[發明專利]直流-交流電壓轉換電路

有效

• 申請號: 200910198350.2
• 申請日: 2009-11-05
• 公開（公告）號: CN101702591A
• 公開（公告）日: 2010-05-05
• 發明（設計）人: 陸元成;洪偉弼
• 申請（專利權）人: 紐福克斯光電科技(上海)有限公司
• 主分類號: H02M7/68
• 分類號: H02M7/68
• 代理公司: 上海思微知識產權代理事務所(普通合伙) 31237
• 代理人: 鄭瑋

技術領域

本發明關于一種電壓轉換電路，特別是關于一種將直流電壓轉換為交流電 壓的轉換電路。

背景技術

直流-交流電壓轉換電路是應用功率半導體器件，將蓄電池、太陽能電池或 燃料電池等直流電能轉換成恒壓50Hz(220V、115V等)恒頻(50Hz、60Hz、400Hz 等)交流電能的一種靜止變流裝置，供交流負載使用或與交流電并網發電，這 種逆變技術在新能源開發應用上起著至關重要的作用。

圖1為目前用于把直流DC低電壓轉換成交流AC高電壓的直流-交流電壓轉 換電路的常用電路。其工作原理為：輸入DC直流低電壓給一個高頻振蕩電路和 相應的高頻功率放大電路供電，該高頻振蕩電路輸出一高頻開關信號，該高頻 開關信號經功率放大后被送至高頻變壓器T1的初級；經過該高頻變壓器T1升 壓后，在高頻變壓器次級得到需要的高頻交流高電壓；此高頻交流高電壓經過 高頻高壓橋式整流電路整流，經過耐高壓的大電容平滑濾波得到直流高壓HV (High?Voltage)；此直流高壓HV經S1~S4四個功率開關元件組成的橋式逆變 開關電路后，得到恒壓HV恒頻(如50Hz、60Hz或400Hz，其具體頻率取決于波 形產生器)的交流AC輸出：當VC1和VC3為高電壓且VC2和VC4為低電壓時， 開關S1和S3導通而開關S2和S4截止，直流高壓HV經開關S1至A點，再經 負載ZL接至B點，然后由開關S3接到直流地；當VC1和VC3為低電壓且VC2 和VC4為高電壓時，開關S1和S3截止而開關S2和S4導通，直流高壓HV經開 關S4至B點，再經負載ZL接至A點，然后由開關S2接到直流地；直流高電壓 HV經負載ZL以波形產生器的頻率交替從A點流至B點然后從B點流至A點形成 恒壓HV恒頻(如50Hz、60Hz或400Hz，其具體頻率取決于波形產生器)交流電 壓AC，由此獲得直流對交流的轉換。

然而，在此電路中，DC-AC逆變電路需要4個功率開關S1、S2、S3和S4， 且開關S1和S4的工作電壓在HV和GND間，為了使開關S1和S4能夠導通， 往往需要高壓驅動電路1和高壓驅動電路2以完成高壓驅動，那就使得這樣的 電路形式使用的功率控制開關較多，高壓驅動控制電路也較為復雜，成本也較 高。

綜上所述，可知先前技術中將直流電壓轉換為交流電壓時需要四個功率開關 及高壓驅動電路會使得高壓驅動控制電路復雜化且成本較高的問題，因此實有 必要提出改進的技術手段，來解決此一問題。

發明內容

為克服上述現有技術的種種缺點，本發明的主要目的在于提供一種直流-交 流轉換電路，其僅采用兩個開關元件且不需高壓驅動電路，就可以達到將直流 低電壓轉換成交流高電壓的目的。

為達上述及其它目的，本發明一種直流-交流電壓轉換電路，電連接一直流 電壓，將該直流電壓轉換輸出，一提供穩定的一交流輸出電壓，其包含：

一升壓電路，與該直流電壓電連接，該直流電壓經該升壓電路后獲得一高頻 交流高電壓；

一橋式整流電路，具有兩個交流輸入端和兩個直流輸出端，該升壓電路跨接 于該兩個交流輸入端之間，該高頻交流高電壓被送至該橋式整流電路進行整流， 以獲得一正負直流高壓和一個該正負直流高壓的參考中點電壓；

一濾波電容組，跨接于該橋式整流電路的兩個正負直流輸出端和一參考中點 之間，用于對該正負直流高壓進行濾波，

一交流輸出電路，用以輸出交流工頻輸出電壓，該交流輸出電路的第一輸出 端與該參考中點連接；

一開關電路，跨接于該橋式整流電路的兩個正負直流輸出端之間，并連接至 該交流輸出電路的第二輸出端；

一波形產生電路，與該開關電路連接，用以控制該開關電路的導通與截止。

該升壓電路至少包括一高頻變壓器，該高頻變壓器與該橋式整流電路相連。

該升壓電路包括一高頻開關電路和高頻變壓器，該高頻開關電路包括一高頻 振蕩電路和一高頻功率放大電路，該直流電壓經過該高頻開關電路功率放大后 被送至該高頻變壓器。

該濾波電容組至少包含串聯的第一電容和第二電容，該串聯的第一電容和第 二電容跨接于該橋式整流電路的兩個直流輸出端之間，該第一電容和該第二電 容公共的參考中點被連接至該交流輸出電路的第一輸出端。

該高頻變壓器次級有中心抽頭，且該第一電容和第二電容的公共節點被接至 該中心抽頭。