專利名稱:電路裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明一般涉及一種電子電路裝置,此裝置可用于產(chǎn)生一個恒定的直流電壓。
具體是即使當電源斷電時,電路裝置也可產(chǎn)生一恒定直流電壓,從而與一負載相連的直流電流被允許在預定的范圍內(nèi)變化。
這種電路裝置通常使用一個變壓單元,希望將一個初級直流電壓變?yōu)橐粋€標準的梯形初級交流電壓;一個所謂反相器或反相整流器;一個變壓電元,可將次級交流電壓變換成次級直流電壓;和一個平滑濾波器,以平滑次級直流電壓,其輸出端可連一個電路外部功率消耗負載。
這種電路裝置經(jīng)常稱為直流電流—直流電流(DC-DC)變換器。
背景技術(shù):
描述DC-DC變換電路裝置,如上所述,可通過幾種不同實施例預先了解。
它們適于通過一個基于一個脈沖寬度調(diào)制或是一個相位調(diào)節(jié)的調(diào)節(jié)來實現(xiàn)保持其直流電壓恒定,而與連續(xù)一個負載或負載電路的情況下的任何改變無關(guān)。本發(fā)明主要適用于相位調(diào)節(jié)。
這種裝置的幾個調(diào)節(jié)電路,是在各個實施例中先知的。一個相關(guān)技術(shù)的實例可在由“Unitrode集成電路”出版的“產(chǎn)品及應用手冊1993-1994”中找到,文章題目是“相位漂移,零電壓轉(zhuǎn)移設計思想及UC3875PWM控制器”,作者Bill Andreycak,第9-393至9-406頁。
考慮本發(fā)明的重要特點,還要指出與上述相似的DC-DC變換裝置還可由美國專利出版物US-A-5,198,969得知。在該裝置中到初級交流電壓變壓單元的初級直流電壓在其通過的地方呈現(xiàn)出一個電感“LC”;流過一個相連負載的負載電流;及一個反向電流,此反向電流產(chǎn)生功率損失。它的一個連接是直接連到串聯(lián)的兩個整流二極管“D5,D6”的互連端。將二極管的其它連接點連接到所需的正和負電壓。
上述專利可認為是與本發(fā)明最接近的電路裝置。
更進一步地考慮本發(fā)明的重要特性,還要指出美國專利出版物US-A-4,217,632描述了在次級交流電壓到次級直流電壓變壓單元之內(nèi)可飽和的電感(42,43)。無論如何此電路裝置與本發(fā)明的電路裝置不同。
美國專利出版物US-A-4,802,078的內(nèi)容也被認為是相關(guān)的技術(shù)。該出版物顯示并描述了基于半橋整流器的一種AC-DC變換器。
這種裝置中使用的二極管(50,54)用于保護不能承受反向電流的兩個晶體管(52,56)。
電阻(46,48)的功能是消耗收集的功率,此功率產(chǎn)生于變壓器(“A”)的次級(4)并且出現(xiàn)在同一變壓器的初級(2)。
這種“緩沖器”電路的目的是通過晶體管(52和56)分別將電阻(46和48)并聯(lián)在變壓器(“A”)的初級線圈上。
它們將僅在電壓變換期間被連接,因此電阻僅在短時間內(nèi)并聯(lián)在上述初級線圈上,此時功率被收集在晶體管(“A”)的初級,因此可消耗掉該聚集的功率。
其它雙二極管(31和33)不與任何電阻串聯(lián)。
最后,考慮到DC-DC變換器,美國專利出版物US-A-5,172,308也被認為是相關(guān)技術(shù)。本發(fā)明概述技術(shù)問題考慮如上所述的相關(guān)技術(shù),能夠指示一個DC-DC變換器減少在每一次變換期間損失的功率量被認為是存在的技術(shù)問題,特別是在實際變換期間在兩個二極管和所使用的晶體管內(nèi)所產(chǎn)生的功率損失,這些二極管和晶體管包含在初級直流電壓到初級交流電壓的變壓單元中。
