[发明专利]倒相斩波调压功率模块

说明书

【一】技术领域  本发明涉及电力电子斩控式交流调压功率模块，尤其是涉及到用于补偿式交流稳压电源的AC/AC功率变换模块。 

【二】背景技术  很多基础单元电路由于应用范围广，为减少电路连线，降低成本，提高电路的可靠性，都有相应基础电路模块。集成化、模块化已成为机电产品发展的主流，例如：各种规格的单相桥式整流模块、三相桥式整流模块、单相可控整流模块，三相整流可控整流模块和集成电路等已在产品中获得广泛应用。同一发明人发明倒相斩控交调调压电路，能自动补偿交流电源正负两个方向的电压变化，有望在补偿式交流稳压电源中获得广泛应用，将来推动补偿式交流稳压电源向集成化、模块化、无炭刷、无触点、连续无级调压稳压方向发展，因此，进行将倒相斩控调压电路的AC/AC变换单元基础电路和桥式可控整流电路换块化一样进行功率模块设计很有必要，它用于补偿式交流稳压电源将使制造工艺大为简化、成本低，可靠性好，有利于老式补偿式交流稳压电源的更成换代。 

【三】发明内容  本发明的目的是提供一种同时完成双向电子开关倒相与斩波交流调压的AC/AC功率变换模块，由于模块内倒相和斩波调压电路是由同一发明人发明的，为区别与其它模块，，称它为倒相斩波电压功率模块——AC/AC倒相斩波模块。 

本发明的倒相斩波调压功率模块是AC/AC倒相斩波功率变换模块，它有2个交流输入端(A1、B1)、2个交流输出端(A2、B2)、12个控制端(1～12)，其中有2个端(11和12)与2个交流输出端(A2、B2)连接，它由二极管和三极管组成的2个主控双向全控电子开关(S1、S2)、2个双向晶闸管(S3、S4)、1个续流双向半控电子开关(S5)组成，2个主控双向全控电子开关(S1、S2)是由4个带有阻尼二极管(D1～D4)的三极管(V1～V4)组成，1个续流双向电子开关(S5)是由2个单向晶闸管(V5、V6)反方向并联组成，其特征在于：第1交流输入端(A1)与1个主控双向电子开关(S1)一端、1个双向晶闸管(S3)一端三点连接，第2交流输入端(B1)与另1个主控双向电子开关(S2)一端、另1个双向晶闸管(S4)一端三点连接，第1交流输出端(A2)与2个主控双向全控电子开关(S1、S2)另一端、续流双向半控电子开关(S5)一端四点连接，第2交流输出端(B2)与2个双向晶闸管(S3、S4)另一端、续流双向半控电子开关(S5)另一端四点。 

【四】具体实施方式  它有2个交流电压输入端(A1、B1)、2个交流电压输出端(A2、B2)和12个控制端(1～12)、4个带阻尼二极管(D1～D4)的三极管(V1～V4)组成2个主控双向全控电子开关(S1、S2)、2个双向晶闸管开关(S3、S4)和2个单向晶闸管(V5、V6)组成1个续流双向半波电子开关(S5)，其电路工作原理如下： 

(a)、2个双向电子开关(S2、S3)控制端无信号时，使用3个双向电子开关(S1、S4、S5) 的控制8个控制端(3、4、5、7、8、10、11、12)，控制模块交流斩波调压电路，在输出2端(A2、B2)获得与输入2端(A1、B1)同相位的斩波交流调节电压值。 

当交流输入A1端为正、B1端为负时，通过(8、12)两端和(7、11)两端给双向晶闸管S4和单向晶闸管V5整个正半周加触发信号。正半周交流电流通过三极管V1(通过3、4两端控制)、二极管D2、输出2端(A2、B2)和双向晶闸管S4的斩波和单向晶闸管V5的续流，在输出2端(A2、B2)输出与输入2端(A1、B1)同相位的正半周斩波交流电压。 

当交流输入A1端为负、B1端为正时，通过(8、12)两端和(10、12)两端给双向晶闸管S4和双向单向晶闸管V6整个负半周加触发信号，负半周交流电流通过三极管V2(通过5、4两端控制)、输出2端(A2、B2)、双向晶闸管D4的斩波和单向晶闸管D6的续流，在输出2端(A2、B2)输出与输入2端(A1、B1)同相位的负半周斩波交流电压。因此，当交流输入2端(A1、B1)输入交流电压时，只要通模块的10个控制端的控制，就能在输出2端(A2、B2)输出与输入2端(A1、B1)2端同相位斩波交流电压。 

(b)、2个双向电子开关(S1、S4)控制端无信号时，使用3个双向电子开关(S2、S3、S5)的控制8个控制端(1、2、、6、7、9、10、11、12)，控制模块交流斩波调压电路，在输出2端(A2、B2)获得与输入2端(A1、B1)同相位的斩波交流调节电压值。