專利名稱：高效率三相三階正弦波輸出逆變器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及電力供電系統(tǒng)領(lǐng)域中的一種高效率三相三階正弦波輸出逆變器，特別適用于大功率不停電供電系統(tǒng)中作三階電平變換的大功率不停電供電系統(tǒng)中作三階電平變換的三相輸出逆變器。
背景技術(shù)：
在高頻化大功率交流不停電系統(tǒng)中，常常用到逆變技術(shù)，即將直流電壓經(jīng)過高頻逆變使其轉(zhuǎn)換為輸出電壓220伏或380伏、頻率為50赫茲正弦波的交流電。
傳統(tǒng)的逆變器常采用單相二階逆變器為基本單元構(gòu)成三相輸出。這種電路的缺點為1諧波較大；2由于輸出電壓參考點的相對性，無法與市電直接并接；3故障切換時間長，不易實現(xiàn)真正意義上的電源不間斷。4效率較低，不宜用于大功率逆變器。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型所要解決的技術(shù)問題就是提供一種采用三階電平變換技術(shù)提高變換效率的高效率三相輸出逆變器，且本實用新型還具有功率損耗小、諧波電流造成的干擾小、逆變電路可靠性高、成本價格低廉、線路結(jié)構(gòu)簡單、體積小、重量輕等特點。
本實用新型所要解決的技術(shù)問題由以下技術(shù)方案實現(xiàn)高效率三相輸出逆變器，它包括2組直流電源E1、E2，其特征在于還包括3路三相輸出逆變電路A相、B相、C相，A相輸出逆變電路包括由4只大功率開關(guān)管GA1至GA4構(gòu)成三階電平變換組件、2只鉗位二極管DA1、DA2；B相輸出逆變電路包括由4只大功率開關(guān)管GB1至GB4構(gòu)成三階電平變換組件、2只鉗位二極管DB1、DB2；C相輸出逆變電路包括由4只大功率開關(guān)管GC1至GC4構(gòu)成三階電平交變換組件、2只鉗位二極管DC1、DC2；其中第一組直流電源E1正極分別與大功率開關(guān)管GA1、GB1、GC1各集電極并接，第一組直流電源E1負極與第二組直流電源E2正極連接后再與各鉗位二極管DA1、DB1、DC1正極及各鉗位二極管DA2、DB2、DC2負極并接，第2組直流電源E2負極分別與大功率開關(guān)管GA4、GB4、GC4各發(fā)射極并接，A相輸出逆變電路中大功率開關(guān)管GA1發(fā)射極與大功率開關(guān)管GA2集電極及鉗位二極管DA1負極并接，大功率開關(guān)管GA3發(fā)射極與大功率開關(guān)管GA4集電極及鉗位二極管DA2正極并接，A相輸出端與大功率開關(guān)管GA2發(fā)謝極、GA3集電極并接；B相輸出逆變電路中大功率開管GB1發(fā)射極與大功率開關(guān)管GB2集電極及鉗位二極管DB1負極并接，大功率開關(guān)管GB3發(fā)射極與大功率開關(guān)管GB4集電極及鉗位二極管DB2正極并接，B相輸出端與大功率開關(guān)管GB2發(fā)射極、GB3集電極并接；C相輸出逆變電路中大功率開關(guān)管GC1發(fā)射極與大功率開關(guān)管GC2集電極及鉗位二極管DC1負極并接，大功率開關(guān)管GC3發(fā)射極與大功率開關(guān)管GC4集電極及鉗位二極管DC2正極并接，C相輸出端與大功率開關(guān)管GC2發(fā)射極、GC3集電極并接。
本實用新型與背景技術(shù)相比具有加下優(yōu)點1、實用新型采用三路大功率開關(guān)管實現(xiàn)三階電平變換，減少了電流諧波干擾，提高了產(chǎn)品電路的可靠性及輸出電流的峰值系數(shù)，可大于3∶1。
2、本實用新型利用了三路大功率開關(guān)管GA、GB、GC的寄生體二極管，實現(xiàn)了軟開通，提高了變換效率，同時利用寄生體二極管作變換電路中的繼流二極管，簡化了電路，又增強了電路帶感性負載的能力。
3、本實用新型利用了三路大功率開關(guān)管GA、GB、GC的寄生體二極管及功率切換驅(qū)動信號，使大功率開關(guān)管GA、GB、GC在零電壓下開通，減少功率損耗。由于電路的簡化使本實用新型的體積減小，重量減輕，成本價格大幅度的降低。


圖1是本實用新型實施例的電原理圖。
具體實施方式
