[發明專利]一種六開關的微逆變器交流側功率耦合電路

有效

• 申請號: 201811245850.2
• 申請日: 2018-10-24
• 公開（公告）號: CN109450239B
• 公開（公告）日: 2023-10-27
• 發明（設計）人: 章勇高;王增強;高彥麗;孔令韜;王小襯
• 申請（專利權）人: 華東交通大學
• 主分類號: H02M1/34
• 分類號: H02M1/34
• 代理公司: 南昌市平凡知識產權代理事務所 36122
• 代理人: 姚伯川

1.一種六開關的微逆變器交流側功率耦合電路，其特征在于，所述功率耦合電路由六個開關管、六個二極管、兩個耦合電容、和一個電感構成；所述第一開關管和第一二極管，第二開關管和第二二極管，第三開關管和第三二極管，第四開關管和第四二極管，第五開關管和第五二極管以及第六開關管和第六二極管均為反并聯連接；所述第一開關管與第二開關管的集電極相連，第三開關管與第四開關管的發射極相連，構成兩條串聯支路，這兩條支路并聯后分別在第一開關管的發射極跟第三開關管的集電極之間連接第二電容；第一開關管的發射極連接第二電容的負端，第三開關管的集電極連接第二電容的正端；第二開關管的發射極與第四開關管的集電極連接在一起與電感上端連接；電感的下端連接逆變器輸出側；第五開關管和第六開關管的同向并聯；第五開關管與第六開關管的集電極分別連接電感的上下兩端；第五開關管的發射極連接第一電容的負端，第六開關管的發射極連接第一耦合電容的正端；

根據逆變器輸出電壓極性以及耦合電路吸收/釋放能量，功率耦合電路分為四種工作模式：分別為工作模式1、工作模式2、工作模式3和工作模式4。

2.根據權利要求1所述的一種六開關的微逆變器交流側功率耦合電路，其特征在于，所述工作模式1，當功率耦合電路在工作模式1時，輸入電壓為正，耦合電路吸收能量，第一耦合電容電壓升高；

第一二極管、第五二極管導通，第一開關管、第五開關管關斷，第四開關管、第三開關管關斷，第六開關管導通，第二開關管為主控開關；調節第二開關管的驅動信號占空比，可調節耦合電路吸收的能量大小，此時第一耦合電容電壓上升；第二開關管開通時，電流流通路徑為電源正-第一二極管-第二開關管-電感-電源負；第二開關管斷開時，電流流通路徑為電感-第六開關管-第一耦合電容-第五二極管-電感。

3.根據權利要求1所述的一種六開關的微逆變器交流側功率耦合電路，其特征在于，所述工作模式2，當功率耦合電路在工作模式2時，輸入電壓為正，耦合電路釋放能量，第一耦合電容電壓降低；

第二二極管、第六二極管導通，第二開關管、第六開關管關斷，第四開關管、第三開關管關斷，第一開關管導通，第五開關管為主控開關；調節第五開關管的驅動信號占空比可調節耦合電路釋放的能量大小，此時第一耦合電容電壓下降；第五開關管開通時，電流流通路徑為第一耦合電容正-第六二極管-電感–第五開關管-第一耦合電容負；第二開關管斷開時，電流流通路徑為電感-第二二極管-第一開關管-電源正-電源負-電感。

4.根據權利要求1所述的一種六開關的微逆變器交流側功率耦合電路，其特征在于，所述工作模式3，當功率耦合電路在工作模式3時，輸入電壓為負，耦合電路吸收能量，第二耦合電容電壓升高；

第二二極、第三二極管導通，第二開關管、第三開關管關斷，第五開關管、第六開關管關斷，第一開關管導通，第四開關管為主控開關；調節第四開關管的驅動信號，占空比可調節耦合電路吸收的能量大小，此時第二耦合電容電壓升高，極性與輸入電壓一致，第四開關管開通時，電流流通路徑為第一耦合電容正-第六二極管-電感–第四開關管-耦合電容負；第四開關管斷開時，電流流通路徑為電感-第二二極管-第一開關管-電源正-電源負-電感。

5.根據權利要求1所述的一種六開關的微逆變器交流側功率耦合電路，其特征在于，所述工作模式4，當功率耦合電路在工作模式4時，輸入電壓為負，耦合電路釋放能量，第二耦合電容電壓降低；

第一二極管、第四二極管導通，第一開關管、第四開關管關斷，第五開關管、第六開關管關斷，第二開關管導通，第三開關管為主控開關；調節第三開關管的驅動信號占空比可調節耦合電路釋放的能量大小，此時第二耦合電容電壓下降，極性與輸入電壓一致，第三開關管開通時，電流流通路徑為第二耦合電容正-第三開關管-第四二極管-電感–第二耦合電容負，第三開關管斷開時，電流流通路徑為電感-電源負-電源正-第一二極管-第二開關管-電感。

6.根據權利要求1所述的一種六開關的微逆變器交流側功率耦合電路，其特征在于，所述功率耦合電路并聯接入在逆變器的交流輸出端，代替電解耦合電容器實現功率耦合功能。