其技術(shù)問題還在于找到合適的所需要的連接裝置,以減小二極管D5,D6的電容從而減小發(fā)生在變壓期間及前后的功率損失,二極管D5,D6用于美國專利出版物US-A-5,198,969。
指出一種可以通過所用的晶體管Q1,Q2,Q3和Q4提供一個電流,使其相當于或非常近似地相當于流過負載的電流的裝置也是必須考慮的一個技術(shù)問題。
另一個技術(shù)問題要認識到這種功率損失可通過帶相位調(diào)節(jié)的DC-DC轉(zhuǎn)換器來減小,此種轉(zhuǎn)換器要包括一個功率分配或功率損失分配部件,位于上述初級直流電壓到初級交流電壓的變壓單元中。
要考慮的技術(shù)問題還在于上述功率損失分配部件應包括或連接在電路裝置中的什么位置;還要使上述部件能連續(xù)地消除將被再分配的功率。
作為技術(shù)問題還要考慮到能用簡單的技術(shù)連接裝置來實現(xiàn)這種部件。
作為技術(shù)問題還要考慮到此元件僅由阻性器件例如一個電阻組成。
除此以外,技術(shù)問題還有設定上述電阻的阻值大小,從而每次功率損失的發(fā)生都可以有充分的時間來減弱而在屬于一個輸出電路的二極管兩端不產(chǎn)生高的電壓尖峰信號。
關(guān)于涉及的技術(shù),還有技術(shù)問題在于獲得具有明顯的功率損失減小的所述再分配,該明顯減小是相對于美國專利US-A-5,198,969中描述的電路裝置的功率損失的減少而言的。
必須考慮的一個技術(shù)問題是能夠認識到能減小流過稱作輸出二極管的輸出電路中的二極管的反向電流的重要性,或產(chǎn)生一個流過次級交流電壓到次級直流電壓變壓電路的整流電路的反向電流,以產(chǎn)生一個功率傾斜DC-DC變換。
另一個技術(shù)問題在于能夠認識到最好用一個可飽和的電感裝置實現(xiàn)適當?shù)亟档头聪螂娏鞯闹匾?,其中兩個這樣的電感值取為可限制流過鄰近整流裝置的反向電流的高電感值但通過使電感飽和的方法,使其對流過相同整流裝置的正向電流呈現(xiàn)出透明狀態(tài)。
另一個技術(shù)問題是要考慮用于將要出現(xiàn)的小的反向電流的另外的交流裝置,以產(chǎn)生功率重新分配。
還要考慮到及小心顧慮到另一個技術(shù)問題的重要性,即如此一個小反向電流會以一個短時間的電流尖峰信號對上述電感或輔助電感充電,所述電感屬于初級直流電壓到初級交流電壓變壓單元,同時至少負載電流會流過相連接的負載,但同時也伴隨一個小的反向電流流過。
還有一個技術(shù)問題是要認識到必須分配損失的相關(guān)功率的重要性,該功率存貯于上述輔助電感中,還要指明為此目的而使用阻性元件,如電阻,或其余的或多或少等價的連接裝置。
還有一個技術(shù)問題是關(guān)于如何減少損失,考慮到如美國專利出版物US-A-5,198,969所說明的連接裝置,儲存在輔助電感中的功率被分配到兩個二極管(D5,D6),除此考慮外還要看到所示的輔助電感(LC)為去磁提供了一個極低的電壓,這首先意味著在目前的變換期間內(nèi)沒有足夠的時間來消磁,這又意味著去磁的功率僅可能被消耗在可利用的晶體管及二極管上。
對于如上所述電路裝置還有一個技術(shù)問題是能夠認識,實現(xiàn)屬于一個電感和一個連接點的兩個連接之間的直接或間接的連接的重要性。一個代表阻性或至少基本上是阻性的元件,如電阻,其阻值應適于流過其上的電流的時間上相對短的通路;兩個串聯(lián)的整流裝置中的一個;一個晶體管;和一個上述電感,由于這點不允許在一個整流裝置或一個輸出二極管兩端的電壓超過一個預定值,此整流裝置和二極管屬于次級交流電壓到次級直流電壓的變壓單元。
