[發(fā)明專利]一種基于可控電感的單相正弦波逆變器軟開關(guān)電路及裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210047704.9
• 申請(qǐng)日: 2022-01-17
• 公開（公告）號(hào): CN114465513A
• 公開（公告）日: 2022-05-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張強(qiáng);夏天浩;谷驁;鄭運(yùn)鴻
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廈門理工學(xué)院
• 主分類號(hào): H02M7/5387
• 分類號(hào): H02M7/5387;H02M1/088
• 代理公司: 廈門智慧呈睿知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 35222
• 代理人: 鄭擁軍

本發(fā)明提供了一種基于可控電感的單相正弦波逆變器軟開關(guān)電路及裝置，包括移相全橋變換單元、可變電感單元、高頻變壓器、周波變換單元和濾波單元；移相全橋變換單元輸出端與可變電感單元輸入端電氣連接，移相全橋變換單元輸出端與高頻變壓器原邊繞組電氣連接，高頻變壓器副邊繞組與周波變換單元輸入端電氣連接，濾波單元輸入端與周波變換單元輸出端電氣連接，濾波單元輸出端與高頻變壓器副邊繞組電氣連接；移相全橋變換單元、周波變換單元和可變電感單元的控制端用于與控制器輸出端電氣連接。旨在解決現(xiàn)有高頻鏈逆變器的超前臂和滯后臂會(huì)在一個(gè)周波變換周期內(nèi)交替一次，導(dǎo)致移相全橋變換器的每個(gè)開關(guān)管大部分工作時(shí)間都難以實(shí)現(xiàn)軟開關(guān)的問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及高頻鏈逆變技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于可控電感的單相正弦波逆變器軟開關(guān)電路及裝置。

背景技術(shù)

高頻鏈逆變技術(shù)是指通過高頻變壓器來替換低頻逆變技術(shù)中的工頻變壓器,以此來克服低頻逆變技術(shù)運(yùn)用上的缺點(diǎn),由此來顯著提高逆變器的符性。現(xiàn)有技術(shù)中的高頻鏈逆變器通常采用SPWPM(Sinusoid Pulse Width and Position Modulation)調(diào)制策略，后來為了克服傳統(tǒng)SPWPM調(diào)制策略存在的問題和缺點(diǎn)，產(chǎn)生了各種改進(jìn)型的SPWPM調(diào)制策略；這些SPWPM調(diào)制策略以及改進(jìn)型的SPWPM調(diào)制策略雖然利用LC諧振往移相全橋橋臂中點(diǎn)注入諧振電流，為移相全橋變換器的開關(guān)管的零電壓開通創(chuàng)造條件，但移相全橋變換器的開關(guān)管大部分時(shí)間仍工作在硬開關(guān)模式，存在很大的開關(guān)損耗。

請(qǐng)參閱圖1，借鑒DC/DC移相全橋中拓寬滯后橋臂軟開關(guān)范圍的方法，實(shí)現(xiàn)高頻鏈逆變器中移相全橋電路部分的軟開關(guān)，輔助網(wǎng)絡(luò)由La1，Ca1，La2，Ca2組成，利用LC諧振往移相全橋橋臂中點(diǎn)注入諧振電流，為移相全橋變換器的開關(guān)管M1、M2、M3、M4的零電壓開通創(chuàng)造條件。但諧振能量必須足夠大才能保證寬范圍的軟開關(guān)工作狀態(tài)，由此產(chǎn)生過大的無功環(huán)流。即使在軟件上采用改進(jìn)的SPWPM調(diào)制策略，但高頻鏈逆變器中的超前臂和滯后臂仍會(huì)在一個(gè)周波變換周期內(nèi)交替一次，這使得移相全橋變換器的每個(gè)開關(guān)管的大部分工作時(shí)間都難以實(shí)現(xiàn)軟開關(guān)。

有鑒于此，提出本申請(qǐng)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種基于可控電感的單相正弦波逆變器軟開關(guān)電路及裝置，能夠有效解決現(xiàn)有高頻鏈逆變器的超前臂和滯后臂會(huì)在一個(gè)周波變換周期內(nèi)交替一次，導(dǎo)致移相全橋變換器的每個(gè)開關(guān)管大部分工作時(shí)間都難以實(shí)現(xiàn)軟開關(guān)的問題。

本發(fā)明公開了一種基于可控電感的單相正弦波逆變器軟開關(guān)電路,包括移相全橋變換單元、可變電感單元、高頻變壓器、周波變換單元以及濾波單元；

其中，所述移相全橋變換單元的輸出端與所述可變電感單元的輸入端電氣連接，所述移相全橋變換單元的輸出端與所述高頻變壓器的原邊繞組電氣連接，所述高頻變壓器的副邊繞組與所述周波變換單元的輸入端電氣連接，所述濾波單元的輸入端與所述周波變換單元的輸出端電氣連接，所述濾波單元的輸出端與所述高頻變壓器的副邊繞組電氣連接；

其中，所述移相全橋變換單元的控制端、所述周波變換單元的控制端以及所述可變電感單元的控制端用于與控制器的輸出端電氣連接。

優(yōu)選地，所述移相全橋變換單元包括直流電壓源、第一橋臂以及第二橋臂，所述第一橋臂并在所述直流電壓源的兩側(cè)，所述第二橋臂并在所述第一橋臂兩側(cè)，所述第一橋臂的中心部與所述高頻變壓器第一繞組的同名端電氣連接，所述第二橋臂的中心部與所述高頻變壓器第一繞組的異名端電氣連接，所述第一橋臂的中心部和所述第二橋臂的中心部與所述可變電感單元的輸入端電氣連接，所述第一橋臂的控制端和所述第二橋臂的控制端與所述控制器的輸出端電氣連接。

優(yōu)選地，所述第一橋臂包括第一移相全橋主橋臂開關(guān)、第一寄生電容、第三移相全橋主橋臂開關(guān)以及第三寄生電容；