[實用新型]一種單級升壓逆變器

有效

• 申請號: 201420804844.7
• 申請日: 2014-12-17
• 公開（公告）號: CN204442194U
• 公開（公告）日: 2015-07-01
• 發明（設計）人: 李春杰;黃文新
• 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;H02M1/32
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所 32237
• 代理人: 賀翔

技術領域

本實用新型涉及逆變器，尤其涉及一種具有抑制直流母線電壓尖峰功能的單級升壓逆變器。

背景技術

單級升壓逆變器(Z源逆變器、準Z源逆變器)工作模式有直通零矢量狀態、有效矢量狀態、開路零矢量狀態三種狀態。

由于直流母線環節存在分布電感、寄生電感，當單級升壓逆變器處在直通狀態轉換為非直通狀態時，直流母線電壓有很高的電壓尖峰，極易損壞功率器件。

為了吸收直流母線上的電壓尖峰，必須加一級抑制電路，如圖1所示，為了解決傳統的RC、RCD、RCD限幅型緩沖電路在單級升壓逆變器中出現的直流母線電壓偏高以及損耗偏大，以及LCD緩沖電路在放電過程中會產生振蕩，而且電感的體積較大，功率管承受的電流應力較大，目前，針對于單級升壓逆變器的吸收電路采用了如圖2所示的RCD吸收電路，只有當升壓逆變器處于非直通狀態時，開關才導通，而此時逆變橋的開關有導通變為關斷，產生的電壓尖峰通過二極管給吸收電容諧振充電，吸收電容吸收的能量消耗在電阻上，使電容穩定至恒定值。這樣，電阻只在非直通時消耗能量，但是對于大功率大電流的單級升壓逆變器來說，這部分損耗是很大的，所以這種吸收電路只適合于中小功率的單級升壓逆變器。

對于中大功率逆變器場合，傳統的逆變器通常選用母排來減小直流母線分布電感，減小直流母線電壓尖峰，但是母排成本較高。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題是針對背景技術中準Z源升壓逆變器工作在大電流條件下母線寄生電壓嚴重、以及直流母線電壓尖峰抑制方法存在的缺點，提出了一種單級升壓逆變器。

本實用新型為解決上述技術問題采用以下技術方案:

一種單級升壓逆變器，包括直流電源、第一至第三電感、第一至第三電容、以及第一至第三二極管；

所述第三電感為寄生電感，所述第一至第三二極管均為快恢復二極管；

所述第一電感的一端與直流電源的正極相連，另一端分別與第二電容的一端、第二二極管的陽極、第三二極管的陽極相連；

所述第二電容的另一端分別與第二電感的一端、第三電感的一端相連；

所述第三二極管的陰極分別與第二電感的另一端、第一二極管的陰極、第一電容的一端相連；

所述第三電感的另一端與第三電容的一端相連，作為逆變器的P端；

所述第三電容的另一端分別與第二二極管的陰極、第一二極管的陽極相連；

所述第一電容的另一端與所述直流電源的陰極相連，作為逆變器的N端。

作為本實用新型一種單級升壓逆變器進一步的優化方案，所述第三電容為無感電容。

作為本實用新型一種單級升壓逆變器進一步的優化方案，還包含第四至第五電感、第四至第五電容、以及第一至第六功率管；

所述第四至第五電感為寄生電感；

所述第一功率管的集電極通過第三電感與第二電感相連、且通過第三電容與第二二極管的陰極相連，發射極與第二功率管的集電極相連；

所述第二功率管的發射極與直流電源的負極相連；

所述第三功率管的集電極通過第四電感與第二電感相連、且通過第四電容與第二二極管的陰極相連，發射極與第四功率管的集電極相連；

所述第四功率管的發射極與直流電源的負極相連；

所述第五功率管的集電極通過第五電感與第二電感相連、且通過第五電容與第二二極管的陰極相連，發射極與第六功率管的集電極相連；

所述第六功率管的發射極與直流電源的負極相連。

作為本實用新型一種單級升壓逆變器進一步的優化方案，所述第四至第五電容為無感電容。

作為本實用新型一種單級升壓逆變器進一步的優化方案，還包含第六至第八電感、以及第六至第八電容；

所述第六至第八電感為寄生電感；

所述第二功率管的發射極通過第六電容與第一二極管的陰極相連、且通過第六電感與直流電源的負極相連；

所述第四功率管的發射極通過第七電容與第一二極管的陰極相連、且通過第七電感與直流電源的負極相連；

所述第六功率管的發射極通過第八電容與第一二極管的陰極相連、且通過第八電感與直流電源的負極相連。

作為本實用新型一種單級升壓逆變器進一步的優化方案，所述第六至第八電容為無感電容。

作為本實用新型一種單級升壓逆變器進一步的優化方案，所述第二電感為耦合電感。

作為本實用新型一種單級升壓逆變器進一步的優化方案，采用變壓器替換所述第二電感。

本實用新型采用以上技術方案與現有技術相比，具有以下技術效果：