具有线性输出和pwm输出的混合式功率变换器的利记博彩app

文档序号:7425922阅读:112来源:国知局
专利名称:具有线性输出和pwm输出的混合式功率变换器的利记博彩app
技术领域
本发明涉及一种具有线性输出和PWM输出的混合式功率变换器,属于电 机控制领域。
背景技术
在伺服驱动系统中,为了提高系统的响应特性与效率,通常都采用PWM 功率变换电路(放大器);而在要求极高的定位精度以及平滑运行的场合,由于 由PWM斩波引起的电流脉动以及为防止桥臂短路而设定的死区时间引起的不 稳定现象,有时得不到所需要的性能,这时,只好牺牲系统效率,采用损耗大 的线性放大器。另外,在音响放大器中,从简化控制电路以及重视音质的角度 出发, 一般都采用线性放大器,但在大型的扩音装置中,也有时采用PWM型 放大器(D级放大器)。
图7为传统的伺服驱动用PWM型功率变换电路的结构(单相)及输出波 形,由于功率器件工作于开关状态,所以该变换电路的效率高,但是从图8所 示的输出波形可以看出,其含有脉动成分,所以,难以实现高精度控制,同时, 为防止器件关断延迟引起上、下桥臂直通而设定的死区时间有时会引起不稳定 现象。
图9为应用于小容量、高精度领域的线性放大器的电路构成,输出波形如 图10所示,输出由于不存在脉动电流及死区时间,因此适合于高精度化,可是 由于电源电压与输出电压之间的电压差施加于功率器件上,所以该电压与电流 的乘积变成损耗,造成器件发热。特别是在低输出电压、大输出电流时,损耗 会变大。为发挥二者的长处,可以把二者并列设计到一个系统中,根据运行条 件的不同,进行二者之间的切换,但是因切换时刻难以确定,该方法实现困难。 也可以不改变图9所示的电路,在需要大功率输出时,使功率器件工作于PWM 开关状态,但是在要求高精度的低速以及静止状态,损耗并不能减少,目前的功率变换器无法兼顾二者的优点,把线性输出的功率变换器和PWM输出的功 率变换器有效的结合在一起,使其能满足不同的场合需求。
发明内容

本发明的目的是为了解决目前的功率变换器无法把线性输出的功率变换器 和PWM输出的功率变换器有效的结合在一起,使其能满足不同的场合需求的 问题,提供了具有线性输出和PWM输出的混合式功率变换器。
本发明提供第一种方案为具有线性输出和PWM输出的混合式功率变换 器包括线性放大器、第一可控开关、第二可控开关、第一二极管Dl和第二二极 管D2,
线性放大器包括第三可控开关、第四可控开关和运算放大器,第三可控开 关的正极端为线性放大器的正极端,第三可控开关的负极端与第四可控开关的 正极端相连,第四可控开关的负极端为线性放大器的负极端,第三可控开关的 控制端与第四可控开关的控制端同时与运算放大器的输出端相连,
第一可控开关的正极端为高压直流电源正极接入端,第一可控开关的负极 端连接线性放大器的正极端,第一可控开关的负极端同时还与第一二极管Dl 的负极端相连,第一二极管D1的正极端为低压直流电源正极接入端,线性放大 器的负极端连接第二可控开关的正极端,线性放大器的负极端同时还与第二二 极管D2的正极端相连,第二二极管D2的负极端为低压直流电源负极接入端, 第二可控开关的负极端为高压直流电源负极接入端,
第三可控开关的负极端与第四可控开关的正极端的连接点引出线作为具有 线性输出和PWM输出的混合式功率变换器的输出端。
本发明提供的第二个技术方案为具有线性输出和PWM输出的混合式功 率变换器包括两个单相功率变换器,两个单相功率变换器的高压直流电源正极 接入端连接在一起,两个单相功率变换器的低压直流电源正极接入端连接在一 起,两个单相功率变换器的低压直流电源负极接入端连接在一起,两个单相功 率变换器的高压直流电源负极接入端连接在一起,两个单相功率变换器的输出 端作为具有线性输出和PWM输出的混合式功率变换器的两个输出端,单相功率变换器包括线性放大器、第一可控开关、第二可控开关、第一二
极管Dl和第二二极管D2,
