[發明專利]逆變器以及用于運行該逆變器的方法

有效

• 申請號: 200980124022.6
• 申請日: 2009-05-18
• 公開（公告）號: CN102077452A
• 公開（公告）日: 2011-05-25
• 發明（設計）人: J·哈拉克
• 申請（專利權）人: 西門子公司
• 主分類號: H02M7/5387
• 分類號: H02M7/5387;H02M1/34
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 張濤;李家麟

1.一種用于將輸入側的直流電壓轉換為輸出側的交流電壓的逆變器，包括具有四個半導體開關（S1，S2，S3，S4）的H橋，其中至少一個半導體開關（S1，S2，S3，S4）以切換方式運行，其中此外在所述H橋和輸出側交流電壓連接端子之間設有存儲扼流電路（L1，L2），并且其中所述存儲扼流電路（L1，L2）包括空載路徑，所述空載路徑具有用于在H橋的半導體開關（S1，S2，S3，S4）關斷之后轉換電流的空載二極管（D1），其特征在于，每個以切換方式運行的半導體開關（S1，S2，S3，S4）為了零電壓開關與諧振電路耦合，所述諧振電路包括電容性諧振元件（RC1，RC2，RC3，RC4，FC，FC1，FC2）和電感性諧振元件（RL，RL1，RL2），所述空載路徑包括并聯電路形式的第一和第二空載二極管（D1，D1’，D2，D2’），所述并聯電路與所述電感性諧振元件（RL，RL1，RL2）串聯，并且第二空載二極管（D2，D2’）與電容性空載元件（FC，FC1，FC2）串聯，所述電容性空載元件（FC，FC1，FC2）作為所述諧振電路的元件在空載階段開始時為了第二空載二極管（D2，D2’）的零電壓開關充電到相應的電壓上。

2.根據權利要求1所述的逆變器，其特征在于，每個諧振電路包括諧振電容器（RC1，RC2，RC3，RC4）和諧振扼流裝置（RL，RL1，RL2），空載電容器（FC，FC1，FC2）通過耦合元件與諧振電容器（RC1，RC2，RC3，RC4）連接，并且所述空載路徑的第一支路包括串聯電路形式的第一空載二極管（D1，D1’）和諧振扼流裝置（RL1，RL2），并且所述空載路徑的第二支路包括串聯電路形式的第二空載二極管（D2，D2’）、諧振扼流裝置（RL，RL1，RL2）和空載電容器（FC，FC1，FC2）。

3.根據權利要求1或2所述的逆變器，其特征在于，所述H橋的第一半導體開關（S1）通過第一存儲扼流裝置（L1）并且所述H橋的第三半導體開關（S3）通過第二存儲扼流裝置（L2）與第一交流電壓連接端子連接，并且所述H橋的第二半導體開關（S2）通過第三存儲扼流裝置（L3）并且所述H橋的第四半導體開關（S4）通過第四存儲扼流裝置（L4）與第二交流電壓連接端子連接，并且此外所述空載路徑包括具有四個輔助半導體開關（HS1，HS2，HS3，HS4）的另一H橋，所述另一H橋的第一輔助半導體開關（HS1）通過第一存儲扼流裝置（L1）并且所述另一H橋的第三輔助半導體開關（HS3）通過第二存儲扼流裝置（L2）與第一交流電壓連接端子連接，并且所述另一H橋的第二輔助半導體開關（HS2）通過第三存儲扼流裝置（L3）并且所述另一H橋的第四輔助半導體開關（HS4）通過第四存儲扼流裝置（L4）與第二交流電壓連接端子連接。

4.根據權利要求3所述的逆變器，其特征在于，第三和第四輔助半導體開關（HS3，HS4）的連接與第一和第二輔助半導體開關（HS1，HS2）的連接通過由第一空載二極管（D1）和諧振扼流裝置（RL）構成的串聯電路連接，與所述第一空載二極管（D1）并聯地布置有由第二空載二極管（D2）和空載電容器（FC）構成的串聯電路，此外第二空載二極管（D2）和空載電容器（FC）之間的連接點通過由第三二極管（D3）和第四二極管（D4）構成的串聯電路與第一和第二輔助半導體開關（HS1，HS2）的連接相連，與第三二極管（D3）并聯地布置有變壓器（T）的次級繞組，所述變壓器還包括兩個初級繞組，其中第一初級繞組以一個端部與所述H橋的第一和第二半導體開關（S1，S2）的連接相連并且以另一端部通過第一諧振電容器（RC1）與第一半導體開關（S1）和第一存儲扼流裝置（L1）之間的連接相連以及通過第二諧振電容器（RC2）與第二半導體開關（S2）和第三存儲扼流裝置（L3）之間的連接相連，并且其中第二初級繞組以一個端部與所述H橋的第三和第四半導體開關（S3，S4）的連接相連并且以另一端部通過第三諧振電容器（RC3）與第三半導體開關（S3）和第二存儲扼流裝置（L2）之間的連接相連以及通過第四諧振電容器（RC4）與第四半導體開關（S4）和第四存儲扼流裝置（L4）之間的連接相連。