專利名稱：一種逆變電路及其逆變方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種逆變電路及其逆變方法。目前的逆變電路通常有兩類；兩電平方式和三電平方式，其中兩電平拓?fù)浔容^常見并使用廣泛。
圖1所示是一種兩電平逆變拓?fù)?。在產(chǎn)生正弦波的正半周期間，開關(guān)管Q1工作、開關(guān)管Q4不工作；在產(chǎn)生正弦波的負(fù)半周期間，開關(guān)管Q4工作、開關(guān)管Q1不工作。該拓?fù)涞膬?yōu)點(diǎn)是控制簡(jiǎn)單，輸出正弦波波形失真小，反應(yīng)快。但開關(guān)管Q1第二端B6點(diǎn)的電壓為正負(fù)兩電平，這要求開關(guān)管的耐壓較高，須使用耐壓高的開關(guān)管，并且開關(guān)管的損耗也較大；又因?yàn)檩敵龅腜WM波諧波豐富，所以要求的濾波電感較大。同時(shí)還要求輸入的電壓要高于輸出的電壓，才能保證輸出的波形。經(jīng)常地，輸入電壓的峰值要高于輸出電壓的25％左右。
為了減小開關(guān)管耐壓和濾波電感，在兩電平逆變拓?fù)涞幕A(chǔ)上增加了續(xù)流回路，形成三電平逆變拓?fù)?，如圖2、3所示。電路在工作中開關(guān)管Q1第二端B6點(diǎn)的電壓由正負(fù)兩電平變?yōu)檎⒘?、?fù)三電平，使開關(guān)管兩端的電壓變化相對(duì)小，電壓應(yīng)力僅為原來的一半，開關(guān)損耗比兩電平逆變拓?fù)渖?，并且由于輸出的PWM波諧波較兩電平小，所以濾波電感較兩電平逆變拓?fù)湫?。但現(xiàn)有的三電平逆變拓?fù)溆幸韵氯秉c(diǎn)①控制較復(fù)雜，需要PWM波去控制四個(gè)開關(guān)管。②輸出的正弦波比兩電平逆變拓?fù)漭敵龅恼也ǚ磻?yīng)慢。濾波電感中電流的下降率與濾波電感的兩端電壓有關(guān)，即U＝L*di/dt。兩電平逆變拓?fù)涞睦m(xù)流回路是通過包括有濾波電容和充電電容的回路進(jìn)行續(xù)流，濾波電感兩端電壓為濾波電容的即時(shí)電壓加上充電電容兩端的電壓，電流變化率di/dt較大。而三電平逆變拓?fù)涞睦m(xù)流回路只通過濾波電容，不通過充電電容，所以濾波電感兩端電壓只是濾波電容的即時(shí)電壓，電流變化率di/dt較兩電平逆變拓?fù)涞男?，反?yīng)慢。③它也要求輸入的電壓要高于輸出的電壓，才能保證輸出的波形。本發(fā)明的主要目的是提供一種逆變電路，可以解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題，并同時(shí)具有兩電平逆變拓?fù)浜腿娖侥孀兺負(fù)涞膬?yōu)點(diǎn)。
本發(fā)明的另一目的是提供一種基于上述逆變電路的逆變方法，可以解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題，同時(shí)具有兩電平逆變拓?fù)浜腿娖侥孀兺負(fù)涞膬?yōu)點(diǎn)。
本發(fā)明所述的一種逆變電路，包括充電電容、第一開關(guān)管、第一濾波電感、與所述第一濾波電感緊密耦合的第二濾波電感、第二開關(guān)管和第三開關(guān)管和濾波電容；所述第一開關(guān)管連接在第一充電電容正端和第一濾波電感的輸入端之間；所述第二濾波電感的輸入端與第一濾波電感的輸出端相連，其輸出端與充電電容負(fù)端相連；所述第二開關(guān)管與第三開關(guān)管的串聯(lián)支路的一端與所述第一濾波電感的輸入端相連，其另一端與所述第二濾波電感的輸出端相連；所述濾波電容的一端與所述第一濾波電感的輸出端相連，其另一端與所述第二開關(guān)管和第三開關(guān)管的連接點(diǎn)相連。
