[發(fā)明專利]一種直流-交流變換電路及其控制方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410021150.0
• 申請日: 2014-01-16
• 公開（公告）號: CN103812373A
• 公開（公告）日: 2014-05-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李倫全
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳市保益新能電氣有限公司
• 主分類號: H02M7/537
• 分類號: H02M7/537
• 代理公司: 深圳新創(chuàng)友知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44223
• 代理人: 王震宇

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及開關(guān)電源，尤其是一種直流-交流變換電路及其控制方法。

背景技術(shù)

在現(xiàn)有的直流-交流變換應(yīng)用場合，如光伏逆變器等，當(dāng)輸入的直流（DC）源電壓不夠高的時候，或者輸入范圍較寬的情況下，都會采用升壓（boost）電路加逆變變換電路。這種變換電路工作的時候，前級升壓電路的功率元件需要承受所有的工作電流，后級工作的時候，在整個輸出電壓范圍，又需要將母線電壓進(jìn)行降壓逆變，所以功率管的損耗較大。因此有必要設(shè)計出一種新的電路，可以盡可能的直接利用DC源輸入電壓進(jìn)行逆變，當(dāng)需要高于輸入電壓的母線電壓時，再啟動或者利用升壓后的高壓母線的能量，獲取更高的性價比。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種直流-交流變換電路及其控制方法，彌補上述現(xiàn)有技術(shù)的不足。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種直流-交流變換電路，包括升壓電感、升壓開關(guān)管、整流二極管、第一至第四電容、逆變橋續(xù)流二極管、逆變橋、第一至第二輸出濾波電感；

其中，所述升壓電感的一端與直流電源的正輸入端相連，另外一端與所述升壓開關(guān)管的漏極及所述整流二極管的陽極相連；所述升壓開關(guān)管的源極與直流電源的負(fù)輸入端相連；所述整流二極管的陰極與所述第二電容的正極相連；所述第二電容的負(fù)極與直流電源的正輸入端相連；所述第四電容與所述第一電容并聯(lián)，所述第四電容的正極與所述第一電容的正極與直流電源的正輸入端相連，所述第四電容的負(fù)極與所述第一電容的負(fù)極與直流電源的負(fù)輸入端相連；所述逆變橋包含第一、第三至第六開關(guān)管，所述第一開關(guān)管的漏極與第二電容的正極相連，其源極與所述逆變橋續(xù)流二極管的陰極相連；所述逆變橋續(xù)流二極管的陽極與所述第一電容的正極相連；所述第三開關(guān)管的漏極與所述逆變橋續(xù)流二極管的陰極相連，其源極與所述第四開關(guān)管的漏極相連，同時與第一輸出濾波電感的輸入端相連；所述第四開關(guān)管的源極與直流電源的負(fù)輸入端相連；所述第五開關(guān)管的漏極與所述逆變橋續(xù)流二極管的陰極相連，其源極與所述第六開關(guān)管的漏極相連，同時與所述第二輸出濾波電感的輸入端相連；所述第六開關(guān)管的源極與直流電源的負(fù)輸入端相連；所述第三電容的一端與所述第一輸出濾波電感的輸出端相連，所述第三電容的另一端與所述第二輸出濾波電感的輸出端相連。

所述第一、第三至第六開關(guān)管可以但不限于為MOSFET或IGBT。

一種所述的直流-交流變換電路的控制方法，按照輸入直流電壓與逆變輸出交流電壓的電平關(guān)系，將工作區(qū)定義為四個區(qū)域，在逆變電壓正半波時，幅值低于輸入直流電壓的區(qū)域稱之為1區(qū)，高于輸入直流電壓的區(qū)域稱之為2區(qū)，在逆變電壓負(fù)半波時，幅值絕對值低于輸入直流電壓的區(qū)域稱之為3區(qū)，高于輸入直流電壓的區(qū)域稱之為4區(qū)，當(dāng)處于1區(qū)及3區(qū)時，所述第三至第六開關(guān)管按照H橋控制方法進(jìn)行工作，當(dāng)處于2區(qū)及4區(qū)時，所述第一開關(guān)管進(jìn)行PWM控制，所述第三、第六開關(guān)管常通或者所述第五、第四開關(guān)管常通，當(dāng)所述第一開關(guān)管關(guān)閉時，通過所述逆變橋續(xù)流二極管從直流電源續(xù)流。

優(yōu)選地，當(dāng)逆變輸出電壓的波形幅值處于1、2區(qū)或者3、4區(qū)的交界區(qū)域時，所述第一開關(guān)管進(jìn)行PWM控制，當(dāng)所述第一開關(guān)管開通時，所述第三、第六開關(guān)管或者所述第五、第四開關(guān)管開通，當(dāng)?shù)谝婚_關(guān)管關(guān)閉后，所述第四、第六開關(guān)管導(dǎo)通進(jìn)行續(xù)流或者利用其反并二極管進(jìn)行續(xù)流，或者續(xù)流期間將第六開關(guān)管或第四開關(guān)管關(guān)閉，維持所述第五、第三開關(guān)管開通，以達(dá)到續(xù)流目的。

一種直流-交流變換電路，包括升壓電感、升壓開關(guān)管、整流二極管、第一至第四電容、第二開關(guān)管、逆變橋、第一至第二輸出濾波電感；