[發明專利]一種改進型單相逆變器

在審

• 申請號: 201810195998.3
• 申請日: 2018-03-09
• 公開（公告）號: CN108155827A
• 公開（公告）日: 2018-06-12
• 發明（設計）人: 隨曉宇
• 申請（專利權）人: 浙江艾羅網絡能源技術有限公司
• 主分類號: H02M7/5387
• 分類號: H02M7/5387
• 代理公司: 杭州華鼎知識產權代理事務所(普通合伙) 33217
• 代理人: 項軍

本發明提供了一種改進型單相逆變器，屬于逆變器領域，包括：直流電源、H4逆變橋臂、雙向開關和LC濾波電路，雙向開關與LC濾波電路構成續流回路，H4逆變橋臂的上橋臂兩端分別連接直流電源的正負極，H4逆變橋臂的下橋臂兩端分別連接LC濾波電路的兩端，雙向開關并聯在LC濾波電路的兩端，LC濾波電路連接交流負載；雙向開關包括具有反向阻斷能力的開關管T1、T2，開關管T1反向并聯開關管T2。通過在單相逆變器中增加了雙向開關，當單相逆變器中開關器件從導通到截止時，雙向開關與LC濾波電路構成續流回路，使續流回路的電流不會流入H4逆變橋臂上的開關器件，減少了開關器件的截止損耗，也就是說減少了開關器件的開關損耗，從而減少了能源的浪費。

技術領域

本發明屬于逆變器領域，特別涉及一種改進型單相逆變器。

背景技術

逆變器是通過電力電子器件將直流電轉成交流電的電子設備，廣泛應用于傳統工業、家電以及新能源領域。

逆變器通常作為高頻的開關元器件，圖1為傳統H4橋單相逆變器的拓撲結構圖，但是傳統H4橋單相逆變器中開關器件在動作時會產生較大的開關損耗，造成能源浪費。

發明內容

為了解決現有技術中存在的缺點和不足，本發明提供了通過在單相逆變器增加了用于與LC濾波電路構成續流回路的雙向開關，阻止續流回路的電流流入H4逆變橋臂，進而減少單相逆變器中開關器件在動作時產生的開關損耗的一種改進型單相逆變器。

為了達到上述技術目的，本發明提供了一種改進型單相逆變器，用于將直流電轉換成交流電向交流負載供電，所述改進型單相逆變器，包括：直流電源、H4逆變橋臂、雙向開關和LC濾波電路，雙向開關與LC濾波電路構成續流回路，用于向交流負載供電，H4逆變橋臂的上橋臂兩端分別連接直流電源的正負極，H4逆變橋臂的下橋臂兩端分別連接LC濾波電路的兩端，雙向開關并聯在LC濾波電路的兩端，LC濾波電路的兩端分別連接交流負載的火線端和零線端；

其中，雙向開關包括具有反向阻斷能力的開關管T1、T2，開關管T1反向并聯開關管T2。

可選的，所述直流電源與H4逆變橋臂之間還設有濾波電容C1。

可選的，所述H4逆變橋臂包括開關管S1、S2、S3、S4，開關管S1的集電極連接開關管S2的集電極且構成H4逆變橋臂的第一上橋臂端，第一上橋臂端連接直流電源的正極，開關管S3的發射極連接開關管S4的發射極且構成H4逆變橋臂的第二上橋臂端，第二上橋臂端連接直流電源的負極，開關管S1的發射極連接開關管S3的集電極且構成H4逆變橋臂的第一下橋臂端，開關管S2的發射極連接開關管S4的集電極且構成H4逆變橋臂的第二下橋臂端。

可選的，所述LC濾波電路包括電感L1、電感L2、電容C2，電感L1的一端連接H4逆變橋臂的第一下橋臂端，電感L1的另一端分別連接交流負載和電容C2，電感L2的一端連接H4逆變橋臂的第二下橋臂端，電感L2的另一端分別連接交流負載和電容C2。

可選的，所述改進型單相逆變器的一個周期工作狀態包括四個階段的工作狀態：

在第一階段工作狀態時，開關管S1、S4導通，開關管T2開通，其余開關管均截止，電流流經直流電源的正極、開關管S1、電感L1、交流負載、電感L2、開關管S4、直流電源的負極；

在第二階段工作狀態時，開關管T2導通，其余開關管均截止，開關T2與LC濾波電路構成續流回路，電流流經電感L1、交流負載、電感L2、開關管T2、電感L1；

在第三階段工作狀態時，開關管S2、S3導通，開關管T1開通，其余開關管均截止，電流流經直流電源的正極、開關管S2、電感L2、交流負載、電感L1、開關管S3、直流電源的負極；

在第四階段工作狀態時，開關管T1導通，其余開關管均截止，開關T1與LC濾波電路構成續流回路，電流流經電感L2、交流負載、電感L1、開關管T1、電感L2。