所述第二開關(guān)管與第三開關(guān)管為單向?qū)ㄩ_關(guān)，第二開關(guān)管與第三開關(guān)管串聯(lián)連接，第二開關(guān)管的負(fù)端與所述第一濾波電感的輸入端相連，第三開關(guān)管的正端與所述第二濾波電感的輸出端相連。
所述第二開關(guān)管與第三開關(guān)管為晶閘管SCR。
所述第二開關(guān)管也可以為相串聯(lián)的第二IGBT和第二二極管，所述第二IGBT的集電極與濾波電容第二端相連，發(fā)射極與第二二極管的陽極相連，第二二極管的陰極與第一濾波電感輸入端相連；所述第三開關(guān)管為相串聯(lián)的第三IGBT和第三二極管，所述第三IGBT的集電極與第三二極管的陰極相連，發(fā)射極與濾波電容第二端相連，所述第三二極管的陽極與第二濾波電感輸出端相連。
作為本發(fā)明電路的一個(gè)改進(jìn)所述第一濾波電感和第二濾波電感的特性相同。
所述第一開關(guān)管為第一IGBT，其集電極與充電電容正端相連，其發(fā)射極與第一濾波電感的輸入端相連。
作為本發(fā)明的另一個(gè)改進(jìn)電路中還包括接在充電電容負(fù)端和第二濾波電感的輸出端之間第四開關(guān)管。
所述第四開關(guān)管為第四IGBT，其集電極與第二濾波電感的輸出端相連，其發(fā)射極與充電電容負(fù)端相連。
本發(fā)明還提供了一種基于本發(fā)明所述一種逆變電路的逆變方法在產(chǎn)生正弦波的正半周期間，第一開關(guān)管導(dǎo)通，第一濾波電感和第二濾波電感儲(chǔ)能，一段時(shí)間后斷開，同時(shí)第二開關(guān)管導(dǎo)通，第二濾波電感上的能量向第一濾波電感轉(zhuǎn)移，由第一濾波電感向?yàn)V波電容充電；在產(chǎn)生正弦波的負(fù)半周期間，第一開關(guān)管導(dǎo)通，第一濾波電感和第二濾波電感儲(chǔ)能，一段時(shí)間后斷開，同時(shí)第三開關(guān)管導(dǎo)通，第一濾波電感上的能量向第二濾波電感轉(zhuǎn)移，由第二濾波電感向?yàn)V波電容反向充電。
作為本發(fā)明所述方法的一個(gè)改進(jìn)所述逆變電路還包括接在充電電容負(fù)端和第二濾波電感的輸出端之間第四開關(guān)管；在產(chǎn)生正弦波的正半周期間，第一開關(guān)管和第四開關(guān)管同時(shí)導(dǎo)通，第一濾波電感和第二濾波電感儲(chǔ)能，一段時(shí)間后同時(shí)斷開，同時(shí)第二開關(guān)管導(dǎo)通，第二濾波電感上的能量轉(zhuǎn)移到第一濾波電感上，由第一濾波電感向?yàn)V波電容充電；在產(chǎn)生正弦波的負(fù)半周期間，第一開關(guān)管和第四開關(guān)管同時(shí)導(dǎo)通，第一濾波電感和第二濾波電感儲(chǔ)能，一段時(shí)間后同時(shí)斷開，同時(shí)第三開關(guān)管導(dǎo)通，第一濾波電感上的能量轉(zhuǎn)移到第二濾波電感上，由第二濾波電感向?yàn)V波電容反向充電。