线性放大器包括第三可控开关、第四可控开关和运算放大器,第三可控开 关的正极端为线性放大器的正极端,第三可控开关的负极端与第四可控开关的 正极端相连,第四可控开关的负极端为线性放大器的负极端,第三可控开关的 控制端与第四可控开关的控制端同时与运算放大器的输出端相连,
第一可控开关的正极端为高压直流电源正极接入端,第一可控开关的负极 端连接线性放大器的正极端,第一可控开关的负极端同时还与第一二极管Dl 的负极端相连,第一二极管D1的正极端为低压直流电源正极接入端,线性放大 器的负极端连接第二可控开关的正极端,线性放大器的负极端同时还与第二二 极管D2的正极端相连,第二二极管D2的负极端为低压直流电源负极接入端, 第二可控开关的负极端为高压直流电源负极接入端,
第三可控开关的负极端与第四可控开关的正极端的连接点引出线作为单相 功率变换器的输出端。
本发明提供的第三个技术方案为具有线性输出和PWM输出的混合式功 率变换器包括n个单相功率变换器,n个单相功率变换器串联设置,n为自然数, 且n^3,
单相功率变换器包括线性放大器、第一可控开关、第二可控开关、第一二 极管Dl和第二二极管D2,
线性放大器包括第三可控开关、第四可控开关和运算放大器,第三可控开 关的正极端为线性放大器的正极端,第三可控开关的负极端与第四可控开关的 正极端相连,第四可控开关的负极端为线性放大器的负极端,第三可控开关的 控制端与第四可控开关的控制端同时与运算放大器的输出端相连,
第一可控开关的正极端为高压直流电源正极接入端,第一可控开关的负极 端连接线性放大器的正极端,第一可控开关的负极端同时还与第一二极管Dl 的负极端相连,第一二极管D1的正极端为低压直流电源正极接入端,线性放大 器的负极端连接第二可控开关的正极端,线性放大器的负极端同时还与第二二极管D2的正极端相连,第二二极管D2的负极端为低压直流电源负极接入端, 第二可控开关的负极端为高压直流电源负极接入端,
第三可控开关的负极端与第四可控开关的正极端的连接点引出线作为单相 功率变换器的输出端。
本发明提供的第四个技术方案为具有线性输出和PWM输出的混合式功 率变换器包括2n个单相功率变换器,2n个单相功率变换器串联设置,2n个单 相功率变换器分成n组变换器,每组变换器由相邻的两个单相功率变换器组成, 所述相邻的两个单相功率变换器的输出端作为一相的两个输出端,n为自然数, 且n》3,
单相功率变换器包括线性放大器、第一可控开关、第二可控开关、第一二 极管D1和第二二极管D2,
线性放大器包括第三可控开关、第四可控开关和运算放大器,第三可控开
关的正极端为线性放大器的正极端,第三可控开关的负极端与第四可控开关的
正极端相连,第四可控开关的负极端为线性放大器的负极端,第三可控开关的 控制端与第四可控开关的控制端同时与运算放大器的输出端相连,
第一可控开关的正极端为高压直流电源正极接入端,第一可控开关的负极 端连接线性放大器的正极端,第一可控开关的负极端同时还与第一二极管Dl 的负极端相连,第一二极管D1的正极端为低压直流电源正极接入端,线性放大 器的负极端连接第二可控开关的正极端,线性放大器的负极端同时还与第二二 极管D2的正极端相连,第二二极管D2的负极端为低压直流电源负极接入端, 第二可控开关的负极端为高压直流电源负极接入端,
第三可控开关的负极端与第四可控开关的正极端的连接点引出线作为单相 功率变换器的输出端。
本发明的优点本发明把PWM功率变换器与线性功率变换器结合起来, 提出混合式功率变换器,可根据电流或电压指令控制混合式功率变换器在线性 放大模式与PWM放大模式之间相互切换,使得该功率变换器具有分辨率高、 损耗小、噪声低、控制精度高、动态响应特性好等优点。