還存在技術(shù)問題在于確定電阻阻值的重要性,其阻值高到足以使輔助電感相對快地去磁,但又不能使其高到在變壓期間使輸出二極管上的反向電壓過高。
還有一個技術(shù)問題在于認識到與測量的電路相關(guān)的值的大小的重要性,需要該值,使其可將流過晶體管的功率的一部分從晶體管分配到上述呈阻性的元件上。
還必須作為一個技術(shù)問題考慮到其重要性及優(yōu)點,即允許次級交流電壓到次級直流電壓變壓單元包括一個初級電感,其連在屬于此變壓單元的一個初級整流裝置和變壓器的次級線圈之間,一個次級電感,連在屬于此變壓單元的次級整流裝置和變壓器次級線圈之間,該變壓器屬于變壓單元;還要認識到定義電感大小的重要性,以一個高電感值限制通過上述整流裝置的反向電流,通過使電感達到飽和的辦法來實現(xiàn)對于通過相同整流裝置的正向電流呈現(xiàn)出透明。解決辦法為解決以上陳述的一個或多個技術(shù)問題,本發(fā)明基于一個已知電路裝置,此裝置有一個初級直流電壓變換到一個脈沖形狀的交流電壓的變壓單元,一個交流電壓變換到次級直流電壓的變壓單元和一個上述次級電壓平滑濾波器的變化直流電壓值,可連到一個要求功率的負載,最好是可隨時間變化的負載。
本發(fā)明特別基于一個電路裝置,其初級直流電壓到交流電壓變壓單元包括一個電感,一個所謂輔助電感,其一端連在兩個串聯(lián)的整流裝置的互接點,有一個負載電流和一個產(chǎn)生功率損失的電流流過,所述負載電流即流過一個所連接負載的電流。
同時在此發(fā)明中,交流電壓到次級直流電壓變壓單元包括并聯(lián)的相關(guān)整流裝置。
更進一步地,本發(fā)明基于一已知的電路裝置,在交流電壓的變壓期間會形成一個流過其中一個并聯(lián)整流裝置的反向電流。
本發(fā)明特別指出,對所述電感的功率聚集,(產(chǎn)生于這些反向電流)由變換單元的功率聚集再分配組件來進行重新分配,以減少所發(fā)生的損失,例如,在串接的整流裝置中,功率聚集再分配組件包括串聯(lián)的整流裝置和一個電阻或類似元件。
正如在本發(fā)明思想范圍內(nèi)的建議實施例,表明功率聚集再分配部件包括一個電阻或阻性元件和兩個串接的整流裝置以及電阻連在電感的一端和兩個整流裝置的相互連接點之間。
更進一步指明,功率聚集再分配部件包括兩個串接的整流裝置和兩個齊納二極管,每個齊納二極管反向串接在一只整流裝置上,而電感的一端直接連在兩個整流裝置的相互連接點上。
功率聚集再分配部件(A)還可以包括兩個串聯(lián)的整流裝置和兩個齊納二極管,兩個齊納二極管串接且相互反向串接在電感和整流裝置的共同連接點之間。
進一步說明,電阻可與一個電容并聯(lián)。
另一實施例表明,包括兩個串聯(lián)的整流裝置和兩個電阻的部件,每只電阻串接在一個整流裝置上。
另外,所述功率聚集再分配部件還可以包括兩個串聯(lián)的整流裝置和一個變壓器的初級線圈,此初級線圈連在電感一端和整流裝置的相互連接點之間。
此外,變壓器的次級線圈可與一整流元件相連。
發(fā)明亦指明,整流組件可被設計為產(chǎn)生一個半波整流電壓,并與次級直流電壓相聯(lián)系。
還要指明,交流電壓可看作兩個交流電壓,一個初級和一個次級電壓,以電的特性彼此分開。初級交流電壓連到一個變壓單元,然后變換到次級交流電壓。可選擇初級交流電壓值高于次級交流電壓值。