本發(fā)明還提供了另一種逆變電路，包括充電電容、第四開關(guān)管、第一濾波電感和濾波電容，還包括與所述第一濾波電感緊密耦合的第二濾波電感、第二開關(guān)管和第三開關(guān)管；所述第一濾波電感的輸入端與所述充電電容的正端相連，其輸出端與所述第二濾波電感的輸入端相連；所述第四開關(guān)管連接在充電電容負(fù)端和第二濾波電感的輸出端之間；所述第二開關(guān)管與第三開關(guān)管的串聯(lián)支路的一端與所述第一濾波電感的輸入端相連，其另一端與所述第二濾波電感的輸出端相連；所述濾波電容的一端與所述第一濾波電感的輸出端相連，其另一端與所述第二開關(guān)管和第三開關(guān)管的連接點(diǎn)相連。
本發(fā)明還提供了一種基于本發(fā)明所述另一種逆變電路的逆變方法在產(chǎn)生正弦波的正半周期間，第四開關(guān)管導(dǎo)通，第一濾波電感和第二濾波電感儲(chǔ)能，一段時(shí)間后斷開，同時(shí)第二開關(guān)管導(dǎo)通，第二濾波電感上的能量向第一濾波電感轉(zhuǎn)移，由第一濾波電感向?yàn)V波電容充電；在產(chǎn)生正弦波的負(fù)半周期間，第四開關(guān)管導(dǎo)通，第一濾波電感和第二濾波電感儲(chǔ)能，一段時(shí)間后斷開，同時(shí)第三開關(guān)管導(dǎo)通，第一濾波電感上的能量向第二濾波電感轉(zhuǎn)移，由第二濾波電感向?yàn)V波電容反向充電。
本發(fā)明的有益效果是①本發(fā)明電路采用了緊密耦合的濾波電感，這樣只要通過調(diào)節(jié)占空比D，就可以使輸出的電壓即可以比輸入電壓高，也可以比輸入電壓低。因此只需要較低的Vbus電壓，就可以得到我們希望的輸出電壓。電路反應(yīng)快，失真少。②由于Vbus電壓較低，使得Vbus側(cè)相關(guān)的器件電容和開關(guān)管的耐壓要求可以降低，可以使用耐壓較低的通用器件，特別適于輸出電壓較高的變換器，節(jié)約了成本。③在本發(fā)明的改進(jìn)電路中，增加了第四開關(guān)管，將第一開關(guān)管和第四開關(guān)管的電壓應(yīng)力降低了一半，相應(yīng)的損耗可以降低，逆變的效率得到提高；同時(shí)使得電感儲(chǔ)能回路和釋放能量回路絕對(duì)分開，實(shí)現(xiàn)了隔離。④控制上，第一開關(guān)管在每個(gè)半周期中只開一次，簡(jiǎn)化了控制電路，同時(shí)減少了開關(guān)損耗。⑤第二開關(guān)管和第三開關(guān)管只在半周中開關(guān)一次，減少了開關(guān)損耗。⑥只要將第二開關(guān)管和第三開關(guān)管換成單方向的開關(guān)，控制上就可以讓第二開關(guān)管和第三開關(guān)管按低頻的開關(guān)模式工作，即正半周第二開關(guān)管一直導(dǎo)通，負(fù)半周第三開關(guān)管一直導(dǎo)通。由于其單方向電流流通的特點(diǎn)，同樣可以得到需要的波形。這樣第二開關(guān)管和第三開關(guān)管的開關(guān)損耗可以減小。⑦由于輸出的中線電流沒有流經(jīng)Vbus側(cè)直流充電電解電容，所以電解電容上的紋波電流較小，可以節(jié)省電容的個(gè)數(shù)。⑧本發(fā)明還可以利用三個(gè)同樣的電路形成一個(gè)三相逆變器，每個(gè)單相都具有以上的效果。⑨本發(fā)明可用在小型的UPS上，是一種成本低，性能好的方案。由于是利用電感進(jìn)行儲(chǔ)能，工作方式是電流源的模式，可以較簡(jiǎn)單地實(shí)現(xiàn)并聯(lián)的功能，并具有抗短路的功能。只要對(duì)儲(chǔ)能時(shí)的電感電流進(jìn)行控制，多個(gè)逆變電路間進(jìn)行同步，就可以實(shí)現(xiàn)逆變電路的直接并聯(lián)。有較大的應(yīng)用前景。圖1是一種兩電平逆變拓?fù)洹?br>