图1是实施方式一中电源并联设置的单相功率变换器的结构示意图,图2 是实施方式一中电源串联设置的单相功率变换器的结构示意图,图3是实施方 式二的结构示意图,图4是实施方式三中电源并联设置的单相功率变换器的结 构示意图,图5是实施方式三中电源串联设置的单相功率变换器的结构示意图, 图6是实施方式四的结构示意图,图7是背景技术中传统的单相半桥PWM功 率变换器的结构示意图,图8是图7所述功率变换器输出的电压电流波形图, 图9是背景技术中传统的单相半桥线性功率变换器的结构示意图,图10是图9 所述的功率变换器输出的电压电流波形图。
具体实施例方式
具体实施方式
一下面结合图l、图2说明本实施方式,本实施方式所述具 有线性输出和PWM输出的混合式功率变换器为单相功率变换器6,单相功率变 换器6包括线性放大器、第一可控开关l、第二可控开关2、第一二极管D1和 第二二极管D2,
线性放大器包括第三可控开关3、第四可控开关4和运算放大器5,第三可 控开关3的正极端为线性放大器的正极端,第三可控开关3的负极端与第四可 控开关4的正极端相连,第四可控开关4的负极端为线性放大器的负极端,第 三可控开关3的控制端与第四可控开关4的控制端同时与运算放大器5的输出 端相连,
第一可控开关1的正极端为高压直流电源正极接入端,第一可控开关1的 负极端连接线性放大器的正极端,第一可控开关1的负极端同时还与第一二极 管D1的负极端相连,第一二极管D1的正极端为低压直流电源正极接入端,线 性放大器的负极端连接第二可控开关2的正极端,线性放大器的负极端同时还 与第二二极管D2的正极端相连,第二二极管D2的负极端为低压直流电源负极 接入端,第二可控开关2的负极端为高压直流电源负极接入端,
第三可控开关3的负极端与第四可控开关4的正极端的连接点引出线作为 具有线性输出和PWM输出的混合式功率变换器的输出端,所述输出端接负载R的一端,负载R的另一端接电源的中性点。
本实施方式中第一可控开关1、第二可控开关2、第三可控开关3和第四可 控开关4采用自带反向并联体二极管的MOSFET、 GTR或IGBT高速半导体功 率器件。
本发明装置的电源共有三种结构第一种电源结构是串联设置的第一高压 直流电源9和第二高压直流电源10与串联设置的第一低压直流电源7和第二低 压直流电源8并联,两个高压直流电源的中性点和两个低压直流电源的中性点 连接在一起后与负载R相连;第二种电源结构是第一高压直流电源9、第一低 压直流电源7、第二低压直流电源8和第二高压直流电源10依次串联,第一低 压直流电源7和第二低压直流电源8的连接点——中性点引出线与负载R相连; 第三种电源结构是双电源结构,第一低压直流电源7和第一高压直流电源9并 联设置。
本实施方式采用的电源结构为第一种电源结构或第二种电源结构。采用第 一种电源结构时单相功率变换器6如图1所示,采用第二种电源结构时单相功 率变换器6如图2所示。
第一高压直流电源9和第二高压直流电源10输出100V 300V的直流电压, 第一低压直流电源7和第二低压直流电源8输出的电压为第一高压直流电源9 的1/5 1/3。
本发明所述的功率变换器把PWM功率变换器与线性功率变换器结合起来, 是一种混合式的功率变换器,可根据电流或电压指令控制混合式功率变换器在 线性放大模式与PWM放大模式之间相互切换,具体方法为
功率变换器线性输出的控制方法使能运算放大器5,并输入连续的模拟信 号,获得功率变换器的线性输出。此时,第一高压直流电源9和第二高压直流 电源10不参与工作,第一可控开关1和第二可控开关2不工作;第一低压直流 电源7和第二低压直流电源8参与工作,第三可控开关3和第四可控开关4工 作于线性放大状态,即工作在放大区。运算放大器5输入模拟信号,功率变换 器输出线性放大的模拟信号。功率变换器PWM输出的控制方法使能运算放大器5 ,并输入PWM控制 信号,同时,第一可控开关1和第二可控开关2的控制端输入PWM控制信号, 获得功率变换器的PWM输出。此时第一低压直流电源7、第二低压直流电源8、 第一高压直流电源9和第二高压直流电源10都参与工作,即第一可控开关1、 第二可控开关2、第三可控开关3和第四可控开关4都参与工作,线性放大器中 的第三可控开关3和第四可控开关4处于饱和区,导通;第一可控开关l和第 二可控开关2处于PWM开关状态,第一可控开关1和第二可控开关2的控制 端输入PWM控制信号,控制本发明的功率变换器输出PWM信号驱动电机。
