AC/AC变换用电源装置制造方法及图纸

技术编号:5016543 阅读:234 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术提供一种AC/AC变换用电源装置,具备:针对交流输入串联地连接的n(n≥2)个整流电路(D1~Dn);针对所述整流电路(D1~Dn)的各输出,分别连接的n个高频开关电路(SC1~SCn);以及对各高频开关电路(SC1~SCn)的输出分别连接了一次侧绕组的n个变压器(TR1~TRn)。所述各变压器(TR1~TRn)的二次侧绕组相互并联地连接,具备用于将所述各变压器的二次侧绕组的输出变换为交流的输出开关电路(SW)。所述高频开关电路(SC1~SCn)具有可以使高频开关信号的波形延迟的延迟电路(C14、R14、C24、R24)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于得到对交流输入进行电压变换后的交流输出的AC/AC变换用电 源装置(也称为电子变压器)。
技术介绍
在以往公知的专利文献1中,公开了如下电源装置对商用交流电源进行整流而 得到直流电压,对该直流电压串联地连接多个逆变器,分别通过变压器对从各个逆变器得 到的高频电压进行绝缘/升降压,并联地连接各变压器的二次侧的输出电压Vout,并且通 过整流电路进行整流/平滑化,得到1个直流电压。在该电源装置中,将商用交流电源整流为直流之后,通过均压电路进行均分,将各 均分后的电压分别输入到逆变器。专利文献1 美国专利第4062057号公报(US专利4062057 ;图1)但是,在所述电源装置中,由于针对直流电压串联地连接了多个逆变器,所以存在 需要由电阻、扼流圈以及电容构成器的均压电路而导致电路部件的数量增加这样的问题。另外,在将所述电源装置应用于对电力进行处理的AC/AC变换用电源装置的情况 下,无法忽略由于通过均压电路而产生的损耗。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种电路结构简单并且电力损耗少的AC/AC变换用电源直ο本专利技术的AC/AC变换用电源装置的特征在于,具备针对交流输入串联地连接的 η (n ^ 2)个整流电路;针对所述整流电路的各输出,分别连接的η个高频开关电路;对各高 频开关电路的输出分别连接了一次侧绕组的η个变压器;以及与所述η个变压器的二次侧 绕组分别连接的输出侧的整流电路,所述输出侧的整流电路的整流后的输出相互并联地连 接,并且具备用于将所述输出侧的整流电路的整流后的输出变换为交流的输出开关电路。根据该结构,可以实现无需均压电路、电路结构简单、并且电力损耗少的AC/AC变 换用电源装置。所述高频开关电路优选具有可以使高频开关信号的波形延迟的延迟电路。可以使 用该延迟电路,使在各高频开关电路中使用的高频开关信号的相位在高频开关电路之间分 散。因此,可以容易地在时间上分散地吸收AC/AC变换用电源装置的输出电压中包含的高 频开关信号。特别在所述输出侧的整流电路的整流后的输出上连接了高频平滑用元件的情况 下,可以将该高频平滑用元件的电容(平滑能力)设为低性能的元件,并且可以降低输入到 高频平滑用元件的冲击电流。如果设计成在将高频开关信号的一个周期设为T时每个高频开关电路的延迟时 间成为T/n,则可以使高频开关信号的相位均等地分散到高频开关信号的一个周期中。另外,如果构成为还包括将由所述延迟电路延迟后的高频开关信号的波形从1个 高频开关电路传送到其他高频开关电路的传送电路,则可以使各高频开关电路的延迟时间 成倍地延迟,并且可靠地实现高频开关信号之间的同步。另外,也可以在所述各高频开关电路中,为了使晶体管元件进行开关动作而设置 了第二变压器,所述第二变压器具有用于接收高频开关信号的供给的一次绕组;与所述 晶体管元件连接的二次绕组;以及用于使高频开关信号的波形延迟的三次绕组,所述三次 绕组的输出与其他高频开关电路的第二变压器的一次绕组连接。由该三次绕组产生的延迟 信号被供给到其他高频开关电路的第二变压器,从而可以在高频开关电路之间,使高频开 关信号的波形延迟。优选包括在AC/AC变换用电源装置的输出电压超过了阈值的情况下,用于通知该 情况的保护电路。由于针对交流输入串联地连接了高频开关电路,所以在某一个高频开关 电路产生了短路时,AC/AC变换用电源装置的输出电压上升,而对负载设备造成恶劣影响。 为此,才优选设置通知该情况的保护电路。另外,不仅是用于进行通知的保护电路,也可以在AC/AC变换用电源装置中设置 监视控制电路。