同時指明,功率聚集再分配部件適用于重新分配聚集的功率,以降低產(chǎn)生于初級直流電壓到交流電壓變壓單元中的部件上的功率損失。部件包括晶體管。
在此電路裝置中,還要進一步指明,功率損失產(chǎn)生于變壓期間的兩個串接整流裝置中的一個上,它們是初級直流電壓到初級交流電壓的變壓單元的一部分的所選擇的一些晶體管上,而此功率損失可由上述元件重新分配。
在本發(fā)明范圍內(nèi)所提出的實施例中,更進一步指明,功率聚集再分配部件部分地包括一個呈阻性或至少基本上是阻性的部件,此部件的阻值要特別適于該電路裝置中的元件,以提供一個流過兩個串接整流裝置中的一個電流通路;包括一個晶體管,和一個電感,在一個相對短的時間內(nèi),不允許在屬于次級交流電壓到次級直流電壓變壓單元的并聯(lián)的整流裝置或輸出二極管上有一個超過預定值的反向電壓。
此發(fā)明進一步指出,次級交流電壓到次級直流電壓變壓單元包括一個初級電感,與屬于此單元的初級整流裝置串聯(lián),和一裝置次級電感,與屬于此單元的次級整流裝置串聯(lián)。
還表明所使用的電感全被取一定值以限制流經(jīng)相鄰整流裝置的反向電流,通過高阻抗值并對流經(jīng)同一整流裝置的向前電流呈透明性,通過飽和的方法優(yōu)點本發(fā)明的電路裝置最主要的優(yōu)點是,用簡單的裝置形成,對被充電的輔助電感重新分配功率聚集的條件,此功率聚集由反向電流產(chǎn)生和傳送,所以儲存在輔助電感中的功率不僅要被晶體管和二極管分配,還被功率分配部件分配所以可在短時間內(nèi)完成所需的去磁,但沒有快到使在整流裝置或輸出二極管上的反向電壓超過預定的值,整流裝置或一個輸出二極管屬于次級交流電壓到次級直流電壓的變壓單元。
本發(fā)明中電路裝置的主要特點在以下的權(quán)利要求1中有所陳述。附圖的簡要描述參考附圖對描述本發(fā)明重要特點的幾個推薦電路裝置進行更詳細的描述,其中
圖1是屬于一個DC-DC轉(zhuǎn)換器的AC-DC轉(zhuǎn)換器方框圖,為簡單易懂,標明了出現(xiàn)在方框圖間的電壓;圖2是對本發(fā)明非常重要,是屬于本發(fā)明的功能塊的連線圖,圖上增加了功率分配部件。
圖3,是本發(fā)明的一個初級功率分配部件的連線圖。
圖4是根據(jù)本發(fā)明的一個部件的第二實施例的連線圖。
圖5是功率分配部件的第三個實施例的連線圖。
圖6是功率分配部件的第四個實施例的連線圖。
圖7是功率分配部件的第五個實施例的連線圖。
圖8是功率分配部件的第六個實施例的連線圖。
圖9是功率分配部件的第七個實施例的連線圖。
圖10表示了按圖3所示電路裝置流過二極管(V3或V4見圖2)的電流隨時間的變化。在一段轉(zhuǎn)換期間稍微放大了這種電流的適時變化。
本發(fā)明優(yōu)選實施例的描述參考圖1,AC-DC變換器1的方框圖例舉了傳導一個交流電壓和一個交流電流的兩個連接導體。按先前已知的方法,這個交流電壓通過一個整流橋3在導體3a上形成了一個全波整流電壓。
這個全波整流電壓達到375伏的峰值并被連接在“升壓”—變壓器4上,變壓器4包括一個線圈,一個二極管及一個晶體管,按已知的方法,晶體管的狀態(tài)由控制設備5來控制,以在導體4a上產(chǎn)生一個調(diào)節(jié)過的輸出電壓偏置,值為380—400伏DC,以1個雙網(wǎng)絡頻率(100赫茲或120赫茲)疊加一個電壓,峰—峰值在10V數(shù)量級左右。
此后被指定為初級直流電壓的導體4a上的電壓和相應的電流被連接到變壓單元6上,在變壓單元6中,通過導體6a,一個脈沖寬度調(diào)制提供了一個初級交流電壓。
