[發明專利]交錯并聯單級升壓逆變器

無效

• 申請號: 201410342705.1
• 申請日: 2014-07-17
• 公開（公告）號: CN104158425A
• 公開（公告）日: 2014-11-19
• 發明（設計）人: 周玉斐;洪峰
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: H02M7/5387
• 分類號: H02M7/5387;H02M3/06
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所 32237
• 代理人: 賀翔

技術領域

本發明涉及電力電子裝置領域，具體涉及一種交錯并聯單級升壓逆變器。

背景技術

在當前全球能源供應日益緊張的背景下，可再生能源分布式發電的控制與變換、交流起動機控制、電動汽車驅動、新型起動發電技術等，都離不開電力電子逆變技術。因此，開發高效、高可靠性和高功率密度的升壓逆變技術，具有很大的現實意義。

用無源器件構建的單級升壓逆變器，是在輸入電源和逆變橋間插入包括電容和電感的無源網絡，形成的阻抗源逆變器。它們運用傳統電壓源逆變器所不允許的“直通零矢量”狀態，并調節耦合電感或抽頭電感的匝比，實現升降壓功能。它們的優點集中體現在：

(1)通過控制橋臂直通時間，實現單級升降壓變換功能，交流側電壓可低于或高于輸入直流側電壓，提供電壓跌落時的度越能力；

(2)由于逆變橋臂直通成為逆變器的一種正常工作模式，不會出現開關管的誤導通或誤關斷而損壞逆變橋，提高了整機的可靠性；

(3)由于不需死區補償(電壓源型)的時間，從根本上避免了輸出電壓波形的畸變。

目前常見的單級升壓逆變器，都是基于無源網絡構成：

黃文新，胡育文，楊奇，“單級可升壓逆變器”(發明專利：ZL200910181639.3)，如圖1所示；

周玉斐，黃文新，“一種單級升壓逆變器”(發明專利：ZL201110046688.3)，如圖2所示；

周玉斐，黃文新，胡育文，“帶抽頭電感的單級升壓逆變器”(發明專利：201110203219.8)，如圖3所示；

周玉斐，黃文新，“單級升壓逆變器”(發明專利：201310283970.2)，如圖4所示；

李春杰，黃文新，“一種單級升壓逆變器”(發明專利：201310358565.2)，如圖5所示。

當應用于低壓大電流輸入的場合時，以上的單級升壓逆變器將面臨無源網絡中器件應力高、損耗增大的問題，有待改進。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是針對背景技術中提到的將單級升壓逆變器應用于低壓大電流輸入場合的缺陷和不足，提供一種交錯并聯的單級升壓逆變器。

本發明為解決上述技術問題采用以下技術方案:

交錯并聯單級升壓逆變器，包括依次連接的輸入直流電源、單級升壓網絡、逆變橋，其特征在于，所述的單級升壓網絡包含第一至第二可調電感、固定電感、第一至第三電容、以及第一至第二二極管，其中：

所述第一電容的一端分別和第一可調電感的一端、第二可調電感的一端、逆變橋的正端連接，另一端分別和固定電感的一端、第一二極管的陽極、第二二極管的陽極相連；

所述第一可調電感的另一端和第一二極管的陰極相連；

所述第二可調電感的另一端和第二二極管的陰極相連；

所述固定電感的另一端與輸入直流電源的正極相連；

所述第二電容的一端分別和第三電容的一端、輸入直流電源的負極、逆變橋的負端相連；

所述第二電容的另一端與第一可調電感的抽頭相連；

所述第三電容的另一端與第二可調電感的抽頭相連。

作為本發明交錯并聯單級升壓逆變器進一步的優化方案，所述第一可調電感為第一電感和第二電感構成的第一自耦變壓器，其中，第一電感作為原邊繞組，第二電感作為副邊繞組；

所述第二可調電感為第三電感和第四電感連接構成第二自耦變壓器，其中，第三電感作為原邊繞組，第四電感作為副邊繞組；

所述第一自耦變壓器和第二自耦變壓器中的原副邊繞組均為順向串聯。

作為本發明交錯并聯單級升壓逆變器進一步的優化方案，當要求的升壓比較低時，所述第一可調電感和第二可調電感均采用固定電感替代，所述第二電容的另一端與所述第一二極管的陰極相連，所述第三電容的另一端與所述第二二極管的陰極相連。

本發明采用以上技術方案與現有技術相比，具有以下技術效果：

采用交錯并聯的形式，使單級升壓網絡在相同的升壓比下，輸入電流有效值增大一倍，紋波減小一半，適用于輸入要求低壓大電流的場合。

附圖說明

圖1是“單級可升壓逆變器”(發明專利：ZL200910181639.3)的電路示意圖；

圖2是“一種單級升壓逆變器”(發明專利：ZL201110046688.3)的電路示意圖；

圖3是“帶抽頭電感的單級升壓逆變器”(發明專利：201110203219.8)的電路示意圖；

圖4是“單級升壓逆變器”(發明專利：201310283970.2)的電路示意圖；