專利名稱：T型變換器可控支路的無損緩沖電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種緩沖電路，特別涉及一種適用于T型變換器可控支路上可控開關(guān)的無損 型緩沖電路。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的有損型吸收電路在吸收開關(guān)管狀態(tài)切換時存儲于線路雜散電感的能量時，會引入 不必要的能量損耗，降低了系統(tǒng)的效率；傳統(tǒng)的無損型吸收電路未能根據(jù)T型變換器的結(jié)構(gòu) 特點進行優(yōu)化，元器件較多，增加了復(fù)雜性。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是解決T型變換器可控支路上可控開關(guān)的緩沖吸收問題， 提供簡單可靠的解決方案。
為了達到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下
通過2k個電容串聯(lián)構(gòu)成T型變換器的縱軸；雙向開關(guān)k個雙向可控開關(guān)單元構(gòu)成T型變 換器的橫軸；雙向開關(guān)之間的節(jié)點和對應(yīng)的縱軸上半部分電容的節(jié)點之間有單向整流支路， 在雙向開關(guān)之間的節(jié)點和對應(yīng)的縱軸下半部分電容的節(jié)點之間是由單向開關(guān)構(gòu)成從縱軸流向 橫軸的單向整流支路，與前述的整流支路的方向相反；k為正整數(shù)；緩沖電路由兩個二極管
及一個電容構(gòu)成，橫軸上半部分支路的緩沖電容的一個二極管和一個電容按傳統(tǒng)方式構(gòu)成吸 收電路，通過另外一個二極管將能量返回縱軸上的電容，能量返回的二極管陽極接對應(yīng)縱軸 電容的低電位端；橫軸下半部分支路的緩沖電容的一個二極管和一個電容按傳統(tǒng)方式構(gòu)成吸 收電路，通過另外一個二極管將能量返回縱軸上的電容，能量返回的二極管陰極接對應(yīng)縱軸 電容的高電位端。
本發(fā)明的有益效果
采用較少的元器件，根據(jù)T型變換器的特點，構(gòu)成無損型吸收電路，在不增加系統(tǒng)復(fù)雜 性、不降低系統(tǒng)效率的情況下，解決可控支路上可控開關(guān)的緩沖吸收問題。
圖1為本發(fā)明所公布的無損吸收電路在T型變換器的應(yīng)用。 圖2為T型變換器橫軸以上部分可控支路的緩沖電路配置圖。 圖3為T型變換器橫軸以下部分可控支路的緩沖電路配置圖。
具體實施例方式
結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步說明
申請?zhí)柺?00810118834.7，發(fā)明名稱是可實現(xiàn)整流和逆變的多電平T型變換器的拓 撲結(jié)構(gòu)，記載的電路如下通過電容Cn、 CT2 C,d、 CTk、 CB1、 CB2……C啡.d、 C歐共
2k個電容串聯(lián)構(gòu)成T型變換器的縱軸；雙向開關(guān)S,、 S2……Sk.,、 Sk構(gòu)成T型變換器的橫軸；
雙向開關(guān)之間的節(jié)點和對應(yīng)的縱軸上半部分電容的節(jié)點之間有由單向開關(guān)Sm ， STi2……ST,
構(gòu)成從橫軸流向縱軸的單向整流支路，在雙向開關(guān)之間的節(jié)點和對應(yīng)的縱軸下半部分電容的
節(jié)點之間是由單向開關(guān)S^， SBi2……SBipi)構(gòu)成從縱軸流向橫軸的單向整流支路，與前述的整
流支路的方向相反；k為正整數(shù)。
基于上述雙向的T型變換器，橫軸以上部分的可控支路上的緩沖單元S^由二扱管S^d,、
S^,及電容C^構(gòu)成，二極管S，,的陽極與二極管S，的陰極連接，二極管S^的陰極與可
控開關(guān)S^反并聯(lián)二極管的陽極相連，二極管S^D2的陽極與縱軸上電容C^、 q(k.D的節(jié)點相
連；緩沖電容中電容C^一端與二極管S^d,的陽極相連，另一端與可控開關(guān)Sm反并聯(lián)二極 管的陰極相連。
基于上述雙向的T型變換器，橫軸以下部分的可控支路上的緩沖單元S^由二極管SnBDi 、 S自及電容C^k構(gòu)成，二極管S,的陰極與二極管S,的陽極連接，二極管S，的陽極與可
控開關(guān)SBk,反并聯(lián)二極管的陰極相連，二極管SnBD2的陰極與縱軸上電容Cek、 CB(^的節(jié)點相
連；緩沖電容中電容C^一端與二極管S^d,的陰極相連，另一端與可控開關(guān)S^反并聯(lián)二極
管的陽極相連。
橫軸以上部分的可控支路上的緩沖單元的工作過程以S^為例進行分析
當(dāng)可控開關(guān)s^關(guān)斷時，存儲于雜散電感的能量電流方向不能突變，其流通路徑中的開 關(guān)s^變?yōu)殡娙輈^、 二極管s^D,，其他通路不變。此時，電容c^被充電，當(dāng)其電壓被充