圖2是一種三電平逆變拓?fù)洹?br>
圖3是另一種三電平逆變拓?fù)洹?br>
圖4是本發(fā)明所述的一種逆變電路原理圖。
圖5是本發(fā)明第一個(gè)實(shí)施例的電路原理圖。
圖6是本發(fā)明第二個(gè)實(shí)施例的電路原理圖。
圖7是本發(fā)明第三個(gè)實(shí)施例的電路原理圖。
圖8是本發(fā)明所述的另一種逆變電路原理圖。
圖9是本發(fā)明電路組成的三相逆變器的電路原理圖。
圖10是本發(fā)明電路組成的另一種三相逆變器的電路原理圖。下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步地闡述。
如圖4所示，本發(fā)明電路包括充電電容C1、第一開關(guān)管S1、第一濾波電感L1-1、與所述第一濾波電感L1-1緊密耦合的第二濾波電感L1-2、單向?qū)ǖ牡诙_關(guān)管S2、單向?qū)ǖ牡谌_關(guān)管S3和濾波電容C；所述第一開關(guān)管S1連接在充電電容C1正端和第一濾波電感L1-1的輸入端之間；所述第二濾波電感L1-2的輸入端與第一濾波電感L1-1的輸出端相連，其輸出端與充電電容C1負(fù)端相連；所述第二開關(guān)管S2和第三開關(guān)管S3是串聯(lián)連接的，第二開關(guān)管S2的負(fù)端與所述第一濾波電感L1-1的輸入端相連，第三開關(guān)管S3的正端與所述第二濾波電感L1-2的輸出端相連；所述濾波電容C的一端與所述第一濾波電感L1-1的輸出端相連，其另一端與所述第二開關(guān)管S2和第三開關(guān)管S3的連接點(diǎn)相連。
本發(fā)明電路中，所述第一濾波電感L1-1和第二濾波電感L1-2的特性相同。
其電路工作原理如下在產(chǎn)生正弦波的正半周時(shí)第一開關(guān)管S1閉合，第二開關(guān)管S2和第三開關(guān)管S3斷開，Vbus+和Vbus-之間的電壓加在第一濾波電感L1-1和第二濾波電感L1-2上，充電電容C1上的能量向?yàn)V波第一濾波電感L1-1和第二濾波電感L1-2上轉(zhuǎn)移，電感電流逐漸上升，濾波電感儲(chǔ)能。所述電感電流的增加量為Vin*D*T/2L1，其中D為Ton/T，即開關(guān)導(dǎo)通的占空比，L1是第一濾波電感的電感值，T為周期。一段時(shí)間后，斷開第一開關(guān)管S1，同時(shí)閉合第二開關(guān)管S2(第三開關(guān)管S3保持?jǐn)嚅_)，第一濾波電感上的儲(chǔ)能向?yàn)V波電容C充電，電感電流下降，電感電流的減少量為Vout*(1-D)*T/L1，其中Vout為濾波電感上的電壓。由于第一濾波電感L1-1和第二濾波電感L1-2為緊密耦合的電感，所以第二濾波電感L1-2的能量會(huì)轉(zhuǎn)移到第一濾波電感L1-1上向?yàn)V波電容C充電。因此濾波電容C上的電壓逐漸上升。穩(wěn)態(tài)時(shí)，電感電流的增加量等于其減少量，即Vin*D*T/2L1＝Vout*(1-D)*T/L1，由此我們可以得出Vout＝Vin*D/(2*(1-D))。