无论是线性输出时还是PWM输出时,运算放大器5始终工作,第三可控 开关3和第四可控开关4处于PWM开关状态(截止区和饱和区)。
当需要电机进行低速精确定位时,选择功率变换器工作在线性放大模式;
当需要电机进行快速加减速运行时,该功率变换器工作在PWM放大模式 或高斩波频率的PWM放大模式。选择什么频率的PWM放大模式主要取决于 用户要求的精度等具体情况,PWM放大模式的工作频率为10kHz 20kHz,高 斩波频率的PWM放大模式的工作频率为50kHz 1000kHz。
当需要电机高速精密匀速运行时,选择功率变换器工作在线性放大模式或 高斩波频率的PWM放大模式。选择什么模式也取决于用户的具体要求。
本实施方式所述的单相功率变换器6的输出端接LC型二阶滤波器,实现 低通滤波功能。
具体实施方式
二下面结合图3说明本实施方式,本实施方式所述具有线 性输出和PWM输出的混合式功率变换器为双电源结构的单相功率变换器,它 包括两个单相功率变换器6,两个单相功率变换器6的高压直流电源正极接入端 连接在一起,两个单相功率变换器6的低压直流电源正极接入端连接在一起, 两个单相功率变换器6的低压直流电源负极接入端连接在一起,两个单相功率 变换器6的高压直流电源负极接入端连接在一起,两个单相功率变换器6的输 出端作为具有线性输出和PWM输出的混合式功率变换器的两个输出端,所述 两个输出端分别接负载R的两端,
12单相功率变换器6包括线性放大器、第一可控开关l、第二可控开关2、第 一二极管Dl和第二二极管D2,
线性放大器包括第三可控开关3、第四可控开关4和运算放大器5,第三可 控开关3的正极端为线性放大器的正极端,第三可控开关3的负极端与第四可 控开关4的正极端相连,第四可控开关4的负极端为线性放大器的负极端,第 三可控开关3的控制端与第四可控开关4的控制端同时与运算放大器5的输出 端相连,
第一可控开关1的正极端为高压直流电源正极接入端,第一可控开关1的 负极端连接线性放大器的正极端,第一可控开关1的负极端同时还与第一二极 管D1的负极端相连,第一二极管D1的正极端为低压直流电源正极接入端,线 性放大器的负极端连接第二可控开关2的正极端,线性放大器的负极端同时还 与第二二极管D2的正极端相连,第二二极管D2的负极端为低压直流电源负极 接入端,第二可控开关2的负极端为高压直流电源负极接入端,
第三可控开关3的负极端与第四可控开关4的正极端的连接点引出线作为 单相功率变换器6的输出端。
本实施方式中第一可控开关l、第二可控开关2、第三可控开关3和第四可 控开关4采用自带反向并联体二极管的MOSFET、 GTR或IGBT高速半导体功 率器件。
本实施方式功率变换器采用的电源结构为第三种电源结构。可根据电流或 电压指令控制混合式功率变换器在线性放大模式与PWM放大模式之间相互切 换,具体方法与实施方式一中相同。在本实施方式中两个单相功率变换器6共 计有两个第一可控开关1和两个第二可控开关2,控制它们交臂交替导通,即一 个单相功率变换器6的第一可控开关1和另一个单相功率变换器6的第二可控 开关2同时导通,过时间t后截止,另一对同时导通,交替进行。
本实施方式所述的多相功率变换器的输出端接LC型二阶滤波器,实现低 通滤波功能。
具体实施方式
三下面结合图4、图5说明本实施方式,本实施方式所述具有线性输出和PWM输出的混合式功率变换器为多相功率变换器,包括n个单 相功率变换器6, n个单相功率变换器6串联设置,n为自然数,且n》3,
单相功率变换器6包括线性放大器、第一可控开关l、第二可控开关2、第 一二极管Dl和第二二极管D2,
