一种电压源型非对称脉冲变换器及其输出脉冲的控制方法

摘要

本发明公开了一种电压源型非对称脉冲变换器，属于电力电子变换器领域。该变换器包括直流电压源（两个）、脉冲变换器电路；脉冲变换器电路3由5个开关管和5个二极管组成；本发明还公开了一种利用上述脉冲变换器输出脉冲的控制方法，本发明利用两个直流电压源作为输入，由5个开关管和5个二极管组成脉冲变换电路，通过控制开关管的通断，能够实现多种脉冲输出，结构简单，控制方便，克服了现有脉冲变换器输出脉冲形式单一、应用范围小的缺点。

主权项

一种电压源型非对称脉冲变换器输出脉冲的控制方法，其特征在于，采用一种电压源型非对称脉冲变换器，包括第一直流电压源(1)、第二直流电压源(2)、脉冲变换器电路(3)，所述的脉冲变换器电路(3)包括开关管Q1、开关管Q2、开关管Q3、开关管Q4、开关管Q5、二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4、二极管D5，所述的第一直流电压源(1)的正极分别与开关管Q1和开关管Q3的集电极相连接，所述的第一直流电压源(1)的负极和开关管Q2的发射极相连接；所述的第二直流电压源(2)的负极和开关管Q3的发射极相连接，所述的第二直流电压源(2)的正极分别与开关管Q4和开关管Q5的集电极相连接；所述的开关管Q1的发射极和所述的开关管Q2的集电极连接，所述的开关管Q2的发射极和所述的开关管Q4的发射极连接，所述的开关管Q2的集电极和负载的一端相连接，所述的开关管Q5的发射极和负载的另一端相连接，所述的二极管D1的阳极与所述的开关管Q1的发射极相连接，所述的二极管D1的阴极还与所述的开关管Q1的集电极相连接，所述的二极管D2的阳极和所述的开关管Q2的发射极相连接，所述的二极管D2的阴极和所述的开关管Q2的集电极相连接，所述的二极管D3的阳极和所述的开关管Q3的发射极相连接，所述的二极管D3的阴极和所述的开关管Q3的集电极相连接，所述的二极管D4的阳极和所述的开关管Q4的发射极相连接，所述的二极管D4的阴极和所述的开关管Q4的集电极相连接，所述的二极管D5的阳极和所述的开关管Q5的发射极相连接，所述的二极管D5的阴极和所述的开关管Q5的集电极相连接；具体按如下方式操作：若要输出一种单向正向脉冲，在一个周期内，具体按如下步骤操作：步骤1：开关管Q1、Q4开通，开关管Q2、Q3、Q5关断；二极管D5导通，二极管D1、D2、D3、D4截止；电流从第一直流电压源的正极经过Q1、负载、D5、Q4到第一直流电压源的负极，此时Uo＝U1，其中，Uo为负载两端的电压，U1为第一直流电压源两端的电压；步骤2：开关管Q1、Q2、Q3、Q4、Q5关断；二极管D1、D2、D3、D4、D5截止，变换器无电流回路，此时Uo＝0；若要输出一种单向负向脉冲，在一个周期内，具体按如下步骤操作：步骤1：开关管Q3、Q5开通，开关管Q1、Q2、Q4关断；二极管D1导通，二极管D2、D3、D4、D5截止；电流从第二直流电压源的正极经过Q5、负载、D1、Q3到第二直流电压源的负极，此时Uo＝‑U2，其中，Uo为负载两端的电压，U2为第二直流电压源两端的电压；步骤2：开关管Q1、Q2、Q3、Q4、Q5关断；二极管D1、D2、D3、D4、D5截止，变换器无电流回路，此时Uo＝0；若要输出一种双向非对称脉冲，在一个周期内，具体按照如下步骤操作：步骤1：开关管Q1、Q4开通，开关管Q2、Q3、Q5关断；二极管D5导通，二极管D1、D2、D3、D4截止；电流从第一直流电压源的正极经过Q1、负载、D5、Q4到第一直流电压源负极，此时Uo＝U1，其中，Uo为负载两端的电压，U1为第一直流电压源两端的电压；步骤2：开关管Q1、Q2、Q3、Q4、Q5关断；二极管D1、D2、D3、D4、D5截止，变换器无电流回路，此时Uo＝0；步骤3：重复步骤1、步骤2过程N次，N为大于0的整数；步骤4：开关管Q3、Q5开通，开关管Q1、Q2、Q4关断；二极管D1导通，二极管D2、D3、D4、D5截止；电流从第二直流电压源的正极经过Q5、负载、D1、Q3到第二直流电压源的负极，此时Uo＝‑U2，其中，Uo为负载两端的电压，U2为第二直流电压源两端的电压；步骤5：开关管Q1、Q2、Q3、Q4、Q5关断；二极管D1、D2、D3、D4、D5截止，变换器无电流回路，此时Uo＝0；步骤6：重复步骤4、步骤5过程N次，N为大于0的整数；若要输出一种双向非对称叠加脉冲，在一个周期内，具体按照如下方式操作：步骤1：开关管Q1、Q4开通，开关管Q2、Q3、Q5关断；二极管D5导通，二极管D1、D2、D3、D4截止；电流从第一直流电压源的正极经过Q1、负载、D5、Q4到第一直流电压源负极，此时Uo＝U1，其中，Uo为负载两端的电压，U1为第一直流电压源两端的电压；步骤2：开关管Q1、Q2、Q3、Q4、Q5关断；二极管D1、D2、D3、D4、D5截止，变换器无电流回路，此时Uo＝0；步骤3：重复步骤1、步骤2过程N次，N为大于0的整数；步骤4：开关管Q2、Q3、Q5开通，开关管Q1、Q4关断；二极管D1、D2、D3、D4、D5截止；电流从第二直流电压源的正极经过Q5、负载、Q2、第一直流电压源、Q3到第二直流电压源的负极，此时Uo＝‑(U1+U2)；步骤5：开关管Q3、Q5开通，开关管Q1、Q2、Q4关断；二极管D1导通，二极管D2、D3、D4、D5截止；电流从第二直流电压源的正极经过Q5、负载、D1、Q3到第二直流电压源的负极，此时Uo＝‑U2，其中，Uo为负载两端的电压，U2为第二直流电压源两端的电压；步骤6：所有开关管均关断，变换器无电流回路，此时Uo＝0；步骤7：重复步骤4、步骤5、步骤6过程N次，N为大于0的整数。