[發明專利]雙向DC-AC變換電路及其啟動方法

在審

• 申請號: 202110285477.9
• 申請日: 2021-03-17
• 公開（公告）號: CN112968624A
• 公開（公告）日: 2021-06-15
• 發明（設計）人: 陽躍;張登科;郝玉龍
• 申請（專利權）人: 山特電子（深圳）有限公司
• 主分類號: H02M7/797
• 分類號: H02M7/797;H02M1/36;H02M1/32
• 代理公司: 北京泛華偉業知識產權代理有限公司 11280
• 代理人: 王勇;王博

1.一種雙向DC-AC變換電路，其特征在于，所述雙向DC-AC變換電路包括：

雙向DC-AC變換器；

輸入電容，其連接在所述雙向DC-AC變換器的交流輸入端；

母線電容，其連接在所述雙向DC-AC變換器的直流輸出端；

開關，其連接在所述輸入電容的正極端子和交流電源之間；

預充電器，其輸入端連接至所述交流電源，其輸出端連接至所述雙向DC-AC變換器的直流輸出端；以及

控制器，其用于在控制所述開關導通之前將所述母線電容兩端的電壓變換為逆變電壓并輸出至所述輸入電容。

2.根據權利要求1所述的雙向DC-AC變換電路，其特征在于，所述控制器用于控制所述開關斷開，且控制所述預充電器工作以對所述母線電容進行充電；以及還用于控制所述雙向DC-AC變換器工作以將所述母線電容兩端的電壓變換為逆變電壓，所述逆變電壓的相位與所述交流電源的交流電的相位相同。

3.根據權利要求2所述的雙向DC-AC變換電路，其特征在于，所述母線電容的電壓不小于所述交流電源的交流電的峰峰值，且所述逆變電壓的幅值等于所述交流電源的交流電的幅值。

4.根據權利要求3所述的雙向DC-AC變換電路，其特征在于，

所述母線電容包括正直流母線電容和負直流母線電容，所述正直流母線電容的負極端子和負直流母線電容的正極端子連接至中性點；

所述雙向DC-AC變換器為三電平變換器，所述三電平變換器的直流輸出端連接至所述正直流母線電容的正極端子和所述負直流母線電容的負極端子，

其中，所述控制器用于控制所述預充電器工作以使得所述正直流母線電容或負直流母線電容兩端的電壓等于所述交流電的幅值；以及還用于控制所述雙向DC-AC變換器工作以使得所述逆變電壓的相位和幅值分別等于所述交流電的相位和幅值。

5.根據權利要求4所述的雙向DC-AC變換電路，其特征在于，所述三電平變換器為T型三電平變換器，所述T型三電平變換器包括：

在所述正直流母線電容的正極端子和負直流母線電容的負極端子之間依次連接的第一開關晶體管和第四開關晶體管，

反向串聯的第二開關晶體管和第三開關晶體管，所述第二開關晶體管連接至所述中性點，以及

電感，其一端連接至所述第一、第三和第四開關晶體管相連接形成的節點，其另一端作為所述T型三電平變換器的交流輸入端；

其中，所述控制器用于在所述交流電的正半周期內控制所述第二開關晶體管導通、所述第四開關晶體管截止，給所述第一開關晶體管提供第一正弦脈寬調制信號，且給所述第三開關晶體管提供與所述第一正弦脈寬調制信號互補的正弦脈寬調制信號；以及在所述交流電的負半周期內控制所述第一開關晶體管截止、第三開關晶體管導通，給所述第四開關晶體管提供第二正弦脈寬調制信號，且給所述第二開關晶體管提供與所述第二正弦脈寬調制信號互補的正弦脈寬調制信號。

6.根據權利要求4所述的雙向DC-AC變換電路，其特征在于，所述三電平變換器為I型三電平變換器，所述I型三電平變換器包括：

在所述正直流母線電容的正極端子和負直流母線電容的負極端子之間依次連接的第一、第二、第三和第四開關晶體管；

第一二極管，其負極連接至所述第一開關晶體管和第二開關晶體管相連接形成的節點，其正極連接至所述中性點；

第二二極管，其負極連接至所述中性點，其正極連接至所述第三開關晶體管和第四開關晶體管相連接形成的節點；以及

電感，其一端連接至所述第二開關晶體管和第三開關晶體管相連接形成的節點，其另一端作為所述I型三電平變換器的交流輸入端；

其中，所述控制器用于在所述交流電的正半周期內控制所述第二開關晶體管導通、所述第四開關晶體管截止，給所述第一開關晶體管提供第一正弦脈寬調制信號，且給所述第三開關晶體管提供與所述第一正弦脈寬調制信號互補的正弦脈寬調制信號；以及在所述交流電的負半周期內控制所述第一開關晶體管截止、第三開關晶體管導通，給所述第四開關晶體管提供第二正弦脈寬調制信號，且給所述第二開關晶體管提供與所述第二正弦脈寬調制信號互補的正弦脈寬調制信號。