[发明专利]有源式电力调节装置

权利要求书

1.一种有源式电力调节装置，其特征在于，该有源式电力调节装置包含：

一个输入滤波电路，其具有一个输入侧及一个输出侧，该输入侧并联连接至一个电源，该输出侧具有一个第一输出端及一个第二输出端；

一个输出滤波电路，其由一个输出电感器与一个输出电容器组成，该输出电容器的一个第一端点及一个第二端点与一个负载并联，该输出电感器的一个第二端点与该输入滤波电路的第一输出端相连接，该输出电感器的一个第一端点连接该输出电容器的第一端点；

一组第一组电力电子开关元件串联电路，其由两个电力电子开关元件串联而成，该第一组的两个电力电子开关元件的串连连接处具有一个第一连接点，该第一连接点也连接至该输入滤波电路的第一输出端；

一组第二组电力电子开关元件串联电路，其由两个电力电子开关元件串联而成，该第二组的两个电力电子开关元件的串连连接处具有一个第二连接点，该第二连接点连接至该输入滤波电路的第二输出端；

一组第三组电力电子开关元件串联电路，其由两个电力电子开关元件串联而成，该第三组的两个电力电子开关元件的串连连接处具有一个第三连接点，该第三连接点连接至该输出电容器的第二端点，再将该第一组电力电子开关元件串联电路、第二组电力电子开关元件串联电路及第三组电力电子开关元件串联电路的两端并联；及

一个控制单元，其产生一个控制信号，以控制该第一组电力电子开关元件串联电路、第二组电力电子开关元件串联电路及第三组电力电子开关元件串联电路的电力电子开关元件进行切换；

其中该控制单元控制该第二及第三组电力电子开关元件串联电路其中的一组电力电子开关元件串联电路作高频切换，而其它两组电力电子开关元件串联电路则进行低频切换的控制，以提供该负载一个期望的稳定电压。

2.根据权利要求1所述的有源式电力调节装置，其特征在于，该第一组电力电子开关元件串联电路、第二组电力电子开关元件串联电路及第三组电力电子开关元件串联电路进行低频切换时的频率为该电源电压的频率。

3.根据权利要求1所述的有源式电力调节装置，其特征在于，当该电源电压下降到比该负载的期望电压低时，该第一组电力电子开关元件串联电路与该第三组电力电子开关元件串联电路进行低频切换，而该第二组电力电子开关元件串联电路则进行高频切换，此时该第一组电力电子开关元件串联电路将该电源电压做全波整流并经由该第二组电力电子开关元件串联电路的开关的高频切换，以便在该第二组电力电子开关元件串联电路的该第二连接点与该第三组电力电子开关元件串联电路的该第三连接点上得到一个补偿电压，以达到升压的功能。

4.根据权利要求1所述的有源式电力调节装置，其特征在于，当该电源电压上升到比该负载的期望电压高时，该第一组电力电子开关元件串联电路与该第二组电力电子开关元件串联电路进行低频切换，该第三组电力电子开关元件串联电路的开关则作高频切换，此时该第二组电力电子开关元件串联电路与该第三组电力电子开关元件串联电路组合成一个等效交流开关，该等效交流开关串联在该负载与该电源之间，借由该等效交流开关的导通与截止来完成一个交流截波器的功能，在该输出滤波电路上得到一个脉波串电压，该脉波串电压在该电源电压与零电压间作变换，该负载电压等于该脉波串电压的平均值，以达到降压的功能。

5.根据权利要求1所述的有源式电力调节装置，其特征在于，所述各电力电子开关元件均是由一个半导体开关与一个反相二极管并联而成。

6.根据权利要求1所述的有源式电力调节装置，其特征在于，该控制单元接收一个电源电压及一个负载电压，以对应产生该控制信号。

7.根据权利要求6所述的有源式电力调节装置，其特征在于，该控制单元包含一个电源电压处理单元、一个负载电压处理单元及一个选择单元，该电源电压处理单元及负载电压处理单元分别接收该电源电压及负载电压，以产生该控制信号，并由该选择单元输出该控制信号。

8.根据权利要求7所述的有源式电力调节装置，其特征在于，该电源电压处理单元包含一个第一电压检出器、一个方波产生电路、一个非门及一个升/降压判断电路，该第一电压检出器用以检出该电源电压，并送至该方波产生电路以产生一个方波信号，该方波信号另经该非门以产生一个反相方波信号，该第一电压检出器的输出也送至该升/降压判断电路以产生一个升/降压控制信号，该方波信号作为该第一组电力电子开关元件串联电路的控制信号。