[發明專利]一種直流交流電源變換裝置

有效

• 申請號: 201811645513.2
• 申請日: 2018-12-30
• 公開（公告）號: CN109687752B
• 公開（公告）日: 2021-06-25
• 發明（設計）人: 吳冬春;闞加榮;吳云亞;商志根;薛迎成;張斌鋒
• 申請（專利權）人: 鹽城工學院
• 主分類號: H02M7/5387
• 分類號: H02M7/5387;H02M7/5395
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 張耀文

1.一種直流交流電源變換裝置，其特征在于，包括依次連接的直流變換單元、交流變換單元、濾波單元；

其中，所述直流變換單元用以根據直流電源輸出對應的直流母線電壓，且直流母線電壓高于直流電源的電壓；所述直流變換單元包括直流電源、第一電容、第二電容、耦合電感、第二開關管和第四開關管，當第二開關管和第四開關管中至少一導通時，所述直流電源對耦合電感原邊充電，且耦合電感副邊對第二電容充電，所述第二電容和耦合電感原邊進行儲能；當第二開關管和第四開關管均關斷時，所述耦合電感與第二電容串聯將各自儲存的電能轉換給第一電容，提升第一電容的電壓，即提升直流母線電壓；

所述交流變換單元用于接受直流變換單元輸出的直流母線電壓，并將其轉換為對應的交流電壓和交流電流；所述濾波單元用于濾除交流電流和交流電壓的紋波，提供平滑的交流電壓和交流電流于負載；

所述直流變換單元還包含第一二極管、第二二極管、第三二極管、第四二極管、第五二極管；

所述耦合電感原邊的第一端與直流電源正極連接，耦合電感副邊的第一端與第一二極管正極、耦合電感原邊第二端連接；所述耦合電感副邊的第二端與第二電容第一端連接；所述第二電容的第二端與第一二極管陰極、第二二極管陽極、第三二極管陽極連接；所述第二二極管陰極連接到第四二極管陽極，所述第三二極管陰極連接到第五二極管陽極；

所述交流變換單元包括相互并聯連接的第一橋臂、第二橋臂、第三橋臂、第四橋臂，其中第一橋臂包括第一開關管和與之串聯的第六二極管，第三橋臂包括第三開關管和與之串聯的第七二極管，第二橋臂由第二開關管與第四二極管串接而成，第四橋臂由第四開關管與第五二極管串接而成；

所述第一開關管、第二開關管、第三開關管、第四開關管的驅動信號邏輯關系如下：

其中S1、S2、S3、S4分別為第一開關管、第二開關管、第三開關管、第四開關管的驅動信號，S_dc為第一調制信號，S_ac1為第二調制信號，S_ac2為第三調制信號；

所述第一調制信號S_dc為幅值恒定的調制波與一載波交截產生的固定脈沖信號，第二調制信號S_ac1為第一正弦半波調制波與所述載波交截產生的脈沖信號，第三調制信號S_ac2為第二正弦半波調制波與所述載波交截產生的脈沖信號；其中所述第二正弦半波調制波與第一正弦半波調制波的相位差為180度。

2.根據權利要求1所述的一種直流交流電源變換裝置，其特征在于，所述第一開關管與第二開關管互補導通，且第三開關管和第四開關管互補導通。

3.根據權利要求2所述的一種直流交流電源變換裝置，其特征在于，所述第一橋臂的中點為第一開關管和第六二極管的連接點，第二橋臂的中點為第二開關管和第四二極管的連接點，第三橋臂的中點為第三開關管和第七二極管的連接點，第四橋臂的中點為第四開關管和第五二極管的連接點。

4.根據權利要求3所述的一種直流交流電源變換裝置，其特征在于，所述濾波單元包括第三電感、第四電感、第五電感、第六電感、第三電容、負載；其中，所述第三電感的第一端連接于第一橋臂的中點，第四電感的第一端連接于第二橋臂的中點，第五電感的第一端連接于第三橋臂的中點，第六電感的第一端連接于第四橋臂的中點；所述第三電感的第二端與第四電感的第二端、第三電容的第一端相連接，第五電感的第二端與第六電感的第二端、第三電容的第二端相連接，所述負載與第三電容并聯連接。

5.根據權利要求1所述的一種直流交流電源變換裝置，其特征在于，所述直流母線電壓與直流電源的電壓比例關系為：

其中，V_in為直流電源的電壓，V_dc為直流母線電壓，D_dc為直流變換單元的占空比，n為耦合電感副邊與耦合電感原邊的匝數比。