同理，在產(chǎn)生正弦波的負(fù)半周時(shí)，第一開關(guān)管S1閉合，第二開關(guān)管S2和第三開關(guān)管S3斷開，Vbus+和Vbus-之間的電壓加在第一濾波電感L1-1和第二濾波電感L1-2上，充電電容C1上的能量向第一濾波電感和第二濾波電感上轉(zhuǎn)移，電感電流逐漸上升，濾波電感儲(chǔ)能。一段時(shí)間后，斷開第一開關(guān)管S1，同時(shí)閉合第三開關(guān)管S3(第二開關(guān)管S2保持?jǐn)嚅_)，第二濾波電感L1-2上的儲(chǔ)能向?yàn)V波電容C充電，電感電流下降。由于第一濾波電感L1-1和第二濾波電感L1-2為緊密耦合的電感，所以第一濾波電感L1-1的能量轉(zhuǎn)移到第二濾波電感L1-2上向?yàn)V波電容C進(jìn)行反向充電。因此濾波電容C上的負(fù)方向電壓逐漸上升。穩(wěn)態(tài)時(shí)，根據(jù)上述推理方法同樣可以得出Vout＝Vin*D/(2*(1-D))。
由上式可得出；通過改變開關(guān)的通斷時(shí)間，即調(diào)節(jié)占空比D的值，就可以使濾波電容上電壓值發(fā)生變化，改變輸出電壓的大小。這就意味著，輸出電壓既可以比輸入電壓高，也可以比輸入電壓低。這樣只需要較低的Vbus電壓，就能得到我們希望的輸出電壓。同時(shí)由于Uc為Ic的積分，電容上就可以得到我們希望的正弦波輸出電壓波形。該電流控制方式反應(yīng)快，輸出的電壓波形失真小。
具體實(shí)施例一如圖5所示，第一開關(guān)管S1為第一IGBT，其集電極與充電電容C1正端相連，其發(fā)射極與第一濾波電感L1-1的輸入端相連還包括反并聯(lián)在所述第一IGBT上的二極管。第二開關(guān)管S2與第三開關(guān)管S3為晶閘管SCR。本電路的其它連接與圖4相同。
電路工作過程中，電感儲(chǔ)能向?yàn)V波電容釋放時(shí)，由于緊密耦合，第二濾波電感的能量第一濾波電感的能量可以互相轉(zhuǎn)移。
這樣，用SCR做續(xù)流支路，低頻切換，第一開關(guān)管S1做PWM調(diào)節(jié)。具工作原理與圖4電路相同。
具體實(shí)施例二如圖6所示電路，第二開關(guān)管S2為相串聯(lián)的第二IGBT和第二極管D2，第二IGBT的集電極與濾波電容C第二端相連，發(fā)射極與第二二極管D2的陽極相連，第二二極管D2的陰極與第一濾波電感L1-1輸入端相連；所述第三開關(guān)管S3為相串聯(lián)的第三IGBT和第三極管D3，所述第三IGBT的集電極與第三二極管D3的陰極相連，發(fā)射極與濾波電容C第二端相連，所述第三二極管D3的陽極與第二濾波電感L1-2輸出端相連。還包括反并聯(lián)在所述絕緣柵極雙極型晶體管IGBT上的二極管，本電路的其它連接與圖4相同。
這樣，用IGBT做續(xù)流支路，做低頻切換，第一開關(guān)管S1做PWM調(diào)節(jié)。其工作原理與圖4電路相同。
具體實(shí)施例三；如圖7所示，電路中增加了連接在充電電容C1負(fù)端和第二濾波電感L1-2的輸出端之間的第四開關(guān)管S4；第一開關(guān)管S1為第一IGBT，其集電極與充電電容C1正端相連，其發(fā)射極與第一濾波電感L1-1的輸入端相連；第四開關(guān)管S4為第四IGBT，其集電極與第二濾波電感L1-2的輸出端相連，其發(fā)射極與充電電容C1負(fù)端相連。還包括反并聯(lián)在第一IGBT上的二極管D1和反并聯(lián)在第四IGBT上的二極管D4。本電路的其它連接與圖6電路相同。
增加了第四開關(guān)管S4后，將第一開關(guān)管和第四開關(guān)管的電壓應(yīng)力降低了一半，相應(yīng)的損耗可以降低，逆變的效率得到提高；同時(shí)使得電感儲(chǔ)能回路和泄放回路絕對(duì)分開，實(shí)現(xiàn)了隔離。
這樣，用IGBT做續(xù)流支路，做低頻切換，第一開關(guān)管S1和第四開關(guān)管S4做PWM調(diào)節(jié)。其工作原理與圖4電路相同。