至電容C^的電壓值時，二極管S^D2導(dǎo)通，緩沖電路的能量向輸出電容轉(zhuǎn)移。 橫軸以下部分的可控支路上的緩沖單元的工作過程以S^為例進行分析
當(dāng)可控開關(guān)S^關(guān)斷時，存儲于雜散電感的能量電流方向不能突變，其流通路徑中的開
關(guān)SBk/變?yōu)殡娙軨^k、 二極管Snem，其他通路不變。此時，電容C皿被充電，當(dāng)其電壓被充 至電容C^的電壓值時，二極管S^M導(dǎo)通，緩沖電路的能量向輸出電容轉(zhuǎn)移。
圖2為T型變換器橫軸以上部分可控支路的緩沖電路配置圖。圖3為T型變換器橫軸以 下部分可控支路的緩沖電路配置圖。圖中將緩沖電路及與其相連的支路、縱軸電容按單元形 式進行了描述。
權(quán)利要求
1.T型變換器可控支路的無損緩沖電路，該電路基于雙向T型變換器，其特征在于雙向T型變換器的電路拓撲的可控支路以橫軸為界分成兩組，橫軸以上部分的可控支路上的緩沖單元(SnTk)由二極管(SnTD1、SnTD2)及電容(CnTk)構(gòu)成，二極管(SnTD1)的陽極與二極管(SnTD2)的陰極連接，二極管(SnTD1)的陰極與可控開關(guān)(STk1)反并聯(lián)二極管的陽極相連，二極管(SnTD2)的陽極與縱軸上電容(CTk、CT(k-1))的節(jié)點相連；緩沖電路電容(CnTk)一端與二極管(SnTD1)的陽極相連，另一端與可控開關(guān)(STk1)反并聯(lián)二極管的陰極相連；橫軸以下部分的可控支路上的緩沖單元(SnBk)由二極管(SnBD1、SnBD2)及電容(CnBk)構(gòu)成，二極管(SnBD1)的陰極與二極管(SnBD2)的陽極連接，二極管(SnBD1)的陽極與可控開關(guān)(SBk1)反并聯(lián)二極管的陰極相連，二極管(SnBD2)的陰極與縱軸上電容(CBk、CB(k-1))的節(jié)點相連；緩沖電容中電容(CnBk)一端與二極管(SnBD1)的陰極相連，另一端與可控開關(guān)(SBk1)反并聯(lián)二極管的陽極相連。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的T型變換器可控支路的無損緩沖電路，其特征在于緩沖電路 與可控支路選擇在支路上各個開關(guān)管或多個開關(guān)管組合的兩端相連，二極管(SnTD1)的陰極與可控開關(guān)(STki)中任一個反并聯(lián)二極管的陽極相連，緩沖電路電容(CnTk)的一端與可控開關(guān)(S^)中任一個反并聯(lián)二極管的陰極相連；二極管(SnBD1)的陰極與可控開關(guān)(SBki)中任一個反并聯(lián)二極管的陰極相連，緩沖電路電容(CnBk)的一端與可控開關(guān)(SBkj)中任一個反并聯(lián)二極管的陽極相連；其中1=1,2......2k ， jd。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的T型變換器可控支路的無損緩沖回路，其特征在于T型變換 器可控支路的無損緩沖電路適用于L型升壓變換器、L型降壓變換器及衍生電路。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種T型變換器的無損緩沖電路，該電路通過2k個電容串聯(lián)構(gòu)成T型變換器的縱軸；k個雙向可控開關(guān)單元構(gòu)成T型變換器的橫軸；雙向開關(guān)之間的節(jié)點和對應(yīng)的縱軸電容的節(jié)點之間有由單向開關(guān)構(gòu)成從橫軸流向縱軸的單向整流支路，且縱軸上下兩部分對應(yīng)的單向整流支路方向相反；k為正整數(shù)；橫軸以上部分的可控支路上的緩沖單元(S<sub>nTk</sub>)由二極管(S<sub>nTD1</sub>、S<sub>nTD2</sub>)及電容(C<sub>nTk</sub>)構(gòu)成，二極管(S<sub>nTD1</sub>)的陽極與二極管(S<sub>nTD2</sub>)的陰極連接，二極管(S<sub>nTD1</sub>)的陰極與可控開關(guān)(S<sub>Tk1</sub>)反并聯(lián)二極管的陽極相連，二極管(S<sub>nTD2</sub>)的陽極與縱軸上電容(C<sub>Tk</sub>、C<sub>T(k-1)</sub>)的節(jié)點相連；緩沖電容中電容(C<sub>nTk</sub>)一端與二極管(S<sub>nTD1</sub>)的陽極相連，另一端與可控開關(guān)(S<sub>Tk1</sub>)反并聯(lián)二極管的陰極相連；由對偶的方式可得到橫軸以下部分的可控支路上的緩沖單元。
文檔編號H02M1/00GK101355297SQ20081022269
公開日2009年1月28日 申請日期2008年9月23日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月23日
發(fā)明者湖 孫, 張立偉, 楊中平, 飛 林, 游小杰, 王琛琛, 賀明智, 鄭瓊林, 郝瑞祥, 黃先進 申請人:北京交通大學(xué)