[发明专利]电容器充电器系统、功率调制器及谐振功率变换器

摘要

一般地，电容器充电器系统(100)包含用于经由输出整流器(120)连接至电容器(200)的谐振功率变换器(110)。谐振功率变换器(110)包含基于开关的桥接网络(112)、内部变压器(118)、谐振电路(114)和稳幅电路(116)。基于开关的桥接网络(112)包含至少一对受控开关。谐振电路(114)包括含有至少一个电容构件和至少一个电感构件的串联谐振支路，并且谐振电路在电路通路中连接于基于开关的桥接网络的一对受控开关之间的中点。而且，稳幅电路(116)被配置为提供谐振电路的谐振振幅的稳定化，并且稳幅电路包括连接于i)由在从电容构件到串联谐振支路的电感构件的电路通路中的任意位置处的结所限定的无约束节点与ii)在操作时具有预定的电压电平的谐振功率变换器的至少一个连接点之间的单向导电电路。谐振功率变换器(110)被配置为经由内部变压器(118)的次级绕组连接至输出整流器(120)。

主权项

1.一种用于要被循环充电和放电的电容器的电容器充电器系统(100)，其中所述电容器充电器系统(100)包括用于经由输出整流器(120)连接至所述电容器的谐振功率变换器(110)，所述谐振功率变换器(110)包括基于开关的桥接网络(112；112‑1、112‑2)、内部变压器(118)、谐振电路(114)和稳幅电路(116)，所述基于开关的桥接网络(112；112‑1、112‑2)包括至少一对受控开关(Q1、Q2；Q1、Q2、Q3、Q4)，所述谐振电路(114)包括含有至少一个电容构件(C)和至少一个电感构件(L)的串联谐振支路，并且所述谐振电路(114)在电路通路中连接至所述基于开关的桥接网络(112；112‑1、112‑2)的一对受控开关之间的中点，并且所述谐振电路(114)的电容部分(C)与所述内部变压器(118)的初级绕组连接成串联通路，所述稳幅电路(116)被配置为提供所述谐振电路(114)的谐振振幅的稳定化，并且所述稳幅电路包括连接于以下两者之间的单向导电电路：i)由所述电路通路中在从所述串联谐振支路的电容构件(C)到电感构件(L)的任意位置的结限定的无约束节点，以及ii)在操作时具有预定的电压电平的所述谐振功率变换器(110)的至少一个连接点，以便由此稳定谐振振幅使其在预定的限度内变动；其中所述单向导电电路被配置为使得如果所述至少一个电容构件的电压落在选定的电容构件电压范围之外，则所述单向导电电路导通电流，由此所述无约束节点处的电压被约束在选定的无约束节点电压范围之内，从而将所述至少一个电容构件的电压限制在所述选定的电容构件电压范围之内；其中待充电的所述电容器至少被部分地放电，并且所述电容器充电器系统(100)被要求对所述电容器再充电，并且所述稳幅电路(116)被配置为在再充电过程开始时介入以防止失控状态；并且所述谐振功率变换器(110)被配置为经由所述内部变压器(118)的次级绕组连接至所述输出整流器(120)。