阅读说明：本技术 无续流开关的降压交流斩波调压电路及其应用 (Voltage-reducing AC chopping voltage regulating circuit without follow current switch and application thereof ) 是由 龚秋声 于 2019-08-16 设计创作，主要内容包括：无续流开关的降压交流斩波调压电路,它由1个双向斩波开关S、2个电容C1和C2、1个耦合电感Z或2个电感L1和L2组成,双向开关S由2个二极管和2个三极管或4个二极管和1个三极管组成,有2个输入端(1、2),2个输出端(3、4)。包含有两个电路：Gong′s耦合电感电路和Gong′s双电感电路。它们与现有同类降压调压电路相比：具有成本低、可靠性好、效率高等忧点。可广泛用于降压交流调压和交流稳压电源等领域,具有很大的经济效益和社会效益。这两个Gong′s单开关降压调压电路的发明,是崛起的中国人给世界电力电子科学的新贡献。(A step-down AC chopping voltage regulating circuit without follow current switch is composed of 1 bidirectional chopping switch S, 2 capacitors C1 and C2, 1 coupling inductor Z or 2 inductors L1 and L2, the bidirectional switch S is composed of 2 diodes and 2 triodes or 4 diodes and 1 triode, and has 2 input ends (1, 2) and 2 output ends (3, 4). The circuit comprises two circuits: gong's couples the inductive circuit and Gong's dual inductive circuit. Compared with the prior similar step-down voltage-regulating circuit: has the advantages of low cost, good reliability, high efficiency and the like. The method can be widely applied to the fields of voltage reduction, alternating current voltage regulation power supply and the like, and has great economic and social benefits. The invention of the two Gong's single-switch voltage reduction and regulation circuits is a new contribution of the rising Chinese to the world power electronic science.)

无续流开关的降压交流斩波调压电路及其应用

[一]技术领域

本发明涉及交流斩波调压电路，尤其是降压交流斩波调压电路及其应用。

[二]背景技术

交流斩波调压电路是输入输出波形相同的斩波调压电路，原有教科书上降压交流斩波调压电路由主控双向开关、续流双向开关和感容低通滤波电路组成的，两个双向开关相都是结构相同的全控双向开关。同一发明人2007年发明了用2个单向晶闸管反并组成的半控双向开关做续流双向开关，获发明专利权ZL10137582.92007之后，降压交流斩波调压电路才有：由全控主控开关S1，半控续流开关S2、电感L和电容C组成的降压交流斩波调压电路，这种降压交流调压电路中的续流开关模块成本只要全控开关成本降的四分之一，并且更可靠，因此被广泛采用，命名为Gong′s降压交流斩波调压电路，简称Gong′s降压双开关电路。在世界交流斩波电路领域中国人也做出了贡献，占据交流斩波调压中最重要的一席。

[三]

发明内容

本发明的目的是发明无续流开关的降压交流斩波调压电路，也就是单开关降压交流斩波调压电路和应用它设计的交流稳压电源。

为了实现上述目的本发明提供一种无续流开关的降压交流斩波调压电路，它由2个电容 C1和C2、1个耦合电感Z或2个电感L1和L2、双问开关S及其控制电路组成，有2个交流输入端(1、2)，2个交流输出端(3、4)，耦合电感Z由2个绕组构成电感L1和电感L2，其特征在于：电感L1、L2和电容C1、C2交叉连接，第一直流输入端(1)与双向开关S一端连接，双向开关S另一端(5)与电容C2一端、电感L1一端连接，第二交流输入端(2)与电容C1一端、电感L2一端连接，第一交流输出端(3)与电感L1另一端、电容C1另一端连接，第二交流输入端(4)与电容C2另一端、电感L2另一端连接。

耦合电感Z的2个绕组的圈数和绕向相同，分别串联在2个输入与2个输出端之间。

电感L1和L2分别串联在2个输入与2个输出端之间。

四]附图说明

附图1是现有两个降压交流斩波调压电路。附图2是本发明的两个无续流开关的降压交流斩波调压电路。附图3是应用本发明设计的一种单相交流稳压电源。其中：S、S1、S2是双向开关，D1、D2是二极管，V1、V2是三极管，C1～C4是电容，L1、L2是电感或电感绕组，Z是耦合电感，T是升压自耦变压器。

[五]

具体实施方式

为了进一步了解本发明的技术方案，下面通过具体实施例来进行详细阐述。

附图1a是原有降压交流斩波调压器，它由主控全控双向开关S1、续流全控双向开关S2、 1个滤波电感L、1个滤波电容C组成。S1和S2都是由二极管和三极管组成的双向全控开关。

附图1b同一发明人2013年发明的Gong′s降压交流斩波调压器，它由主控全控双向开关 S1、续流半控双向开关S2、1个滤波电感L、1个滤波电容C组成。其特征就是续流双向开关用2个晶闸管反并组成的半控双向开关，替代2个二极管和2个三极管组成的续流全控双向开关，使续流双向开关模块成本降低了四分之三，并且工作更可靠，

由附图2a本发明的第1个无续流开关的降压交流斩波调压电路，它由双向全控开关S、 2个电容C1、C2和2个电感L1、L2组成。电容C1、C2和电感L1、L2交叉连接。它是1 个单开关降压交流斩波调压电路，命名为Gong′s双电感降压交流斩波调压电路，简称Gong′s 双感电路。其工作原理如下：

1)在双向开关S导通时，输入两端交流电通过电感L1、输出两端负载、电感L2供电，同时电容C2通过电感L2充电，电容C1通过电感L1充电。电容C1、C2和电感L1、L2储能。由于有电感L1和L2限止电容C1和C2的充电电流，不会形成冲击电流。

2)在双向开关S关断时，a)电容C2和电感L1储能向输出两端负载供电，电容C2给电感L2上的自感电势提供续流回路：b)电容C1和电感L2储能向输出两端负载供电，电容C1 给电感L2上的自感电势提供续流回路。因此，在S关断的瞬间电感不会产生高压，也就不需要双向续流开关，从而节省了双向续流开关S2。

由附图2b本发的第2个无续流开关的降压交流斩波调压电路，它由双向全控开关S、2 个电容C1、C2和1个耦合电感Z组成。它是把附图2a上的2个电感L1、L2绕在同一磁芯上，用1个耦合电感Z的2个绕组构成电感L1、L2，使电路的元器件数量减小，工作原理相类同。将附图2b的电路命名为Gong′s耦合电感降压交流斩波调压电路，简称Gong′s耦合电感电路。

由上可知：Gong′s耦合电感电路和Gong′s双感电路都是无续流双向开关的降压斩波调压电路。它们都是单开关降压交流斩波调压电路，没有续流双向开关的损耗，因此，具有成本低、可靠性好、效率高等优点。这两个Gong′s单开关降压调压电路的发明，是崛起的中国人给世界电力电子科学的新贡献。

应用附图2的Gong′s双感电路和Gong′s耦合电感电路都可设计单开关单相交流稳压电源，附图3是应用附图2b设计的单相交流稳压电源，它只要在附图2b输出两端连1个升压工频自耦变压器T，用自耦变压器输出两端的电压信号去自动调节双向开关S的通断比即可实现输出两端电压的稳定。