[发明专利]电能转换器

说明书

所属技术领域

本发明涉及与多个变压器串联和/或并联的电能转换器。

背景技术

已经存在与变压器串联或并联的转换器。

因此，US 4 339 704以及US 3 419 786文献描述了一种包括初级线圈和几个次级线圈的转换器。对该转换器提供交流电压。次级线圈与两条导线并联，每条导线上分别具有串联的二极管。因此，在其各自二极管之间，利用次级线圈使两条导线互联。US 3 419 786文献描述的转换器，对于N个次级线圈，在每条导线上包括N+1个二极管。此外，它还包括与各次级线圈串联的N个开关。

US 4 339 704文献描述的转换器在每条导线上包括N+2个串联的二极管，两个设置在两个相继次级线圈接线之间的二极管。N-1个开关将相继串联连接的两个二极管之间的两条导线连接在一起。

这两种转换器通过使次级线圈串联或并联，可以将输出电压改变N倍。

然而，它们的缺陷是需要使用大量开关并且不能容许击穿初级电路容限。

此外，这两种转换器对直流输入电压无效，并且输出电压的变化范围有限。

发明的内容

本发明试图通过利用需要减少数量开关然而可以获得相同或更大输出电压变化范围的简单设计转换器并且通过容许简单击穿来解决这些问题。

此外，根据本发明的转换器对交流或直流输出电压或交流或直流输入电压有效。

为此，本发明的第一方面涉及提供一种电能转换器，该电能转换器包括：

●N个变压器，每个变压器分别包括一个初级线圈和一个次级线圈。

●初级电路，与变压器的初级线圈连接在其上的两个输入端相连。

●次级电路，与变压器的次级线圈连接在其上的两个输出端相连。

此转换器的特征在于，转换器的初级电路和次级电路分别包括与N个初级线圈和N个次级线圈相连的一组开关装置，其特征还在于，它包括用于控制初级电路或次级电路至少之一的开关装置的控制装置，这样连接开关装置，以致利用控制装置使N个初级线圈和/或次级线圈串联和/或并联。

在第一变换例中，初级电路包括为输入端供电的电流发生器，次级电路包括与输出端并联的电压发生器。

在第二变换例中，初级电路包括与输入端并联的电压发生器，次级电路包括与输出端相连的电流发生器。

在一个实施例中，初级电路或次级电路可以分别采用如下两种对偶配置之一。

●第一种配置包括两条并联在输入端或输出端之间的电导线，每条导线均至

  少包括N+1个串联开关装置，在各自开关装置之间，利用初级线圈或次

  级线圈使两条导线互联。

●第二种配置包括N+1条并联在输入端或输出端之间的电导线，每条导线

  至少包括两个串联的开关装置，在各自开关装置之间，利用初级线圈或次

  级线圈使各导线互联。

本发明的另一个目的涉及一种用于控制根据本发明其初级电路采用第一种配置的转换器的方法。

该方法包括步骤：沿着初级电路的开关装置对，相继改变开关模式；以及对于各对开关装置，顺序倒置该对开关装置中的开关装置之一的状态，或者顺序倒置该对开关装置中的两个开关装置的状态。

一对开关装置即连接在给定线圈之前或之后的两个开关装置。

附图说明

在参考利用非限制性实例提供的附图、阅读以下说明后，本发明的其它目的和优势将变得更加明显。附图包括：

图1示出根据本发明转换器的实施例；

图2示出根据本发明的第二实施例；

图3示出图1所示的变换例；

图4示出根据本发明的第三实施例；

图5示出时间与输入电压的关系曲线图，图5a、图5b以及图5c图解示出根据图5中的曲线图上所示的电压，变压器线圈采用的串联和/或并联示意图。

图6和图7示出根据本发明的转换器的两种开关模式。

具体实施例

根据本发明的电能转换器包括：

●N个变压器(P_N，S_N)，分别包括一个初级线圈P_N和一个次级线圈S_N，N是

  整数。

●初级电路1，与变压器的初级线圈P_N连接在其上的两个输入端2、3相连。

●次级电路4，与变压器的次级线圈S_N连接在其上的两个输出端5、6相连。