[發(fā)明專利]一種雙向Z源三電平逆變器

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• 申請日: 2017-04-06
• 公開（公告）號: CN107046378A
• 公開（公告）日: 2017-08-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 孫傳森
• 申請（專利權(quán)）人: 哈爾濱理工大學(xué)
• 主分類號: H02M7/797
• 分類號: H02M7/797;H02M7/483
• 代理公司: 北京市領(lǐng)專知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11590
• 代理人: 林輝輪

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及逆變器技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種雙向Z源三電平逆變器。

背景技術(shù)

隨著分布式電源的迅速發(fā)展及其對效率要求的不斷提升，提高電能質(zhì)量、減少諧波污染、提高發(fā)電系統(tǒng)的效率是分布式電源發(fā)展的關(guān)鍵問題。三電平逆變器相比于傳統(tǒng)的兩電平逆變器具有諧波少、耐壓高、開關(guān)應(yīng)力小、電磁干擾少等優(yōu)點已經(jīng)在分布式電源及微電網(wǎng)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。Z源三電平逆變器不但能提升直流鏈電壓還能直通工作，相對于多級逆變器而言既簡化了逆變控制系統(tǒng)又提升了輸出波形的質(zhì)量。但傳統(tǒng)Z源三電平逆變器控制精度低、損耗大，啟動過程沖擊電壓容易燒壞負(fù)載。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種雙向Z源三電平逆變器，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種雙向Z源三電平逆變器, 包括DSP控制模塊、逆變模塊、采樣調(diào)理模塊、保護(hù)模塊以及PWM輸出模塊，所述DSP控制模塊分別電性連接逆變模塊、采樣調(diào)理模塊、保護(hù)模塊以及PWM輸出模塊；

所述采樣調(diào)理模塊包括第一運放器、第二運放器、斯密特觸發(fā)芯片、霍爾傳感器，霍爾傳感器并聯(lián)連接電阻A、電阻B、電阻C、電阻D、電容B，且接入第一運放器的正極輸入端，第一運放器的負(fù)極輸入端與輸出端連接，第一運放器的輸出端依次連接電阻E、電阻G，電阻F接在電阻E與電阻G節(jié)點，電阻G一端連接并聯(lián)連接的電容C、二極管D，二極管D負(fù)極連接二極管C正極，二極管C負(fù)極接入電源端。

優(yōu)選的，所述第二運放器負(fù)極輸入端連接第一運放器正極輸入端，第二運放器的正極輸入端分別連接電阻I一端、電阻J一端，電阻I另一端接地，第二運放器輸出端連接電阻H一端，電阻H另一端分別連接電容D一端和斯密特觸發(fā)芯片輸入端，電阻J另一端和電容D另一端分別通過TVS管接地。

優(yōu)選的，所述逆變模塊包括場效應(yīng)晶體管A、場效應(yīng)晶體管B、場效應(yīng)晶體管C、場效應(yīng)晶體管D，所述場效應(yīng)晶體管A漏極連接場效應(yīng)晶體管B源極、電容E一端和電容F一端，所述場效應(yīng)晶體管A源極連接場效應(yīng)晶體管C源極，所述場效應(yīng)晶體管C漏極分別連接場效應(yīng)晶體管D源極和電感一端，所述電感另一端連接電容G并接地。

優(yōu)選的，還包括三極管A、三極管B、二極管E、二極管F，所述二極管E兩端接在三極管A發(fā)射極和集電極之間，所述三極管A集電極連接電容E另一端，所述三極管A發(fā)射極連接三極管B集電極，所述三極管B發(fā)射極連接電容F另一端，所述二極管F兩端接在三極管B集電極和發(fā)射極之間。

優(yōu)選的，所述保護(hù)模塊包括三極管C和三極管D，所述三極管C基極連接電阻L一端，電阻L另一端連接電容H一端、電阻M一端、電阻N一端，所述電容H另一端分別連接電阻K一端、三極管C發(fā)射極并接地，所述三極管C集電極分別連接電阻M一端、三極管D基極和二極管H正極，二極管H負(fù)極接地，所述三極管D集電極連接電阻N另一端，所述電阻M一端連接電容I一端，電容I另一端連接二極管G負(fù)極，所述二極管G正極連接電阻K另一端。

優(yōu)選的，所述場效應(yīng)晶體管A、場效應(yīng)晶體管B、場效應(yīng)晶體管C、場效應(yīng)晶體管D均采用 N 溝道型場效應(yīng)晶體管。

優(yōu)選的，所述DSP控制模塊采用TMS320系列控制器。

優(yōu)選的，所述PWM輸出模塊采用多路PWM輸出PIC芯片。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

（1）本發(fā)明結(jié)構(gòu)原理簡單，控制效率高、精度高，能夠提高系統(tǒng)可靠性、穩(wěn)定性，而且損耗小，節(jié)能效果明顯。

（2）本發(fā)明采用的采樣調(diào)理模塊抗干擾能力強(qiáng)，采用精度高，能夠進(jìn)一步提高逆變控制效率。

（3）本發(fā)明采用的逆變模塊中采用四個場效應(yīng)晶體管組成的并聯(lián)通道來減小導(dǎo)通損耗，降低了導(dǎo)通壓降，進(jìn)一步節(jié)省了電能。

（4）本發(fā)明采用的保護(hù)模塊反應(yīng)靈敏，具有過壓、過流保護(hù)的作用，保護(hù)了負(fù)載。

附圖說明

圖1為本發(fā)明控制原理框圖；

圖2為本發(fā)明的采用調(diào)理模塊原理圖；

圖3為本發(fā)明的逆變模塊原理圖；

圖4為本發(fā)明的保護(hù)模塊原理圖。

具體實施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。