圖8是本發(fā)明所述的另一種逆變電路原理圖所述第一濾波電感L1-1的輸入端與所述充電電容C1的正端相連，其輸出端與所述第二濾波電感L1-2的輸入端相連；所述第四開關(guān)管S4連接在充電電容C1負(fù)端和第二濾波電感L1-2的輸出端之間；所述第二開關(guān)管S2與第三開關(guān)管S3的串聯(lián)支路的一端與所述第一濾波電感L1-1的輸入端相連，其另一端與所述第二濾波電感L1-2的輸出端相連；所述濾波電容C的一端與所述第一濾波電感L1-1的輸出端相連，其另一端與所述第二開關(guān)管S2和第三開關(guān)管S3的連接點(diǎn)相連。
其工作原理與圖4所述電路相同。
在產(chǎn)生正弦波的正半周期間，第四開關(guān)管S4導(dǎo)通，第一濾波電感L1-1和第二濾波電感L1-2儲(chǔ)能，一段時(shí)間后S4斷開，同時(shí)第二開關(guān)管S2導(dǎo)通(第三開關(guān)管S3斷開)，第二濾波電感L1-2上的能量向第一濾波電感L1-1轉(zhuǎn)移，由第一濾波電感L1-1向?yàn)V波電容C充電；在產(chǎn)生正弦波的負(fù)半周期間，第四開關(guān)管S4導(dǎo)通，第一濾波電感L1-1和第二濾波電感L1-2儲(chǔ)能，一段時(shí)間后斷開，同時(shí)第三開關(guān)管S3導(dǎo)通(第二開關(guān)管S2斷開)，第一濾波電感L1-1上的能量向第二濾波電感L1-2轉(zhuǎn)移，由第二濾波電感L1-2向?yàn)V波電容C反向充電。
如圖9所示，利用本發(fā)明的三個(gè)同樣的電路可以形成一個(gè)三相逆變器，其工作原理和控制方法與上述一樣，并且每個(gè)單相都具有和上述電路一樣的效果。
如圖10所示，利用本發(fā)明的三個(gè)同樣的電路可以形成另一種三相逆變器，其中在每一組中都采用了兩組開關(guān)管。其工作原理和控制方法與上述一樣，并且每個(gè)單相都具有和上述電路一樣的效果。
權(quán)利要求
1.一種逆變電路，包括充電電容(C1)、第一開關(guān)管(S1)、第一濾波電感(L1-1)和濾波電容(C)，其特征在于還包括與所述第一濾波電感(L1-1)緊密耦合的第二濾波電感(L1-2)、第二開關(guān)管(S2)和第三開關(guān)管(S3)；所述第一開關(guān)管(S1)連接在充電電容(C1)正端和第一濾波電感(L1-1)的輸入端之間；所述第二濾波電感(L1-2)的輸入端與第一濾波電感(L1-1)的輸出端相連，其輸出端與充電電容(C1)負(fù)端相連；所述第二開關(guān)管(S2)與第三開關(guān)管(S3)的串聯(lián)支路的一端與所述第一濾波電感(L1-1)的輸入端相連，其另一端與所述第二濾波電感(L1-2)的輸出端相連；所述濾波電容(C)的一端與所述第一濾波電感(L1-1)的輸出端相連，其另一端與所述第二開關(guān)管(S2)和第三開關(guān)管(S3)的連接點(diǎn)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種逆變電路，其特征在于所述第二開關(guān)管(S2)與第三開關(guān)管(S3)為單向?qū)ㄩ_關(guān)，第二開關(guān)管(S2)與第三開關(guān)管(S3)串聯(lián)連接，第二開關(guān)管(S2)的負(fù)端與所述第一濾波電感(L1-1)的輸入端相連，第三開關(guān)管(S3)的正端與所述第二濾波電感(L1-2)的輸出端相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種逆變電路，其特征在于所述第二開關(guān)管(S2)與第三開關(guān)管(S3)為晶閘管SCR。