[發明專利]一種低輸出阻抗DC-AC電源

有效

• 申請號: 202110611521.0
• 申請日: 2021-06-02
• 公開（公告）號: CN113258807B
• 公開（公告）日: 2021-10-22
• 發明（設計）人: 汪澤;余沐陽;劉昶;周凱;李彥;陳慶;李紅斌
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: H02M7/537
• 分類號: H02M7/537;H02M3/335;H02M1/088;H02M1/12
• 代理公司: 武漢藍寶石專利代理事務所(特殊普通合伙) 42242
• 代理人: 嚴超

1.一種低輸出阻抗DC-AC電源，其特征在于，所述DC-AC電源包括：控制電路、DC電源、開關電路、LC諧振腔電路、變壓器電路、輸出正極開關管電路、輸出負極開關管電路和輸出負載電路；

所述控制電路包括：比較器C1、比較器C2、PI環、PWM發生器、與門N1、與門N2、與門N3、與門N4、非門A1和輸出電壓測量器Mv；

所述比較器C1的兩個輸入端分別輸入調制波和常數變量零，輸出端與所述PI環輸入端連接；所述比較器C2的兩個輸入端分別輸入所述調制波和所述輸出負載電路的輸出電壓；所述輸出電壓測量器Mv測量所述輸出電壓；

PI環的輸出端與所述PWM發生器的輸入端相連，所述PWM發生器的第一輸出端分別與所述與門N1和與門N3的一個輸入端連接，所述PWM發生器的第二輸出端分別與所述與門N2和與門N4一個輸入端連接；所述比較器C2的輸出端分別與所述與門N1和與門N2的另一個輸入端連接，所述比較器C2的輸出端經過所述非門A1后分別與所述與門N3和與門N4的另一個輸入端連接；

所述開關電路從所述DC電源取電輸出給所述LC諧振腔電路，所述控制電路控制所述開關電路實現所述LC諧振腔電路的諧振，將直流電變為高頻交流電后輸出給所述變壓器電路，再分別經過所述輸出正極開關管電路和輸出負極開關管電路整流后，在所述輸出負載電路的負載兩端分別產生正極性和負極性的直流電壓；

控制所述PWM發生器產生的PWM波的相角使電路直流增益呈正弦變化，使所述輸出負載電路輸出為正弦波；

所述變壓器電路包括原邊繞組、副邊繞組Ns1、副邊繞組Ns2、副邊繞組Ns3和副邊繞組Ns4；

所述原邊繞組的同名端和異名端分別與所述LC諧振腔電路的輸出端以及所述DC電源的負極連接，分別通過所述副邊繞組Ns1、副邊繞組Ns2、副邊繞組Ns3和副邊繞組Ns4輸出分壓后電壓；

所述輸出正極開關管電路包括MOS管開關器件S3和MOS管開關器件S4；所述MOS管開關器件S3和MOS管開關器件S4的控制端分別與所述與門N1和與門N2的輸出端連接；所述控制電路發出控制信號使所述MOS管開關器件S3和MOS管開關器件S4交替導通；

所述MOS管開關器件S3和MOS管開關器件S4的電源輸入端分別與所述副邊繞組Ns1的同名端和副邊繞組Ns2的異名端連接，所述MOS管開關器件S3和MOS管開關器件S4的電源輸出端均與所述輸出負載電路的正極輸入端連接，所述輸出負載電路的負極輸入端與所述副邊繞組Ns1的異名端和副邊繞組Ns2的同名端連接；

所述輸出負極開關管電路包括MOS管開關器件S5和MOS管開關器件S6；所述MOS管開關器件S5和MOS管開關器件S6的控制端分別與所述與門N3和與門N4的輸出端連接；所述控制電路發出控制信號使所述MOS管開關器件S5和MOS管開關器件S6交替導通，且所述MOS管開關器件S3和MOS管開關器件S4以及所述MOS管開關器件S5和MOS管開關器件S6的兩組控制信號中只有一組控制信號能夠導通；

所述MOS管開關器件S5和MOS管開關器件S6的電源輸入端分別與所述副邊繞組Ns3的同名端和副邊繞組Ns4的異名端連接，所述MOS管開關器件S3和MOS管開關器件S4的電源輸出端均與所述輸出負載電路的正極輸入端連接，所述輸出負載電路的負極輸入端與所述副邊繞組Ns3的異名端和副邊繞組Ns4的同名端連接。

2.根據權利要求1所述的DC-AC電源，其特征在于，所述開關電路包括MOS管開關器件S1和MOS管開關器件S2，所述PWM發生器的兩個輸出端分別與所述MOS管開關器件S1和MOS管開關器件S2的控制端連接，控制所述MOS管開關器件S1和MOS管開關器件S2交替導通從所述DC電源取電；

所述MOS管開關器件S1的電源輸入端和MOS管開關器件S2的電源輸出端分別與所述DC電源的正極和負極連接，所述MOS管開關器件S1的電源輸出端和MOS管開關器件S2的電源輸入端連接后作為取電輸出的正極，取電輸出的負極與所述DC電源的負極連接。

3.根據權利要求1所述的DC-AC電源，其特征在于，所述LC諧振腔電路包括諧振電容Cr和諧振電感Lr;

所述諧振電感Lr的一端與所述開關電路的輸出端連接，所述諧振電感Lr的另一端與所述諧振電感Lr的一端連接，所述諧振電感Lr的另一端與所述變壓器電路的一端連接，所述變壓器電路的另一端與所述DC電源的負極連接。