[發明專利]一種多電平高效逆變器

在審

• 申請號: 201410693077.1
• 申請日: 2014-11-25
• 公開（公告）號: CN104362877A
• 公開（公告）日: 2015-02-18
• 發明（設計）人: 劉繼勝;游永亮
• 申請（專利權）人: 蘇州陸安新能源科技有限公司
• 主分類號: H02M7/483
• 分類號: H02M7/483
• 代理公司: 廣東德而賽律師事務所 44322
• 代理人: 費錦生

技術領域

本發明涉及一種逆變電源，尤其涉及一種多電平高效逆變器。

背景技術

逆變器為一種電能轉換裝置，主要以實現由直流電能到交流電的能量轉換。并網逆變器包括光伏并網逆變器、風能并網逆變器、燃料電池并網逆變器等。并網逆變器能將可再生能源產生的能量高效能的轉換為可并接至市電的與市電同頻率、同相位的交流電。

按其電路形式來劃分：半橋逆變電源及全橋逆變電源。其中全橋逆變電源的控制方式有兩種：單極性SPWM調制，雙極性SPWM調制。雙極性SPWM調制同一橋臂的兩個開關管互補驅動，由于開關管導通、截止特性的不一致性以及死區時間的控制電路參數的不一致，可能導致同一橋臂的兩個開關管同時導通，進而導致開關管損壞。單極性SPWM控制有：在市電負半周都只有一個開關管作高頻切換，導致輸出電感的利用率下降，進而降低了逆變器電源的效率。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：提供一種簡單的，適用于提升逆變器效率并改善直流電磁干擾的高效逆變器。為實現上述目的，本發明提供一種高效逆變器，其特征包括：第一開關管S1、第二開關管S2、第三開關管S3、第四開關管S4、第五開關管S5、第六開關管S6、第七開關管S7、第八開關管S8，第一二極管D1、第二二極管D2、第三二極管D3、第四二極管D4、第五二極管D5、第六二極管D6、第七二極管D7、第八二極管D8，第一濾波電感L1、第二濾波電感L2，第一母線電容C1、第二母線電容C2、工頻濾波電容C0。

第一開關管S1的電流輸入端同時與直流電源Vdc的正極、第一母線電容C1的正極以及第一二極管D1的陰極相連；第一開關管S1的電流輸出端同時與第二開關管S2的輸入、第一二極管D1的陽極、第二二極管D2的陰極、第五開關管S5的輸入端、第六開關管S6的輸入端、第五二極管D5的陰極以及第六二極管D6的陰極相連；第二開關管S2的輸出端同時與第三開關管S3的輸入端、第二二極管D2的陽極、第三二極管D3的陰極、第一母線電容C1的負極以及第二母線電容C2的正極相連；第三開關管S3的輸出端同時與第三二極管D3的陽極、第四開關管S4的輸入端、第四二極管D4的陰極、第七開關管S7的輸出端、第八開關管S8的輸出端、第七二極管D7的陽極以及第八二極管D8的陽極相連；第五開關管S5的輸出端同時與第五二極管D5的陽極、第七開關管S7的輸入端、第七二極管D7的陰極以及第一濾波電感L1相連；第六開關管S6的輸出端同時與第六二極管D6的陽極、第八開關管S8的輸入端、第八二極管D8的陽極以及第二濾波電感L2相連；第四開關管S4的輸出端同時與第四二極管D4的陰極、第二母線電容C2的負端、直流電源Vdc的負極相連。

上面所述直流電源Vdc的正、負極兩端設有第一濾波電容C1、第二濾波電容C2，用于降低逆變器環節的輸入紋波和母線分壓。直流電源Vdc為直流能量產生裝置，如：太陽能電池板，風能，燃料電池等。

所述第一開關管S1、第二開關管S2、第三開關管S3、第四開關管S4的控制端分別經一調制電路與微控制器MCU的第一、第二、第三、第四高頻脈沖信號輸出端相連接，；所述的第五開關管S5、第六開關管S6、第七開關管S7、第八開關管S8分別與微控制器MCU的四個工頻脈沖信號輸出端相連；第一濾波電感L1和第二濾波電感L2的外側端接交流電源Vac；

所述調制電路用于將微控制器MCU輸出的高頻脈沖信號與正弦信號調制成用于驅動所述的第一開關管S1、第二開關管S2、第三開關管S3和第四開關管S4的高頻觸發信號；所述正弦信號與所述交流電源Vac上的交流電源同頻率且同相位；

工作時，并使第一開關管S1、第二開關管S2、第三開關管S3、第四開關管S4在高頻開關工作，在輸出為正半周時，微控制器MCU使第五開關管S5、第八開關管S8在整個正半周開通，同時使第六開關管S6和第七開關管S7截止，使第一濾波電感L1、第二濾波電感L2外側輸出交流電源為正半周；當輸出為負半周時，微控制器MCU使第六開關管S6、第七開關管S7在整個負半周開通，同時使第五開關管S5和第八開關管S8截止，，使第一濾波電感L1、第二濾波電感L2外側輸出交流電源為負半周；并如此周而復始。