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種逆變電路，其特征在于所述第二開關(guān)管(S2)為相串聯(lián)的第二IGBT和第二二極管(D2)，所述第三開關(guān)管(S3)為相串聯(lián)的第三IGBT和第三二極管(D3)，所述第二二極管(D2)的陰極與第一濾波電感(L1-1)輸入端相連，陽極與所述第二IGBT的發(fā)射極相連；所述第三二極管(D3)的陽極與第二濾波電感(L1-2)輸出端相連，陰極與所述第三IGBT的集電極相連，所述第二IGBT的集電極與所述第三IGBT的發(fā)射極相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種逆變電路，其特征在于所述第一濾波電感(L1-1)和第二濾波電感(L1-2)的特性相同。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種逆變電路，其特征在于所述第一開關(guān)管(S1)為第一IGBT，其集電極與充電電容(C1)正端相連，其發(fā)射極與第一濾波電感(L1-1)的輸入端相連。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種逆變電路，其特征在于還包括接在充電電容(C1)負(fù)端和第二濾波電感(L1-2)的輸出端之間第四開關(guān)管(S4)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種逆變電路，其特征在于所述第四開關(guān)管(S4)為第四IGBT，其集電極與第二濾波電感(L1-2)的輸出端相連，其發(fā)射極與充電電容(C1)負(fù)端相連。
9.一種基于權(quán)利要求1所述的一種逆變電路的逆變方法，其特征在于在產(chǎn)生正弦波的正半周期間，第一開關(guān)管(S1)導(dǎo)通，第一濾波電感(L1-1)和第二濾波電感(L1-2)儲(chǔ)能，一段時(shí)間后斷開，同時(shí)第二開關(guān)管(S2)導(dǎo)通，第二濾波電感(L1-2)上的能量向第一濾波電感(L1-1)轉(zhuǎn)移，由第一濾波電感(L1-1)向?yàn)V波電容(C)充電；在產(chǎn)生正弦波的負(fù)半周期間，第一開關(guān)管(S1)導(dǎo)通，第一濾波電感(L1-1)和第二濾波電感(L1-2)儲(chǔ)能，一段時(shí)間后斷開，同時(shí)第三開關(guān)管(S3)導(dǎo)通，第一濾波電感(L1-1)上的能量向第二濾波電感(L1-2)轉(zhuǎn)移，由第二濾波電感(L1-2)向?yàn)V波電容(C)反向充電。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種逆變電路的逆變方法，其特征在于所述逆變電路還包括接在充電電容(C1)負(fù)端和第二濾波電感(L1-2)的輸出端之間第四開關(guān)管(S4)；在產(chǎn)生正弦波的正半周期間，第一開關(guān)管(S1)和第四開關(guān)管(S4)導(dǎo)通一段時(shí)間后同時(shí)斷開，同時(shí)第二開關(guān)管(S2)導(dǎo)通，第二濾波電感(L1-2)上的能量轉(zhuǎn)移到第一濾波電感(L1-1)上，由第一濾波電感(L1-1)向?yàn)V波電容(C)充電；在產(chǎn)生正弦波的負(fù)半周期間，第一開關(guān)管(S1)和第四開關(guān)管(S4)導(dǎo)通一段時(shí)間后同時(shí)斷開，同時(shí)第三開關(guān)管(S3)導(dǎo)通，第一濾波電感(L1-1)上的能量轉(zhuǎn)移到第二濾波電感(L1-2)上，由第二濾波電感(L1-2)向?yàn)V波電容(C)反向充電。
