[实用新型]可逆变换器

说明书

一种可逆变换器，包括在DC电压的第一端子和第二端子之间串联耦合的第一场效应晶体管和第二场效应晶体管。第一三端双向可控硅开关元件和第二三端双向可控硅开关元件也在DC电压的第一端子和第二端子之间串联耦合。串联耦合的器件的中点通过电感元件耦合到AC电压的第一端子和第二端子。以不同的方式控制晶体管和三端双向可控硅开关元件的驱动，以在AC‑DC变换模式和DC‑AC变换模式下操作变换器。

技术领域

本申请一般涉及电子电路，并且更具体地涉及被称为图腾柱输出变换器或中点共源共栅变换器的开关变换器。

背景技术

开关变换器被用在许多应用中，并且已知众多类型的变换器。

AC-DC变换器中的基于开关安装在中点共源共栅(图腾柱)上的两个晶体管(通常是MOS晶体管)的许多整流桥架构和其他无桥架构是众所周知的。

这些变换器因为它们的效率而通常用于校正功率因数(功率因数校正器-PFC)。

存在改进图腾柱变换器的需求。

实用新型内容

为了解决现有技术的问题和其他问题，本实用新型提出一种可逆变换器。通过本公开的实施例来提出的图腾柱变换器是特别高效的，一方面它克服了对涌流限制电路的需求，另一方面获得了可逆变换器。

根据本实用新型的第一方面，提供一种可逆变换器。该变换器包括：第一场效应晶体管和第二场效应晶体管，在与DC电压相关联的第一端子和第二端子之间串联耦合；电感元件，将所述第一场效应晶体管和所述第二场效应晶体管的所述串联耦合的第一中点链接到与AC电压相关联的第一端子；以及第一三端双向可控硅开关元件和第二三端双向可控硅开关元件，在与所述DC电压相关联的所述第一端子和所述第二端子之间串联耦合，其中所述第一三端双向可控硅开关元件和第二三端双向可控硅开关元件的所述串联耦合的第二中点被链接到与所述AC电压相关联的第二端子。

根据某些实施例，可逆变换器还包括：第一二极管，与所述第一场效应晶体管并联连接，所述第一二极管的阳极端子被耦合到所述第一中点；以及第二二极管，与所述第二场效应晶体管并联连接，所述第二二极管的阴极端子被耦合到所述第一中点。

根据某些实施例，所述第一二极管和第二二极管中的每个二极管是场效应晶体管的本征漏极-源极二极管。

根据某些实施例，所述第一三端双向可控硅开关元件和所述第二三端双向可控硅开关元件中的每个三端双向可控硅开关元件的栅极在与所述第二中点相关联的一侧上。

根据某些实施例，所述第一三端双向可控硅开关元件和第二三端双向可控硅开关元件中的每个三端双向可控硅开关元件的栅极位于与所述DC电压相关联的所述第一端子和所述第二端子中的对应的一个端子相关联的一侧上。

根据某些实施例，所述第一三端双向可控硅开关元件的栅极位于与所述第二中点相关联的一侧上；并且所述第二三端双向可控硅开关元件的栅极位于与所述第二端子相关联的一侧上，所述第二端子与所述DC电压相关联。

根据某些实施例，可逆变换器还包括控制电路，所述控制电路被配置成通过以下动作来控制变换器操作：在所述AC电压的第一符号的交替期间持续地使所述第二三端双向可控硅开关元件导通；以及在所述AC电压的第二符号的交替期间持续地使所述第一三端双向可控硅开关元件导通。

根据某些实施例，在AC-DC变换模式下，所述控制电路还在所述第一符号的所述交替期间脉冲控制所述第二场效应晶体管；以及在所述第二符号的所述交替期间脉冲控制所述第一场效应晶体管。

根据某些实施例，在DC-AC变换模式下，所述控制电路还：在所述第一符号的所述交替期间脉冲控制所述第一场效应晶体管；以及在所述第二符号的所述交替期间脉冲控制所述第二场效应晶体管。