线性放大器包括第三可控开关3、第四可控开关4和运算放大器5,第三可 控开关3的正极端为线性放大器的正极端,第三可控开关3的负极端与第四可 控开关4的正极端相连,第四可控开关4的负极端为线性放大器的负极端,第 三可控开关3的控制端与第四可控开关4的控制端同时与运算放大器5的输出 端相连,
第一可控开关1的正极端为高压直流电源正极接入端,第一可控开关1的 负极端连接线性放大器的正极端,第一可控开关1的负极端同时还与第一二极 管D1的负极端相连,第一二极管D1的正极端为低压直流电源正极接入端,线 性放大器的负极端连接第二可控开关2的正极端,线性放大器的负极端同时还 与第二二极管D2的正极端相连,第二二极管D2的负极端为低压直流电源负极 接入端,第二可控开关2的负极端为高压直流电源负极接入端,
第三可控开关3的负极端与第四可控开关4的正极端的连接点引出线作为 单相功率变换器6的输出端接负载R的一端,负载R的另一端接电源的中性点。
本实施方式中第一可控开关l、第二可控开关2、第三可控开关3和第四可 控开关4采用自带反向并联体二极管的MOSFET、 GTR或IGBT高速半导体功 率器件。
本实施方式的采用的电源结构为第一种电源结构或第二种电源结构。采用 第一种电源结构时多相功率变换器如图4所示,采用第二种电源结构时多相功 率变换器如图5所示。可根据电流或电压指令控制混合式功率变换器在线性放 大模式与PWM放大模式之间相互切换,具体方法与实施方式一中相同。控制 多相功率变换器与控制单相功率变换器的不同之处在于每相不同时触发,如n=3 时,为三相功率变换器,三相之间的电流、电压相位互差120° 。
本实施方式所述的多相功率变换器的输出端接LC型二阶滤波器,实现低通滤波功能。
具体实施方式
四下面结合图6说明本实施方式,本实施方式所述具有线 性输出和PWM输出的混合式功率变换器为多相功率变换器,它包括2n个单相 功率变换器6, 2n个单相功率变换器6串联设置,2n个单相功率变换器6分成 n组变换器,每组变换器由相邻的两个单相功率变换器6组成,所述两个单相功 率变换器6的输出端作为一相的两个输出端,所述两个输出端分别接一个负载 R的两端,n为自然数,且n》3,
单相功率变换器6包括线性放大器、第一可控开关l、第二可控开关2、第 一二极管Dl和第二二极管D2,
线性放大器包括第三可控开关3、第四可控开关4和运算放大器5,第三可 控开关3的正极端为线性放大器的正极端,第三可控开关3的负极端与第四可 控开关4的正极端相连,第四可控开关4的负极端为线性放大器的负极端,第 三可控开关3的控制端与第四可控开关4的控制端同时与运算放大器5的输出 端相连,
第一可控开关1的正极端为高压直流电源正极接入端,第一可控开关1的 负极端连接线性放大器的正极端,第一可控开关1的负极端同时还与第一二极 管D1的负极端相连,第一二极管D1的正极端为低压直流电源正极接入端,线 性放大器的负极端连接第二可控开关2的正极端,线性放大器的负极端同时还 与第二二极管D2的正极端相连,第二二极管D2的负极端为低压直流电源负极 接入端,第二可控开关2的负极端为高压直流电源负极接入端,
第三可控开关3的负极端与第四可控开关4的正极端的连接点引出线作为 单相功率变换器6的输出端。
本实施方式中第一可控开关l、第二可控开关2、第三可控开关3和第四可 控开关4采用自带反向并联体二极管的MOSFET、 GTR或IGBT高速半导体功 率器件。
本实施方式采用的电源结构为第三种电源结构。可根据电流或电压指令控 制混合式功率变换器在线性放大模式与PWM放大模式之间相互切换,具体方
15法与实施方式一中相同。控制多相功率变换器与控制单相功率变换器的不同之 处在于每相不同时触发,如!1=3时,为三相功率变换器,三相之间的电流、电
压相位互差120。。
本实施方式所述的多相功率变换器的输出端接LC型二阶滤波器,实现低 通滤波功能。
权利要求
