本发明涉及电工类电力电子学科，旨在提供一种利用中频变压器均压的直流电子分压调压器。该分压调压器包括n组结构相同的分压器，每组分压器具有两个串联成一组的电解电容器，其正、负端各接有一个斩波器开关。分压器的输出分别与一个逆变器的输入端相连，各级逆变器结构均相同；逆变器的输出端接到中频变压器的一组线圈，该组线圈的中点接到双电解电容器的中点，各级逆变器输出端所接的线圈均绕在同一铁芯上。本发明可实现将一个较高的直流电压均匀地或按规定比例地分成几组较低的可以调节的直流电压。此分压器具有较高的效率，故可适用于大功率场合。并允许各组直流输出的电流有一定程度的不均匀，也允许含有一定限度的低频或高频分量的交流。
1.一种利用中频变压器均压的直流电子分压调压器，包括n组结构相同的分压器，n为＞1的整数；其特征在于，每组分压器具有：两个串联成一组的电解电容器，成为一组双电解电容器，每组双电解电容器的正、负端各接有一个斩波器开关，两个斩波器开关的输出端接了两个串联的续流二极管，串联续流二极管组合的中点接到双电解电容器的中点；所述的n组分压器输入端相互串联且同步通断，每组分压器的输出分别与一个逆变器的输入端相连，各级逆变器结构均相同；逆变器的输出端接到中频变压器的一组线圈，该组线圈的中点接到双电解电容器的中点，各级逆变器输出端所接的线圈均绕在同一铁芯上；
其中，每一级逆变器均为单相全桥，每个桥臂由晶闸管和反并二极管组成，其中每个晶闸管又串联了一个二极管，在每个单相全桥的每对上、下桥臂之间串接了一个换流变压器的副边绕组（W a1）；换流的方向是从每对上、下桥臂中的一个桥臂的晶闸管换到另一桥臂的二极管，换流变压器所产生的换流电压的方向须有助于这样的换流。
2.根据权利要求1所述的直流电子分压调压器，其特征在于，所述的各组分压器中，有
0～（n-1）组完全不输出直流电流到外部电路而只输出到变压器线圈，其余n～1组分压器将电流输出到外部电路。
3.根据权利要求1所述的直流电子分压调压器，其特征在于，允许各组分压器输入的直流电压不相等，此时各组分压器输出的直流电压也不相等，各级的中频变压器线圈匝数也同样不相等。
4.根据权利要求1所述的直流电子分压调压器，其特征在于，n组分压器的斩波器开关是同步通断的，一组内的两个斩波器开关也是同时通断。
5.一种利用中频变压器均压的直流电子分压调压器，包括n组结构相同的分压器，n为＞1的整数；其特征在于，每组分压器具有一个电解电容器，其一端接有一个斩波器开关，各斩波器结构相同且同步通断；该电解电容器的另一端和斩波器开关的另一端之间接了一个续流二极管；每组分压器的输出分别与一个逆变器的输入端相连，各级逆变器结构均相同；逆变器的输出端接到中频变压器的一组线圈，各级逆变器输出端所接的线圈均绕在同一铁芯上；
其中，每一级逆变器均为单相全桥，每个桥臂由晶闸管和反并二极管组成，其中每个晶闸管又串联了一个二极管；在每个单相全桥的每对上、下桥臂之间串接了一个换流变压器的副边绕组（W a1）；换流的方向是从每对上、下桥臂中的一个桥臂的晶闸管换到另一桥臂的二极管，换流变压器所产生的换流电压的方向须有助于这样的换流。
一种利用中频变压器均压的直流电子分压调压器
技术领域
[0001] 本发明属于电工类电力电子学科，具体涉及一种利用中频变压器均压的直流电子分压调压器。
背景技术
[0002] 目前取信号用的直流分压大多采用电阻分压，即将两个或多个电阻串联接到一个直流电压上，或者常用电位计分压。每个或每段电阻上分到一部分电压，形成分压器。这种分压器效率低，适用于取信号用或小功率用，不适用于大功率的场合。另一种适用于大功率的办法是将直流首先变成交流，再用变压器变成若干组交流，然后整流成若干组直流。这种办法设备复杂、成本高。
发明内容
[0003] 本发明要解决的问题是，克服现有技术中的不足，提供一种利用中频变压器均压的直流电子分压调压器。
[0004] 为解决技术问题，本发明的解决方案是：
[0005] 提供一种利用中频变压器均压的直流电子分压调压器，包括n组结构相同的分压器，n为≥1的整数；每组分压器具有：两个串联成一组的电解电容器，成为一组双电解电容器，每组双电解电容器的正、负端各接有一个斩波器开关，两个斩波器开关的输出端接了两个串联的续流二极管，串联续流二极管组合的中点接到双电解电容器的中点；所述的n组分压器输入端相互串联且同步通断，每组分压器的输出分别与一个逆变器的输入端相连，各级逆变器结构均相同；逆变器的输出端接到中频变压器的一组线圈，该组线圈的中点接到双电解电容器的中点，各级逆变器输出端所接的线圈均绕在同一铁芯上； [0006] 其中，每一级逆变器均为单相全桥，每个桥臂由晶闸管和反并二极管组成，其中每个晶闸管又串联了一个二极管，串联二极管的目的是减少晶闸管的dV/dt。在每个单相全桥的每对上、下桥臂之间串接了一个换流变压器的副边绕组W。换流的方向是从每对上、下桥臂的一个桥臂的晶闸管换到另一桥臂的二极管，换流变压器所产生的换流电压的方向需有助于这样的换流。