進一步可看到,變壓單元7將導體6a上的一個初級交流電壓變換為導體7a上的一個次級交流電壓。
本發(fā)明中重要的DC-DC變換器利用方框6,7,8和9,其中變換單元7可略去,但為了在電路中將DC-DC變換器的初級端和次級端分開時要包括進來。
在變壓單元7被略去時,上述初級和次級交流電壓分別都指定為交流電壓。
變壓單元7可被設置為向上或向下變換電壓值,但也可以使變換率為1∶1。
產(chǎn)生在導體7a上的次級交流電壓到變壓單元8的導體8a上的次級直流電壓是用于在導體7a上對次級交流電壓進行全波整流,這個全波整流過的脈沖形的直流電壓通過導體8a連在平滑濾波器9上。
通過先前已知的電路,一個直流電壓產(chǎn)生于輸出端10,并通過相位調(diào)節(jié)的方法給控制設備11上饋送一個恒定電壓值。產(chǎn)生的瞬間電流值可通過到濾波器9的檢測連接而被檢測。當電壓值保持恒定,根據(jù)負載12的變化值,通過對電流值進行所要求的調(diào)整,可使瞬時電流適于負載的瞬間值。
按照先前已知的方式,測量電路13與控制設備5和11協(xié)同工作。
參照圖2,連接裝置的連線圖說明變壓單元6或反向整流器6,變壓單元7或變壓器7,變壓電路8或整流器8,直流電壓平滑濾波器9,以便更好地說明本發(fā)明的發(fā)明性思想。
振幅大約為400VAC的交變脈沖形直流電壓相關(guān)信號6a通過晶體管M1和M4或M2及M3交替地靈活地調(diào)節(jié)而形成,這些晶體管屬于反向整流器6,由控制設備11來控制。
為理解本發(fā)明富有創(chuàng)造性的思想,了解有關(guān)能量—或在變換序列過程的功率波動,功率分配和有效時間內(nèi)的功率消耗等一系列的過程是非常重要的。
假設,給定晶體管M1和M4處于激活或?qū)顟B(tài),很明顯,負載電流將從正端4a+被反饋出來,通過晶體管M1,輔助電感L1,電容C1,變壓器7的初級線圈71,并通過晶體管M4反饋回到負端4a。
這樣,到變壓器7的電壓脈沖被轉(zhuǎn)換到變壓器7的次級線圈72上,允許變換過的電壓脈沖經(jīng)過電感L3和二極管V4。此脈沖然后經(jīng)電容C2和電感L4被平滑,以便形成一個到導體10的正端10+的電流。
在下述變換過程期間,當晶體管M2和M3在導通狀態(tài)時,一個反向電壓脈沖被初級線圈71所接收,電壓被變換到次級線圈73,經(jīng)過電感L2和二極管V3在導體10的正端10+產(chǎn)生所需要的電流。
本發(fā)明還要盡可能地限制反向電流,此反向電流在晶體管M1和M4的開關(guān)過程中出現(xiàn)在一只二極管上(V3,V4分別地)。
限制反向電流可通過使用可飽和的電感L1和L2來實現(xiàn),這些電感定為高感值,以限制通過附近整流裝置(V3,V4)的反向電流,但又依靠其飽和性,使其對流過相同整流裝置上的正向電流呈現(xiàn)透明狀態(tài)。
盡管采取了使用能以前述方法使電感飽和的措施,在實際應用中(圖10中時間/電流過程所示),已經(jīng)證明仍然會有一個小的反向電流產(chǎn)生,并且這個反向電流以一個電流尖峰對輔助電感L1充電,在圖10中,用符號50和51例舉出。
這樣,為重新分配由反向電流產(chǎn)生的功率聚集,本發(fā)明提供了一個屬于變壓單元6的再分配部件A,其用于重新分配并減小產(chǎn)生的功率損失,如,部件A的串聯(lián)整流裝置上和晶體管M1到M4上。
參照圖3,表示出部件A包括一個電阻R1和兩個串聯(lián)整流裝置V1,V2,電阻R1連在電感L1的L1a端和整流裝置V1,V2的互接點Va之間。
