本发明专利技术涉及一种用于把输入电压（V10）转换到输出电压（V20）的电压转换器（100），其包括：用于从电力供给装置（112）接收输入电压（V10）的输入电路（102），其中所述输入电路包括斩波装置（100），所述斩波装置（110）用于在斩波频率下把从输入电压（V10）导出的电压（V12）斩波到一个斩波电压（V14）；用于把斩波电压（V14）变换到斩波AC电压（V16）的感应式变压器单元（106）；以及输出电路（104），其用于把感应式变压器单元（106）的斩波AC电压（V16）转换到其频率低于斩波频率的输出电压（V20）。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术涉及一种用于把输入电压（V10）转换到输出电压（V20）的电压转换器（100），其包括：用于从电力供给装置（112）接收输入电压（V10）的输入电路（102），其中所述输入电路包括斩波装置（100），所述斩波装置（110）用于在斩波频率下把从输入电压（V10）导出的电压（V12）斩波到一个斩波电压（V14）；用于把斩波电压（V14）变换到斩波AC电压（V16）的感应式变压器单元（106）；以及输出电路（104），其用于把感应式变压器单元（106）的斩波AC电压（V16）转换到其频率低于斩波频率的输出电压（V20）。【专利说明】通用电压转换器和感应式电力耦合
本专利技术涉及用于把输入电压转换到输出电压的电压转换器以及用于感应式电力输送的感应式电力耦合。
技术介绍
在现有技术中有许多50/60HZ线路变压器和操作在kHz范围的开关模式变压器。但是由于感应式耦合的物理性质，操作在50/60HZ的AC线路频率下的传统变压器必然要比操作在更高频率下的那些变压器更大。开关模式变压器操作在kHz范围的更高频率下，并且在具有较小外形尺寸的情况下提供相同的功率输出。传统的电压变压器都无法利用简单的控制电路来提供AC和DC线路操作兼容性。因此需要具有小尺寸并且兼容不同输入电压的改进的变压器。此外，已知许多电力耦合在插头或电力耦合的配对部件之间具有直接金属接触。但是对于这样的耦合设置存在许多问题。在严苛环境中很难实现能够在耦合构件之间传送可靠的高电量的鲁棒电力连接。水、盐、油或其他污染物会为暴露接触类型的耦合带来严重的接触问题。在这样的情况下，水密密封常常难以实现或者甚至不可能实现。此外，由于存在污染、漏电或短路风险，液体环境将妨碍所述耦合打开或关闭。已经开发出感应式耦合系统以便把电力从一个耦合构件输送到另一个耦合构件而无需耦合构件之间的直接金属接触。但是这些系统存在许多缺点和安全性问题，因而未被广泛接受。提出一种感应式电力耦合设置以克服现有技术系统的缺陷和危险。美国专利5，909，100公开了一种具有可以在需要清洁时被暴露出的多磁体阵列和连接器的感应式耦合设置。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是以低技术努力提供一种电压转换器，其具有小尺寸、更高的效率并且与AC和DC线路操作以及不同频率兼容。本专利技术的另一个目的是提供一种鲁棒的感应式电力耦合，其不再要求连接到电源的感应式耦合构件持续带电。本专利技术的另一个目的是提供一种鲁棒的感应式电力耦合，其大大减少了感应式耦合周围的杂散电磁场。本专利技术的另一个目的是提供一种鲁棒的感应式电力耦合，其允许在潮湿或严苛环境中实现安全的电力传输。根据第一方面，本专利技术提供一种用于把输入电压转换到输出电压的电压转换器，其包括:用于从电力供给装置接收输入电压的输入电路，其中所述输入电路包括斩波装置，所述斩波装置用于在斩波频率下把从输入电压导出的电压斩波到一个斩波电压；用于把斩波电压变换到斩波AC电压的感应式变压器单元；以及输出电路，其用于把感应式变压器单元的斩波AC电压转换到其频率低于斩波频率的输出电压。这样的电压转换器提供了高效率和小尺寸，这是因为由感应式变压器变换的电压在高频率下被斩波。此外，由于斩波装置把任何单极电压变换到由感应式变压器单元变换的斩波单极电压，因此任何波形(特别是DC和AC电压)都可以被所述电压转换器转换。因此，所述电压转换器利用简单的技术措施提供了 AC和DC线路操作兼容性。