[0007] 作为一种改进，所述的各组分压器中，有0～(n-1)组完全不输出直流电流到外部电路而只输出到变压器线圈，其余n～1组分压器将电流输出到外部电路。 [0008] 作为一种改进，允许各组分压器输入的直流电压不相等，此时各组分压器输出的直流电压也不相等，各级的中频变压器线圈匝数也同样不相等。
[0009] 作为一种改进，n组分压器的斩波器开关是同步通断的，一组内的两个斩波器开关也是同时通断的。
[0010] 本发明还提供了一种利用中频变压器均压的直流电子分压调压器，包括n组结构相同的分压器，n为≥1的整数；其特征在于，每组分压器具有一个电解电容器，其一端接有一个斩波器开关，各斩波器结构相同且同步通断；该电解电容器的另一端和斩波器开关的另一端之间接了一个续流二极管；每组分压器的输出分别与一个逆变器的输入端相连，各级逆变器结构均相同；逆变器的输出端接到中频变压器的一组线圈，各级逆变器输出端所接的线圈均绕在同一铁芯上；
[0011] 其中，每一级逆变器均为单相全桥，每个桥臂由晶闸管和反并二极管组成，其中每个晶闸管又串联了一个二极管，在每个单相全桥的每对上、下桥臂之间串接了一个换流变压器的副边绕组W；换流的方向是从一个桥臂的晶闸管换到另一桥臂的二极管，换流变压器所产生的换流电压的方向需有助于这样的换流。
[0012] 本发明的有益效果在于：
[0013] 本发明可实现将一个较高的直流电压均匀地或按规定比例地分成几组较低的可以调节的直流电压。此分压器具有较高的效率，故可适用于大功率场合。并允许各组直流输出的电流有一定程度的不均匀，也允许含有一定限度的低频或高频分量的交流。 附图说明
[0014] 图1为本发明具体实施例1的电路原理图。
[0015] 图2为本发明具体实施例2的电路原理图。
具体实施方式
[0016] 平常n个斩波器串联时，它能解决分压和调压问题，但是它没有均压能力。当各分压段承担的电流稍有不均匀时各分压段的电压会越来越不均匀，一直到强迫各分压段承担的电流相等为止。因此它往往是不适用的。
[0017] 具体实施例1：
[0018] 本具体实施例的电路图如图1所示的。逆变器按中频方波工作。每组对角线桥臂轮流工作180°。当需要换流时，譬如要从左上、右下对角线桥臂换到左下、右上对角线桥臂，逆变器的换流过程如下：首先关断该分压器中的斩波器开关IGBT，使它的输出直流电压ud瞬时值为零。同时加上换流电压脉冲ΔU(uWa1)，每个换流电压正脉冲为幅值≈+5～10v(以达到换流速度为准)、脉宽≈晶闸管的标定关断时间约100μs的波。正的 uWa1值代表Wa1上的电压极性为上正下负。ΔU的方向始终有助于换流。这些电压通过换流变压器的原边加到图1中的Wa1付边绕组上。在此脉冲ΔU作用下，只要断开Tha1左上、Tha1右下的触发脉冲，Tha1左上、Tha1右下的电流就能换流到Da1左下、Da1右上，Tha1左上、Tha1右下承受反压关断，经过晶闸管标定关断时间约100μs后，Tha1左上、Tha1右下已经完全关断，a1桥的左上、右下桥臂电流已经更换到了左下、右上桥臂。重新导通斩波调压器的占空比调节开关IGBT，同时加上Tha1左下、Tha1右上的开通脉冲，待变压器的电流反向时，Da1左下、Da1右上的电流变为零而Tha1左下、Tha1右上的电流开始上升。经过180°后，类似地将通电桥臂再换回来。
[0019] 上述情况为第一级逆变器的工作情况。第2、…、n级逆变器的工作是相同的。 [0020] 逆变器的输出端接到中频变压器的一组线圈，线圈的中点接到输入的直流电源的中点。由于变压器左半个和右半个线圈电压必然相等，故斩波器输出的直流电源上半和下半段电压也必然相等，从而输入的直流电源的上半和下半段电压也必然相等＝Ud/2n。 [0021] 将n级分压调压器的变压器线圈均绕在同一铁芯上，则n级分压调压器的电压也必然相等。这种均压方法的均压能力很强。
[0022] 具体实施例2(如图2所示)：
[0023] 与具体实施例1相比，其区别在于每组变压器线圈不再引出中点，每组分压器也没有中点，因此每组分压器内的斩波器开关也可只用一只，或者可以仍与图1一样而不引出中点。