11.一種逆變電路，包括充電電容(C1)、第四開關(guān)管(S4)、第一濾波電感(L1-1)和濾波電容(C)，其特征在于還包括與所述第一濾波電感(L1-1)緊密耦合的第二濾波電感(L1-2)、第二開關(guān)管(S2)和第三開關(guān)管(S3)；所述第一濾波電感(L1-1)的輸入端與所述充電電容(C1)的正端相連，其輸出端與所述第二濾波電感(L1-2)的輸入端相連；所述第四開關(guān)管(S4)連接在充電電容(C1)負(fù)端和第二濾波電感(L1-2)的輸出端之間；所述第二開關(guān)管(S2)與第三開關(guān)管(S3)的串聯(lián)支路的一端與所述第一濾波電感(L1-1)的輸入端相連，其另一端與所述第二濾波電感(L1-2)的輸出端相連；所述濾波電容(C)的一端與所述第一濾波電感(L1-1)的輸出端相連，其另一端與所述第二開關(guān)管(S2)和第三開關(guān)管(S3)的連接點(diǎn)相連。
12.一種基于權(quán)利要求11所述的一種逆變電路的逆變方法，其特征在于在產(chǎn)生正弦波的正半周期間，第四開關(guān)管(S4)導(dǎo)通，第一濾波電感(L1-1)和第二濾波電感(L1-2)儲(chǔ)能，一段時(shí)間后斷開，同時(shí)第二開關(guān)管(S2)導(dǎo)通，第二濾波電感(L1-2)上的能量向第一濾波電感(L1-1)轉(zhuǎn)移，由第一濾波電感(L1-1)向?yàn)V波電容(C)充電；在產(chǎn)生正弦波的負(fù)半周期間，第四開關(guān)管(S4)導(dǎo)通，第一濾波電感(L1-1)和第二濾波電感(L1-2)儲(chǔ)能，一段時(shí)間后斷開，同時(shí)第三開關(guān)管(S3)導(dǎo)通，第一濾波電感(L1-1)上的能量向第二濾波電感(L1-2)轉(zhuǎn)移，由第二濾波電感(L1-2)向?yàn)V波電容(C)反向充電。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種逆變電路及其逆變方法。所述電路包括充電電容、第一開關(guān)管、緊密耦合的第一濾波電感和第二濾波電感、第二開關(guān)管、第三開關(guān)管和濾波電容；所述第一開關(guān)管連接在第一充電電容正端和第一濾波電感的輸入端之間；第二濾波電感的輸入端與第一濾波電感的輸出端相連，輸出端與充電電容負(fù)端相連；第二開關(guān)管與第三開關(guān)管的串聯(lián)支路的一端與第一濾波電感的輸入端相連，其另一端與第二濾波電感的輸出端相連；濾波電容的一端與第一濾波電感的輸出端相連，其另一端與第二開關(guān)管和第三開關(guān)管的連接點(diǎn)相連。由于本發(fā)明電路采用了緊密耦合的濾波電感，這樣只要通過調(diào)節(jié)占空比D，就可以使輸出的電壓即可以比輸入電壓高，也可以比輸入電壓低。
文檔編號(hào)H02M7/515GK1665117SQ200410100820
公開日2005年9月7日 申請(qǐng)日期2004年12月8日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月8日
發(fā)明者肖學(xué)禮 申請(qǐng)人:力博特公司