根據(jù)圖3和圖2所提供的連線圖,若利用再分配部件A,很明顯儲存在電感L1中的功率可在連接序列中通過電阻R1得以再分配,如通過二極管V2,晶體管M1和電感L1形成的一個閉合電路。
特別地,本發(fā)明強調(diào)電阻R1值的確定。
在一個選擇的實際應用中,此電阻值可選為大約30Ω。
然而,電阻值的選定十分復雜且需考慮各種的參數(shù)。
如上描述的振蕩電路中(其中電阻R1是一部分),一個很低的電阻值為作為損失的聚集的功率提供了一個很長的放電時間。振蕩電路中一個高電阻值允許所需的功率再分配并且在短得多的時間內(nèi)被消耗掉。
這種情況形成一個基本論點,即阻值R1要選高。
假定這樣的理論,即選擇一個電阻R1的高阻值將會使二極管V3和V4上的反向電壓尖峰值增加,此電壓峰值與反向電流相關(guān)。
因此,盡管電阻R1的阻值應該要高,但它不能高到產(chǎn)生一個超過預定值的電壓尖峰,在此預定值,二極管V3和V4將會被擊穿,所以要考慮一個合適的安全界限。
圖3例舉了第一個功率聚集再分配部件A的實施例。
圖4所示是部件A的第二個實施例。這個實施例中,包括兩個串聯(lián)的整流裝置V1,V2和兩個齊納二極管,每個齊納二級管反向串接在一個整流裝置上。電感的L1a端直接連接在兩個整流裝置的互接點Va上。
圖5說明,功率聚集再分配部件A包括兩個串聯(lián)的整流裝置V1,V2和兩個齊納二極管Z3和Z4,齊納二極管原則上被認為是如圖3中的電阻R1,兩個齊納二極管彼此串聯(lián),并在電感L1的L1a端和整流裝置的互接點Va之間相互反接。
圖6說明部件A的第4個實施例,根據(jù)圖3,將電阻R1并接一個電容C4。
圖7表示了部件A的第5個實施例,包括兩個串聯(lián)的整流裝置V1,V2和兩個電阻R3,R4,每個電阻與一個整流裝置串聯(lián),電感的一端L1a直接連在兩個整流裝置的互接上Va上。
圖8表示功率聚集再分配部件A的第6個實施例。包括兩個串聯(lián)的整流裝置V1,V2和一個變壓器的初級線圈T2p,這個初級線圈連在電感L1的一端L1a和整流裝置的互接點Va之間。
變壓器T2的次級線圈T2s連在整流部件81上,如前所知,這個整流部件可設置為在82端形成一個全波整流電壓。
以前面已知的方法,整流部件81也可包括一個電壓平滑電路81a。產(chǎn)生的電壓82可通過10連接端連在負載12上。
經(jīng)全波整流的電壓82在圖2中可與電壓平滑電路9相連,而不需使用一個內(nèi)部電壓平滑電路。
圖9表示部件A的第7個實施例,其中該部件包括兩個串聯(lián)的整流裝置V1,V2,兩個電阻R3,R4,每個電阻分別與一個整流裝置串接,還有兩個電容C5,C6,每個電容分別并聯(lián)在R3,R4之中的一個電阻上。電感的一端L1a直接連在兩個整流裝置的共接端Va上。
盡管圖7和圖9中說明了電阻和二極管的串聯(lián)有二極管的互接點Va,顯然,二極管和電阻可更換位置,使互接點Va為電阻的互接點。
部件A的連接裝置特別適用于全橋相位調(diào)制,但此連接裝置也可用于工作在一個恒定的停止時間的半橋。
電阻R1可由另外一些等效的電路連接來代替。
圖9舉出一個這樣的例子,在圖9中電容C5,C6的值選為使其上電壓基本保持恒定。這個方法的優(yōu)點是可以保證恒定的箝位電壓,使在輸出二極管V3、V4上的電壓得到很好的控制。
在本發(fā)明的范圍內(nèi),也可以將電容C5和電阻R3或電容C6和電阻R4用齊納二極管代替,以達到相同技術(shù)效果,這種連接裝置會舉例說明。