监视控制电路对AC/AC变换用电源装置的输出电压进行检测,对所检测出 的电压与基准值进行比较,根据所检测出的电压与基准值之差,设定输入侧被短路的高频 开关电路的数量,从而可以自动地调整AC/AC变换用电源装置的输出电压。如上所述,根据本专利技术,可以降低高频开关电路的输出波形中包含的高频信号的 变动量,其结果,通过输出开关电路变换后的交流电压中包含的噪声也被降低。另外,高频 平滑用元件中流过的冲击电流变小,由此发热量减少,而可以提高AC/AC变换效率。通过参照附图接下来叙述的实施方式的说明,本专利技术中的所述或者其他优点、特 征以及效果将更加明确。附图说明图1是本专利技术的一个实施方式的AC/AC变换用电源装置的电路图。图2是示出AC/AC变换用电源装置的各部分的电压波形的曲线图。图3是高频开关电路的各部分的电压波形图。图4是示出在将高频开关电路的数量η设为4的情况下第1个 第4个高频开关 电路的输出波形的放大图。图5是示出对4个波形进行整流而脉动电流化的波形的图。图6是示出将图5的各图的信号波形相加而得到的波形的图。图7是包含在高频开关电路中的保护电路I3R的电路图。图8是具备输出电压调整电路的AC/AC变换用电源装置的电路图。图9是示出用于使高频开关信号的相位延迟的AC/AC变换用电源装置的其他电路 例子的电路图。图10是示出将AC/AC变换用电源装置进行Δ连接的情况下的连接例子的图。图11是示出将AC/AC变换用电源装置进行Y连接的情况下的连接例子的图。符号说明Dl Dn 整流电路;SCl SCn 高频开关电路;TRl TRn 变压器;TSl TSn 变压器(脉冲变压器);SW:输出开关电路;C14、R14、C24、R24 延迟电路;CPUCP2 光电耦 合器(传送电路);CL 输出侧的电容器(高频平滑用元件);PR 保护电路;SCRl SCRm 短路电路;M 监视控制电路具体实施例方式以下,参照附图对本专利技术的实施方式进行详细说明。图1是本专利技术的一个实施方式的用于将单相或者三相的电源配电到各家庭的AC/ AC变换用电源装置的电路图。该AC/AC变换用电源装置具有通过输入端子Tl、T2和输出 端子T3、T4规定的电路。在输入端子Τ1、Τ2上连接高压(例如6600V)的交流电源。交流 电源一般是三相,但在该实施方式中,仅取出三相中的一个相的电路来进行说明。对于输入端子Τ1、Τ2,通过保险丝F串联地连接了 η (η是整数;η彡2)个整流电路 Dl Dn。交流电源的电压通过这些整流电路Dl Dn进行η等分,分割后的各电压通过这 η个整流电路Dl Dn分别被变换为直流(脉动电流)。变换后的各直流电压被分别输入到η个高频开关电路SCl SCn。S卩,第1个整流 电路Dl的直流电压被输入到第1个高频开关电路SC1,第i(i是代表编号,取1至η中的 某一个)个整流电路Di的直流电压被输入到第i个高频开关电路SCi,第η个整流电路Dn 的直流电压被输入到第η个高频开关电路SCn。各高频开关电路SCl SCn的输出分别与变压器TRl TRn连接,通过变压器 TRl TRn降压成规定的电压值(例如100V)。由变压器TRl TRn降压后的电压分别通 过输出侧的整流电路Dl' Dn'被变换为直流电压(脉动电流)。各直流电压(脉动电 流)是相同大小的电压,通过接线并联连接。对于通过并联连接而得到的电压,利用输出侧 的电容器CL来除去高频开关信号的分量,通过将输出侧的脉动电流变换为交流的输出开 关电路SW而被变换为交流电压Vout。这样实现了 AC/AC变换。图2是示出AC/AC变换用电源装置本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种AC/AC变换用电源装置,其特征在于,具备:针对交流输入串联地连接的n个整流电路,其中,n≥2;针对所述整流电路的各输出,分别连接的n个高频开关电路;对各高频开关电路的输出分别连接了一次侧绕组的n个变压器;以及与所述n个变压器的二次侧绕组分别连接的输出侧的整流电路,所述输出侧的整流电路的整流后的输出相互并联地连接,以及用于将所述输出侧的整流电路的整流后的输出变换为交流的输出开关电路。

【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:王国华
申请(专利权)人:新田株式会社
类型:发明
国别省市:JP[日本]

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