[发明专利]节能电力控制装置和方法

权利要求书

1.一种电能控制装置，用于连接至具有电源频率的交流主供电电源和交流负荷，该装置包括：

双向电力开关，能够按作为电源频率的倍数的切换频率来进行切换，串联连接于该交流主电源和负荷之间，并且包括两个串联连接并且以相反极性设置方向的开关元件，每一开关元件均具有“切断”状态，在该“切断”状态中，所述开关元件基本阻塞沿一个方向的电流流动，

双向电循环开关，能够按所述切换频率进行切换，并联连接至所述负荷，并且包括两个串联连接并且以相反极性设置方向的开关元件，每一开关元件均具有“切断”状态，在所述“切断”状态中，所述开关元件基本阻塞沿一个方向的电流流动；以及

用于控制所述各开关的控制模块，包括

以所述切换频率工作的振荡器，

控制所述振荡器的工作周期控制电路，所述工作周期由基准信号控制，并且具有高部分和低部分，

电力开关驱动器，被设置为在所述的工作周期的高和低部分的其中之一期间将该电力开关的至少一个元件置为“导通”，而在所述的工作周期的高和低部分的另一个期间将电力开关的该元件置为“切断”，以及

循环开关驱动器，被设置为当正电流流入负荷的时候将循环开关的一个元件置为“导通”状态，而当负电流流入负荷的时候将循环开关的另一个元件置为置为“导通”状态，以及

在包含电压和电流的零交叉点、并且在其间电压和电流具有相反极性的交叉滞后区域期间，将电力开关的两个元件均切换到“导通”状态，

从而在对负荷供电的主电源中断的间隔期间，循环开关可用于向该负荷提供循环电流。

2.根据权利要求1的电能控制装置，其中，所述电力开关包括两个场效应晶体管，该场效应晶体管具有以反向串联连接布置的嵌入反并联二极管。

3.根据权利要求2的电能控制装置，其中，所述循环开关包括两个场效应晶体管，该场效应晶体管具有以反向串联连接布置的嵌入反并联二极管。

4.根据权利要求1的电能控制装置，其中，所述振荡器以固定频率工作。

5.根据权利要求1的电能控制装置，其中，所述工作周期控制电路具有可调节的工作周期。

6.根据权利要求1的电能控制装置，其中，所述工作周期由外部信号控制。

7.根据权利要求6的电能控制装置，其中，所述外部信号是由来自电位计的电压提供的。

8.根据权利要求1的电能控制装置，其中，设置所述电力开关驱动器或者所述循环开关驱动器，用于在一个开关的“切断”状态和另一个开关的“导通”状态之间提供延迟。

9.根据权利要求1的电能控制装置，其中，所述工作周期的低部分在长度、以及其在交流主供电电源内的位置方面是可调节的。

10.根据权利要求1的电能控制装置，其中，所述工作周期的高部分在长度、以及其在交流主供电电源内的位置方面是可调节的。

11.根据权利要求1的电能控制装置，其中，所述振荡器被同步到电源频率。

12.根据权利要求1的电能控制装置，其中，所述开关包括具有反并联二极管的双极性晶体管。

13.根据权利要求1的电能控制装置，其中，所述开关包括具有反并联二极管的绝缘栅双极性晶体管。

14.一种方法，用于控制把电力从具有电源频率的交流主供电电源提供到交流负荷的方法，包括以下步骤：

a.按作为电源频率的倍数的切换频率来生成具有高和低部分的工作周期，

b.在所述工作周期的一个部分，中断从主电源到负荷的电力供应，并且将循环电路连接到负荷，其中所述循环电路把因对负荷供电的中断而产生的电流再循环到该负荷，

c.在所述工作周期的另一个部分中，恢复从主电源到负荷的电力供应，以及

d.在包含电压和电流的零交叉点、并且其间电压和电流具有相反的极性的交叉滞后区域期间，将电力开关的两个元件都切换到“导通”状态，并且当正电流流入负荷的时候将循环开关的一个元件切换到“导通”状态，而当负电流流入负荷的时候将循环开关的另一个元件切换到“导通”状态，

借此，在向负荷供电的主电源被中断的时候，该循环开关可用于向负荷提供循环电流。