[发明专利]用于三相电源和单相电源之间转换的AC/AC转换器

说明书

本发明涉及一种双向AC/AC转换器，以提供改进的具有降低的开关损耗、减少的谐波失真和改进的功率因子的AC/AC电源转换。该转换器的特征在于包括IGBT的双向开关，该双向开关选择性地接通以生成频率介于50Hz至30kHz的输出AC电压。用于三相电源各相的IGBT的导通由本发明所提供的控制电路控制。

技术领域

本发明一般涉及AC/AC转换器。

背景技术

许多工业应用都需要AC/AC电源转换。AC/AC转换器将一AC波形转换为另一具有预定电压和频率的AC波形。

本领域已知基于各种拓扑结构的AC/AC转换器，其中包括电压源逆变转换器、电流源逆变转换器、环-转换器以及矩阵转换器。电压源逆变转换器和电流源逆变转换器一般与导通损耗以及降低它们效率的差的功率因子有关。环-转换器的用途有限，一般用于其中输出功率要求低于输入功率的系统。通常，AC/AC矩阵转换器包括至少9个双向半导体开关以及其它的电路组件。本领域中公知的矩阵转换器的拓扑结构复杂昂贵，需要使用大量组件。各种参数，例如开关频率、总谐波失真、开关损耗、谐波生成以及速度和响应，对用于不同应用的电源转换器的发展至关重要。

因此，需要提供一种有效的直接双向的、不仅包含较少数量的组件，而且还提供所期望的高输出频率的A C/AC转换器。

目的

本发明的至少一个实施例适于提供的一些目的将在下面进行描述：

本发明的一目的是改进现有技术的一个或者多个问题，或者至少提供有用的替代方案。

本发明的一目的是提供一种具有较少数量的双向开关的双向AC/AC转换器。

本发明的另一目的是提供一种双向AC/AC转换器，此AC/AC转换器利用较少数量的双向开关提供高频输出电压。

本发明的另一目的是提供一种降低开关损耗的优化的双向AC/AC转换器。

本发明的另一目的是提供一种简单、优化的双向AC/AC转换器。

本发明的另一目的是提供一种有效、优化的双向AC/AC转换器。

本发明的又一个目的是提供一种优化的双向AC/AC转换器，以消除对储能元件的需求。

进一步，本发明的一目的是提供一种具有改进功率因子的优化的双向AC/AC转换器。

本发明的又一个目的是提供一种优化的双向AC/AC转换器，以减少总谐波失真。

本发明的其它目的和优点将在下面的结合附图的描述中更加明显，其并不意在限制本发明的范围。

发明内容

根据本发明，提供了一种选择性地将输入AC电压转换为输出AC电压的转换器，所述转换器连接至三相AC电源的端子和单相AC电源的端子之间，所述转换器包括：

·第一开关组，包括三个双向开关，各双向开关的一端以与三相AC电源的端子一一对应的方式连接，另一端连接至单相AC电源的一端子；

·第二开关组，包括三个双向开关，各双向开关的一端以与三相AC电源的端子一一对应的方式连接，另一端连接至单相AC电源的另一端子；以及

·控制器，连接至构成各所述双向开关的开关对中的各开关，所述控制器适用于按顺序接通所述第一开关组的预定的双向开关的开关对中的一个开关和所述第二开关组的预定的双向开关的开关对中的另一个开关，为对应于输入AC电压的每个60度的相位角偏移，由此生成频率介于50Hz至30kHz的输出AC电压。