[发明专利]波形因子改进和电磁干扰降低的次谐振串联谐振换能器

权利要求书

1．一种用于从单极性电源向负载电路供电流的谐振换能器，包含一个耦合到该负载电路的谐振储能电路，并且包括确定所述储能电路的主谐振频率的谐振储能元件，该谐振储能元件包含一个串联的储能电感器和电容器，以及包括一个包含用于从电源向储能电路供电流的交替激励的开关设备的桥式转换器电路，其特征在于：

所述桥式转换器电路中的开关设备在小于所述储能电路主谐振频率的开关频率被激励，从而使得在所述储能电路中的电流包括一个正值区间，在此期间，电流经被激励的转换设备流入储能电路，随后有一个负值区间，在此期间，储能电路中的电流反向流经对所述被激励的开关设备进行分流的反并联二极管；以及

所述谐振储能元件还包含一个与所述储能电容器和电感器串联的附加电容器和一个与所述附加电容器并联的升压电感器，所述负载也与所述附加电容器并联，所述附加电容器用来减小所述储能电路中电流的波形因子，同时缩短该电流的负值区间，这样，就使得当其它开关设备被激励时，流经对给定开关设备进行分流的反并联二极管中的储能电路电流被终止，或者近似被终止。

2．权利要求1中的谐振换能器，其特征在于还包括：

一个具有与所述升压电感器并联的初级线圈，和与所述附加电容器并联的次级线圈的隔离变压器。

3．权利要求1中的谐振换能器，其特征在于，所述开关设备的开关频率被限定于一个最大值，并且所述升压电感器和附加电容器形成具有一个约为两倍该最大值的谐振频率的负载零项。

4．权利要求1中的谐振换能器，其特征在于，所述谐振储能元件包括一个与所述储能电容器并联的附加电感器，该附加电感器和储能电容器在小于所述主谐振频率的频率，定义了一个谐振零点，从而对所述桥式转换器电路定义了一个最小开关频率。

5．权利要求1中的谐振换能器，其特征在于，所述负载电路包括一个蓄电池和一个用来向该蓄电池提供DC电流的全波桥式整流器。

6．权利要求1中的谐振换能器，其特征在于，所述单极性电源包括一个交流电源和一个全波桥式整流器。

7．一种用于从单极性电源向负载电路供电流的谐振换能器，包含一个耦合到该负载电路的谐振储能电路，并且包括确定所述储能电路的主谐振频率的谐振储能元件，该谐振储能元件包含一个串联的储能电感器和电容器，以及包括一个包含用于从电源向储能电路供电流的交替激励的开关设备的桥式转换器电路，其特征在于：

所述桥式转换器电路中的开关设备在小于所述储能电路主谐振频率的开关频率被激励，从而使得在所述储能电路中的电流包括一个正值区间，在此期间，电流经被激励的转换设备流入储能电路，随后有一个负值区间，在此期间，储能电路中的电流反向流经对所述被激励的开关设备进行分流的反并联二极管；以及

所述谐振储能元件还包含相互并联且与所述储能电感器和电容器串联的第二个电容器和电感器，所述负载与所述第二个电容器和电感器并联，该第二个电容器用来减小所述储能电路中电流的波形因子，同时缩短该电流的负值区间，这样，就使得当其它开关设备被激励时，流经对给定开关设备进行分流的反并联二极管中的储能电路电流被终止，或者近似被终止。

8．权利要求7中提出的谐振换能器，其特征在于，所述谐振储能元件包括与所述储能电容器并联的第三个电感器，该第三个电感器和储能电容器在小于主谐振频率的频率，定义了一个谐振零点，从而对所述桥式转换器电路定义了一个开关转换频率。

9．权利要求8中的谐振换能器，其特征在于，所述开关频率允许在最小开关频率和最大开关频率之间变化，该最大开关频率大于所述最小开关频率，但是小于所述储能电路的主谐振频率。

10．权利要求7中的谐振换能器，其特征在于，所述开关设备的开关频率受限于一个最大值，并且所述第二个电感器和电容器形成一个具有约为两倍该最大值的谐振频率的负载零项。