1、具有线性输出和PWM输出的混合式功率变换器,其特征在于它包括线性放大器、第一可控开关(1)、第二可控开关(2)、第一二极管D1和第二二极管D2,线性放大器包括第三可控开关(3)、第四可控开关(4)和运算放大器(5),第三可控开关(3)的正极端为线性放大器的正极端,第三可控开关(3)的负极端与第四可控开关(4)的正极端相连,第四可控开关(4)的负极端为线性放大器的负极端,第三可控开关(3)的控制端与第四可控开关(4)的控制端同时与运算放大器(5)的输出端相连,第一可控开关(1)的正极端为高压直流电源正极接入端,第一可控开关(1)的负极端连接线性放大器的正极端,第一可控开关(1)的负极端同时还与第一二极管D1的负极端相连,第一二极管D1的正极端为低压直流电源正极接入端,线性放大器的负极端连接第二可控开关(2)的正极端,线性放大器的负极端同时还与第二二极管D2的正极端相连,第二二极管D2的负极端为低压直流电源负极接入端,第二可控开关(2)的负极端为高压直流电源负极接入端,第三可控开关(3)的负极端与第四可控开关(4)的正极端的连接点引出线作为具有线性输出和PWM输出的混合式功率变换器的输出端。
2、 根据权利要求1所述的具有线性输出和PWM输出的混合式功率变换器,其特征在于第一可控开关(1)、第二可控开关(2)、第三可控开关(3)和第四可控开关(4)采用自带反向并联体二极管的MOSFET、 GTR或IGBT高速半导体功率器件。
3、 具有线性输出和PWM输出的混合式功率变换器,其特征在于它包括两个单相功率变换器(6),两个单相功率变换器(6)的高压直流电源正极接入端连接在一起,两个单相功率变换器(6)的低压直流电源正极接入端连接在一起,两个单相功率变换器(6)的低压直流电源负极接入端连接在一起,两个单相功率变换器(6)的高压直流电源负极接入端连接在一起,两个单相功率变换器(6)的输出端作为具有线性输出和PWM输出的混合式功率变换器的两个输单相功率变换器(6)包括线性放大器、第一可控开关(1)、第二可控开关(2)、第一二极管D1和第二二极管D2,线性放大器包括第三可控开关(3)、第四可控开关(4)和运算放大器(5),第三可控开关(3)的正极端为线性放大器的正极端,第三可控开关(3)的负极端与第四可控开关(4)的正极端相连,第四可控开关(4)的负极端为线性放大器的负极端,第三可控开关(3)的控制端与第四可控开关(4)的控制端同时与运算放大器(5)的输出端相连,第一可控开关(l)的正极端为高压直流电源正极接入端,第一可控开关(l)的负极端连接线性放大器的正极端,第一可控开关(1)的负极端同时还与第一二极管D1的负极端相连,第一二极管D1的正极端为低压直流电源正极接入端,线性放大器的负极端连接第二可控开关(2)的正极端,线性放大器的负极端同时还与第二二极管D2的正极端相连,第二二极管D2的负极端为低压直流电源负极接入端,第二可控开关(2)的负极端为高压直流电源负极接入端,第三可控开关(3)的负极端与第四可控开关(4)的正极端的连接点引出线作为单相功率变换器(6)的输出端。
4、 根据权利要求3所述的具有线性输出和PWM输出的混合式功率变换器,其特征在于第一可控开关(1)、第二可控开关(2)、第三可控开关(3)和第四可控开关(4)采用自带反向并联体二极管的MOSFET、 GTR或IGBT高速半导体功率器件。