有幾種變形的實例和不同部件的不同連接,這都在本發(fā)明思路的范圍內(nèi),它們提供了轉(zhuǎn)移部分功率損失的方法,將功率損失從反向整流器的晶體管和二極管上轉(zhuǎn)移到其它部件上,同時可降低功率損失的總量。
依照本發(fā)明,連接功率聚集再分配部件A除此之外還可以提供了減少自振蕩電路的冒險的可能性。
流過二極管V3或V4中的每一只的電流的隨時間的變化示于圖10,在此例中,使用如圖3所示的電路裝置,在兩個電壓變化過程50和51的每一個的時間變化分別被稍微擴大。
圖10顯示了兩個電壓變化過程,標為50和51。當電流變化上升到“t0”點期間,電感L2或L3處于飽和狀態(tài),之后,在開關(guān)瞬間,電流隨時間的變化,示于曲線標號51a。標號51b的電流尖峰產(chǎn)生一個與聚集功率有關(guān)的功率損失,它將按前述方法進行分配。
假設當可飽和電感L2和L3沒有被使用時,時間變化遵循曲線51c,導致了更大的功率聚集所產(chǎn)生的損失。
在時間“t0”后,電感L2或L3提供了一個大的電感值,從而限制流過附近整流裝置V3,V4的反向電流。
電感對流過相同整流裝置的正向電流是透明的。
要知道,本發(fā)明并不局限在所舉的幾上實施例,在下列權(quán)利要求所列的發(fā)明思想的范圍內(nèi)可做出改進。
權(quán)利要求
1.電路裝置,包括初級直流電壓(4a)到交流電壓的變壓單元,一個上述交流電壓到次級直流電壓的變壓單元,且上述次級直流電壓平滑濾波器,其中該初級直流電壓到交流電壓的變壓單元包括一個電感,其一端連在兩個串聯(lián)的整流裝置共同的連接點上,上述交流電壓到次級直流電壓變壓單元包括相互并聯(lián)的整流裝置,從而在交流電壓的變換期間形成一個反向電流,流經(jīng)相互并聯(lián)的整流裝置之一,其特征在于,從該反向電流產(chǎn)生功率聚集到該電感,可以被屬于該變壓單元的一個功率聚集再分配部件進行再分配以減少出現(xiàn)的功率損失,例如,在該串聯(lián)的整流裝置中,從而該部件包括兩個串聯(lián)的整流裝置,還有一個阻性元件,如一個電阻或另外的多少等價的連接裝置,以縮短該反向電流持續(xù)時間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的電路裝置,其特征在于,上述功率聚集再分配部件包括一個電阻和兩個串聯(lián)的整流裝置,且該電阻連接在電感的一端和該兩個整流裝置的互接點之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的電路裝置,其特征在于,上述功率聚集再分配部件包括兩個串聯(lián)的整流裝置和兩個齊納二極管,每個齊納二極管與其中一個整流裝置反向串接,且電感的一端直接連在上述兩個整流裝置的互接點。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的電路裝置,其特征在于,上述功率聚集再分配部件包括兩個串聯(lián)的整流裝置和兩個齊納二極管,這兩個齊納二極管相互串聯(lián)并在電感的一端和所述整流裝置的互接點之間相互反接。
5.根據(jù)權(quán)利要求2的電路裝置,其特征在于,上述電阻與一個電容并聯(lián)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的電路裝置,其特征在于,上述功率聚集再分配部件包括兩個串聯(lián)的整流裝置和兩個電阻,每個電阻與所述整流裝置中一只串聯(lián),且電感一端被直接連在兩個所述整流裝置的互接點。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的電路裝置,其特征在于,上述功率聚集再分配部件包括兩個串聯(lián)的整流裝置和一個變壓器的初級線圈,所述初級線圈連在電感的一端與該整流裝置的互接點之間。