在本专利技术的第二方面提出一种用于感应式电力输送的感应式电力I禹合，其包括:可以经由初级导线集合连接到电力供给装置的第一耦合构件；可以耦合到第一耦合构件以进行感应式电力输送的第二耦合构件，其中第一和第二耦合构件都包括: 用于感应式电力输送的感应线圈集合； 用于把第一耦合构件与第二耦合构件耦合在一起的对应的耦合构件中的永磁体； 围绕对应的耦合构件的密封容器，并且 其中，第一耦合构件还包括连接到第一耦合构件内部的电力供给导线的自动电力开关，其中所述电力开关在第一耦合构件耦合到第二耦合构件时被激活，以便为第一耦合构件(12 )提供电力以用于感应式电力输送，并且在第二耦合构件未耦合到第一耦合构件时被停用，以便从第一耦合构件去除电力。这种设置所提供的优点在于，除非需要使其通电，否则第一耦合构件中的线圈不被通电。此外还消除了来自线圈的杂散电磁场。根据所述电压转换器的第一实施例，所述输入电路包括整流器单元，其用于对输入电压进行整流并且提供单极电压以作为去到斩波装置的电压。这样就在提供与AC和DC兼容的输入电路方面给出了一种简单的可能性。根据所述电压转换器的另一个实施例，所述感应式变压器单元包括处在连接到输入电路的初级侧和/或处在连接到输出电路的次级侧的谐振电容器。这样就提供了一种简单的解决方案以避免感应式变压器单元中的DC电流。根据所述电压转换器的另一个实施例，所述输出电路包括第二整流器单元，其用于把具有不断改变的极性的斩波AC电压转换到具有由第一整流器提供的第一单极电压的波形的第二单极电压。这样就提供了一种简单的可能性以把具有不断改变的极性的斩波AC电压变换到具有与第一单极电压相同的波形的经过整流的单极电压。根据所述电压转换器的另一个实施例，所述输出电路包括低通滤波器，其用于把斩波AC电压转换到具有由第一整流器提供的第一单极电压的波形的第二单极电压。这样就在提供与第一整流器所提供的单极电压具有相同波形的单极电压方面给出了一种替换解决方案。根据所述电压转换器的另一个实施例，所述输出电路包括逆变器，其用于把第二单极电压逆变到具有不断改变的极性的AC输出电压。因此，能够以低技术努力把单极电压变换到具有不断改变的极性的AC输出电压。根据另一个实施例，所述逆变器包括H桥转换器，所述H桥转换器包括用于检测第二单极电压的最小值以便重建输入电压的波形的检测装置。由于所述最小值检测，即使没有去到感应式变压器的输入侧的连通可用，所述H桥转换器也可以切换输入信号的极性以便重建输入波形的波形。根据所述电压转换器的另一个实施例，所述整流器单元和斩波装置构成输入电路，并且其中所述转换器包括连接到输入电路的H桥变压器以便重建输入电压的波形。因此，所述H桥以低技术努力切换输入信号的极性以便精确地重建输入电压的波形。根据所述电压转换器的另一个实施例，由所述感应式变压器单元提供的斩波AC电压的包络具有与输入电压相同的波形。这样就允许从感应式变压器单元的输入侧到输出侧载送频率信息。根据所述电压转换器的另一个方面，所述感应式变压器单元包括通过感应方式耦合到感应式输出元件的感应式输入元件，其中所述感应元件具有不同的绕组比以便提供步升或步降转换器。根据本专利技术的另一个实施例，所述感应式变压器单元由根据本专利技术的第二方面的感应式电力耦合形成。在所述感应式电力耦合的一个实施例中，所述自动电力开关可以是Hall效应开关，其对第二耦合构件的存在做出响应，特别是对第二耦合构件中的永磁体的存在做出响应。Hall效应开关小而可靠，并且允许关断去到第一耦合构件的高电压电力，从而节省了功率、减小了触电的几率并且消除了杂散电磁场。在所述感应式电力耦合的一个实施例中，用于第一和第二耦合构件的密封容器可以是水密、防油和/或防腐蚀的。因此，所述耦合几乎可以被本文档来自技高网...
【技术保护点】
用于把输入电压（V10）转换到输出电压（V20）的电压转换器（100），其包括：?用于从电力供给装置（112）接收输入电压（V10）的输入电路（102），其中所述输入电路包括斩波装置（100），所述斩波装置（110）用于在斩波频率下把从输入电压（V10）导出的电压（V12）斩波到一个斩波电压（V14）；?用于把斩波电压（V14）变换到斩波AC电压（V16）的感应式变压器单元（106）；以及?输出电路（104），其用于把感应式变压器单元（106）的斩波AC电压（V16）转换到其频率低于斩波频率的输出电压（V20）。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：GLM詹森，F萨欣诺马勒，C内姆里奥格鲁，RH范德沃尔特，
申请(专利权)人：皇家飞利浦有限公司，
类型：
国别省市：
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