接该交流电源
。4.
如权利要求1所述的双输入电源转换器，其中：该第一
T
型转换器包括：一第一二极管，其第一阴极连接该第三节点，第一阳极连接该第一节点；一第二二极管，其第二阴极连接该第一节点，第二阳极连接该第四节点；以及一第二开关，其第一端连接该第一节点，第二端连接该中性点；该第二
T
型转换器包括：一第三二极管，其第三阴极连接该第三节点，第三阳极连接该第二节点；一第四二极管，其第四阴极连接该第二节点，第四阳极连接该第四节点；以及一第三开关，其第一端连接该第二节点，第二端连接该中性点
。5.
如权利要求4所述的双输入电源转换器，其中：该第一开关包括串联连接的一第一晶体管与一第二晶体管，该第一晶体管连接该第一节点，且该第二晶体管连接该第二节点；该第二开关包括串联连接的一第三晶体管与一第四晶体管，该第三晶体管连接该第一节点，且该第四晶体管连接该中性点；该第三开关包括串联连接的一第五晶体管与一第六晶体管，该第五晶体管连接该第二节点，且该第六晶体管连接该中性点；以及该第一晶体管与该第二晶体管
、
该第三晶体管与该第四晶体管
、
该第五晶体管与该第六晶体管为背对背连接以分别形成双向导通的一组开关组
。6.
如权利要求4所述的双输入电源转换器，还包括：一第一电容，其第一端连接该第三节点，第二端连接该中性点
、
该第二开关与该第三开关；以及
一第二电容，其第一端连接该中性点
、
该第二开关与该第三开关，第二端连接该第四节点
。7.
如权利要求6所述的双输入电源转换器，其中该直流电源供电时，在该第一电感与该第二电感储能之后，该第一开关
、...

【专利技术属性】
技术研发人员：林鸿杰，谢奕平，黄进忠，
申请(专利权)人：台达电子工业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：