8.根據(jù)7的電路裝置,其特征在于,上述變壓器的次級線圈與一個整流部件相連。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的電路裝置,其特征在于,這個整流部件包括一個電壓平滑電路,且所產(chǎn)生的電壓與一負載相連。
10.根據(jù)權(quán)利要求8的電路裝置,其特征在于,由整流部件產(chǎn)生的電壓連在電壓平滑電路上,該電路預先與一負載相連。
11.根據(jù)權(quán)利要求6的電路裝置,其特征在于,上述每個電阻與一電容并聯(lián)。
12.根據(jù)權(quán)利要求1的電路裝置,其特征在于,上述交流電壓分作兩個交流電壓,一個初級交流電壓和一個次級交流電壓,且所述初級交流電壓經(jīng)與一變壓單元相連變?yōu)樵摯渭壗涣麟妷骸?br>
13.根據(jù)權(quán)利要求12的電路裝置,其特征在于,初級交流電壓值要選擇得高于次級交流電壓值。
14.根據(jù)權(quán)利要求1的電路裝置,其特征在于,上述功率聚集再分配部件適用于重新分配功率聚集,以降低產(chǎn)生于所述初級直流電壓到交流電壓的變壓單元中的功率損失。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的電路裝置,其特征在于,上述部件包括晶體管。
16.根據(jù)權(quán)利要求1的電路裝置,其特征在于,在變換期間,在所述兩個整流裝置和一些所選的晶體管—作為初級直流電壓到交流電壓的變壓單元的一部分—上的功率損失可被所述部件重新分配,這樣所述部件進行了部分功率損失的再分配,且該部件的連接在某種程序上降低了功率損失的總量。
17.根據(jù)權(quán)利要求1的電路裝置,其特征在于上述阻性元件的電阻值適用于一個相對短時間的電流通路,該電流流經(jīng)兩個串聯(lián)整流裝置中的一個,一個晶體管和一個電感,這個電感的選擇不允許屬于上述交流電壓到次級直流電壓的變壓單元的一個整流裝置上的電壓超過一個預定義的值。
18.根據(jù)權(quán)利要求17的電路裝置,其特征在于,上述整流裝置的預定義值可選為對于與一個預定系數(shù)相乘的最大值有效,該系數(shù)被選為小于1,0。
19.根據(jù)權(quán)利要求1的電路裝置,其特征在于,交流電壓到次級直流電壓的變壓單元包括一個初級電感,與屬于此單元的初級整流裝置串聯(lián),和一個次級電感,與屬于此單元的次級整流裝置串聯(lián)。
20.根據(jù)權(quán)利要求19的電路裝置,其特征在于,該電感大小取為限制流過附近整流裝置的反向電流,且依靠其飽和性,使其對正向電流呈現(xiàn)透明。
全文摘要
本發(fā)明包括一個電路裝置,有一個初級直流電壓(4a)到交流電壓的變壓單元(6),一個交流電壓到次級直流電壓(8a)變壓單元(8)和一個次級直流電壓(8a)平滑濾波器(9),可與一負載(10,12)相連,而所述初級直流電壓(4a)到交流電壓變壓單元(6)包括一個電感(L
文檔編號H02M3/337GK1129046SQ95190509
公開日1996年8月14日 申請日期1995年6月2日 優(yōu)先權(quán)日1994年6月2日
發(fā)明者B·M·卡爾森, R·J·E·沃爾德 申請人:艾利森電話股份有限公司