[實(shí)用新型]一種高效率的分段逆變電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201220328736.8
• 申請日: 2012-07-09
• 公開（公告）號: CN202750030U
• 公開（公告）日: 2013-02-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 方剛
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇固德威電源科技有限公司
• 主分類號: H02M7/48
• 分類號: H02M7/48
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司 32200
• 代理人: 曹毅

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種逆變電路領(lǐng)域，具體涉及一種高效率的分段逆變電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

在電力電子產(chǎn)品領(lǐng)域，轉(zhuǎn)換效率是衡量電路拓?fù)湫阅艿囊淮箨P(guān)鍵指標(biāo)，目前常見的單相逆變電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中，根據(jù)輸入直流電壓的不同，一般常做成單級(DC/AC)逆變系統(tǒng)和雙級(DC/DC/AC)逆變系統(tǒng)。

在評估一個(gè)中小功率的單級系統(tǒng)中，無論采用如全橋、H5、H6、三電平等其中的何種拓?fù)洌即嬖谝粋€(gè)轉(zhuǎn)換效率瓶頸；而在評估一個(gè)升壓加逆變的雙級系統(tǒng)時(shí)，隨著輸入直流電壓的降低，DC/DC電路損耗增加，其整機(jī)轉(zhuǎn)換效率將變的更低。

而且雙級系統(tǒng)中，目前一般的逆變思路都是著眼于輸出電壓的整體波形，先計(jì)算設(shè)定一個(gè)大于輸出峰值電壓的直流母線電壓，當(dāng)輸入電壓小于該設(shè)定值時(shí)，就啟動(dòng)DC/DC電路升壓到設(shè)定值，然后進(jìn)行逆變。例如針對一個(gè)正弦交流輸出逆變器，在一個(gè)周期內(nèi)，事實(shí)上并不需要直流母線電壓實(shí)時(shí)都要大于輸出電壓峰值，而統(tǒng)一將母線電壓升到設(shè)定值的做法，實(shí)際上會(huì)導(dǎo)致DC/DC電路過多參與工作，增加損耗，而且提高了逆變的壓差，開關(guān)管應(yīng)力增大，損耗也隨之增加，導(dǎo)致雙級系統(tǒng)的整機(jī)轉(zhuǎn)換效率都會(huì)下降。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的以上問題，提供一種高效率的分段逆變電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，本實(shí)用新型既能滿足提高雙級系統(tǒng)的效率，又能提高單級最大轉(zhuǎn)換效率。

為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，達(dá)到上述技術(shù)效果，本實(shí)用新型通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種高效率的分段逆變電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，包括升壓和旁路部分、逆變部分、濾波部分和開關(guān)管部分，所述開關(guān)管部分由開關(guān)管和二極管并聯(lián)組成，所述升壓和旁路部分連接有電源，所述升壓和旁路部分還與第一電容和第二電容連接，所述第一電容和第二電容接地，所述升壓和旁路部分還與所述逆變部分連接，所述逆變部分與所述濾波部分連接，所述濾波部分與輸出端連接。

進(jìn)一步的，所述濾波部分由第一電感、第二電感和第三電容串聯(lián)組成。

進(jìn)一步的，所述升壓和旁路部分由第一二極管、第二二極管、第三電感和第九開關(guān)管組成，所述第三電感和所述第二二極管與電源連接，所述第三電感與所述第九開關(guān)管和所述第一二極管連接，所述第九開關(guān)管接地，所述第一二極管與所述第一電容連接，所述第二二極管與所述第二電容連接。

進(jìn)一步的，所述逆變部分由8個(gè)開關(guān)管部分組成，所述第二二極管與第一開關(guān)管和第二開關(guān)管連接，所述第一二極管與第四開關(guān)管和第三開關(guān)管連接，所述第一開關(guān)管與所述第三開關(guān)管連接并串聯(lián)有第六開關(guān)管和第八開關(guān)管，所述第二開關(guān)管與所述第四開關(guān)管連接并串聯(lián)有第五開關(guān)管和第七開關(guān)管，所述第五開關(guān)管與所述第六開關(guān)管連接并接地，所述第八開關(guān)管與所述第七開關(guān)管串聯(lián)。

本實(shí)用新型的有益效果是:

1、可以實(shí)現(xiàn)單工作周期內(nèi)單級和雙級工作模式的靈活切換，提高了最大效率和整個(gè)輸入電壓范圍的整機(jī)加權(quán)效率。

2、具有8個(gè)開關(guān)管，和目前常用的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)相比，增加的數(shù)量有限，卻可換來大幅的效率提升，具有較高的性價(jià)比。

3、在逆變控制上和傳統(tǒng)的控制方式?jīng)]有本質(zhì)區(qū)別，只是驅(qū)動(dòng)的方式不同，沒有增加系統(tǒng)的復(fù)雜度，而且也是容易實(shí)現(xiàn)的。

4、應(yīng)用范圍廣泛，控制方式靈活，可應(yīng)用于新能源等需要進(jìn)行直流交流變換的場合。

上述說明僅是本實(shí)用新型技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本實(shí)用新型的技術(shù)手段，并可依照說明書的內(nèi)容予以實(shí)施，以下以本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例并配合附圖詳細(xì)說明如后。本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式由以下實(shí)施例及其附圖詳細(xì)給出。

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，本實(shí)用新型的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本實(shí)用新型，并不構(gòu)成對本實(shí)用新型的不當(dāng)限定。在附圖中：

圖1為本實(shí)用新型的系統(tǒng)主架構(gòu)示意圖。

圖2為本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本實(shí)用新型的開關(guān)管部分的示意圖。

圖4為本實(shí)用新型的驅(qū)動(dòng)波形分配圖。

圖5為本實(shí)用新型的正半周單級逆變時(shí)電流路徑

圖6為本實(shí)用新型的正半周續(xù)流時(shí)電流路徑

圖7為本實(shí)用新型的負(fù)半周單級逆變時(shí)電流路徑

圖8為本實(shí)用新型的正半周雙級逆變時(shí)電流路徑

圖9為本實(shí)用新型的單級模式下的驅(qū)動(dòng)波形分配圖。