5、 具有线性输出和PWM输出的混合式功率变换器,其特征在于它包括n个单相功率变换器(6), n个单相功率变换器(6)串联设置,n为自然数,且单相功率变换器(6)包括线性放大器、第一可控开关(1)、第二可控开关(2)、第一二极管D1和第二二极管D2,线性放大器包括第三可控开关(3)、第四可控开关(4)和运算放大器(5),第三可控开关(3)的正极端为线性放大器的正极端,第三可控开关(3)的负极端与第四可控开关(4)的正极端相连,第四可控开关(4)的负极端为线性 放大器的负极端,第三可控开关(3)的控制端与第四可控开关(4)的控制端 同时与运算放大器(5)的输出端相连,第一可控开关(1)的正极端为高压直流电源k极接入端,第一可控开关(1)的负极端连接线性放大器的正极端,第一可控开关(1)的负极端同时还与第一 二极管D1的负极端相连,第一二极管D1的正极端为低压直流电源正极接入端, 线性放大器的负极端连接第二可控开关(2)的正极端,线性放大器的负极端同 时还与第二二极管D2的正极端相连,第二二极管D2的负极端为低压直流电源 负极接入端,第二可控开关(2)的负极端为高压直流电源负极接入端,第三可控开关(3)的负极端与第四可控开关(4)的正极端的连接点引出 线作为单相功率变换器(6)的输出端。
6、 根据权利要求5所述的具有线性输出和PWM输出的混合式功率变换器, 其特征在于第一可控开关(1)、第二可控开关(2)、第三可控开关(3)和第 四可控开关(4)采用自带反向并联体二极管的MOSFET、 GTR或IGBT高速 半导体功率器件。
7、 具有线性输出和PWM输出的混合式功率变换器,其特征在于它包括 2n个单相功率变换器(6), 2n个单相功率变换器(6)串联设置,2n个单相功 率变换器(6)分成n组变换器,每组变换器由相邻的两个单相功率变换器(6) 组成,所述相邻的两个单相功率变换器(6)的输出端作为一相的两个输出端, n为自然数,且n》3,单相功率变换器(6)包括线性放大器、第一可控开关(1)、第二可控开关 (2)、第一二极管D1和第二二极管D2,线性放大器包括第三可控开关(3)、第四可控开关(4)和运算放大器(5), 第三可控开关(3)的正极端为线性放大器的正极端,第三可控开关(3)的负 极端与第四可控开关(4)的正极端相连,第四可控开关(4)的负极端为线性 放大器的负极端,第三可控开关(3)的控制端与第四可控开关(4)的控制端 同时与运算放大器(5)的输出端相连,第一可控开关(1 )的正极端为高压直流电源正极接入端,第一可控开关(1 ) 的负极端连接线性放大器的正极端,第一可控开关(1)的负极端同时还与第一二极管D1的负极端相连,第一二极管D1的正极端为低压直流电源正极接入端, 线性放大器的负极端连接第二可控开关(2)的正极端,线性放大器的负极端同 时还与第二二极管D2的正极端相连,第二二极管D2的负极端为低压直流电源 负极接入端,第二可控开关(2)的负极端为高压直流电源负极接入端,第三可控开关(3)的负极端与第四可控开关(4)的正极端的连接点引出 线作为单相功率变换器(6)的输出端。
8、根据权利要求7所述的具有线性输出和PWM输出的混合式功率变换器, 其特征在于第一可控开关(1)、第二可控开关(2)、第三可控开关(3)和第 四可控开关(4)采用自带反向并联体二极管的MOSFET、 GTR或IGBT高速 半导体功率器件。
全文摘要
具有线性输出和PWM输出的混合式功率变换器,属于电机控制领域,本发明为解决功率变换器无法把线性输出的功率变换器和PWM输出的功率变换器有效的结合在一起的问题。本发明提供的第一种单相功率变换器,串联设置的四个可控开关的两端分别接高压电源正负极,中间两个可控开关控制端同时与运算放大器输出端相连,两个二极管的一端分别与低压电源正负极相连,另一端与线性放大器正负极端相连,n个所述第一种单相功率变换器串联设置组成多相功率变换器。第二种单相功率变换器由两个第一种单相功率变换器组成,两个第一种单相功率变换器的四个输入端对应相连,两个输出端分别负载的一端。由n个第二种单相功率变换器串联设置组成多相功率变换器。
文档编号H02P27/08GK101582679SQ20091007238
公开日2009年11月18日 申请日期2009年6月26日 优先权日2009年6月26日
发明者刘奉海, 刘日忠, 寇宝泉 申请人:哈尔滨工业大学
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