參照圖1，本實用新型包括二組直流電源三路三相輸出逆變電路A相、B相、C相，各A相、B相、C相輸出逆變電路中分別由4只大功率開關(guān)管GA至G4、GB1至GB4、GC1至G4，及各相電路由二只鉗位二極管DA1與DA2、DB1與DB2、DC1與DC2組成。圖1是本實用新型實施例的電原理圖，實施例按圖1連接線路，三路三相輸出逆變電路A相、B相、C相每相電路中的4只大功率開關(guān)管GA1至GA4、GB1至GB4、GC1至GC4其作用構(gòu)成一個三階電平變換組件，把兩組直流電源E1、E2輸入的直流電壓逆變成三相交流電壓，每相電路中的兩只鉗位二極管DA1與DA2、DB1與DB2、DC1與DC2其作用構(gòu)成電平鉗位，使大功率開關(guān)管GA、GB、GC在零電壓下開通進行電流逆變。兩組直流電源E1、E2其作用提供逆變的直流工作電壓，實施例兩組直流電源E1、E2采用的直流電瓶電源制作。每相電路的大功率開關(guān)管GA、GB、GC均采用市售的G80N60VPD型開關(guān)管制作。每相電路中的鉗位二極管DA、DB、DC均采用市售的DSE13o-06A型二極管制作。
本實用新型簡要工作原理如下本實用新型電路原理是用三角波作載波，正弦波經(jīng)高精密整流作調(diào)制波，高精密的整流波產(chǎn)生50HZ方波作功率切換驅(qū)動信號。具體逆變過程A相電路參照圖1示，在對應(yīng)于調(diào)制波的正半周，功率切換驅(qū)動信號將GA2打開，并使GA1在調(diào)制波大于三角波的部導通，GA3在調(diào)制波小于三角波的部分導通。GA1的導通使輸出電平為第一組直流電源+E1，GA3的導通由鉗位二極管DA2使輸出鉗位到零電平。同理，對應(yīng)于調(diào)制波的負半周，功率切換驅(qū)動信號將GA3打開，，并使GA4在調(diào)制波小于三角波的部分導通，GA2再調(diào)制波大于三角波的部分導通。GA4的導通使輸出電平為第二組直流電源--E2，GA2的導通由鉗位二極管DA1使輸出鉗位到零電平。故在一個正弦波的周期內(nèi)，GA1、GA2、GA3、GA4輪流交替地導通。其它B相、C相電路的逆變過程同A相工作過程，因此本實用新型輸出點得到三個電平，稱為三階變換。電流諧波遠遠小于常規(guī)逆變器。由于功率切換驅(qū)動信號的作用，可使開關(guān)管在零電壓下開通，減小開關(guān)損耗，提高了變換效率。A、B、C三相輸出可外接低通濾波器將高頻在波濾除，輸出純正弦波交流電流完成逆變過程。
本實用新型安裝結(jié)構(gòu)與下把圖1所有電路器件安裝在一個長×寬×高為190×400×60毫米的機箱中，機箱的后面板上安裝A、B、C三相輸出插座，組裝成本實用新型。
權(quán)利要求1.一種高效率三相三階正弦波輸出逆變器，它包括2組直流電源E1、E2，其特征在于還包括3路三相輸出逆變電路A相、B相、C相，A相輸出逆變電路包括由4只大功率開關(guān)管GA1至GA4構(gòu)成三階電平變換組件、2只鉗位二極管DA1、DA2；B相輸出逆變電路包括由4只大功率開關(guān)管GB1至GB4構(gòu)成三階電平變換組件、2只鉗位二極管DB1、DB2；C相輸出逆變電路包括由4只大功率開關(guān)管GC1至GC4構(gòu)成三階電平交變換組件、2只鉗位二極管DC1、DC2；其中第一組直流電源E1正極分別與大功率開關(guān)管GA1、GB1、GC1各集電極并接，第一組直流電源E1負極與第二組直流電源E2正極連接后再與各鉗位二極管DA1、DB1、DC1正極及各鉗位二極管DA2、DB2、DC2負極并接，第2組直流電源E2負極分別與大功率開關(guān)管GA4、GB4、GC4各發(fā)射極并接，A相輸出逆變電路中大功率開關(guān)管GA1發(fā)射極與大功率開關(guān)管GA2集電極及鉗位二極管DA1負極并接，大功率開關(guān)管GA3發(fā)射極與大功率開關(guān)管GA4集電極及鉗位二極管DA2正極并接，A相輸出端與大功率開關(guān)管GA2發(fā)射極、GA3集電極并接；B相輸出逆變電路中大功率開管GB1發(fā)射極與大功率開關(guān)管GB2集電極及鉗位二極管DB1負極并接，大功率開關(guān)管GB3發(fā)射極與大功率開關(guān)管GB4集電極及鉗位二極管DB2正極并接，B相輸出端與大功率開關(guān)管GB2發(fā)射極、GB3集電極并接；C相輸出逆變電路中大功率開關(guān)管GC1發(fā)射極與大功率開關(guān)管GC2集電極及鉗位二極管DC1負極并接，大功率開關(guān)管GC3發(fā)射極與大功率開關(guān)管GC4集電極及鉗位二極管DC2正極并接，C相輸出端與大功率開關(guān)管GC2發(fā)射極、GC3集電極并接。
專利摘要本實用新型公開了一種高效率三相三階正弦波輸出逆變器，它涉及電力供電系統(tǒng)領(lǐng)域中的一種直流逆變或交流輸出的三相輸出逆變器。它由直流電源、大功率開關(guān)管、鉗位二極管等部件組成。它采用軟開關(guān)技術(shù)與三階電變換技術(shù)實現(xiàn)直流電流逆變成三相交流電的輸出目的。本實用新型還具有功率損耗小、諧波分量低、線路結(jié)構(gòu)簡單、體積小重量輕、電路性能可靠，成本低廉等優(yōu)點，特別適用于大功率不停電供電系統(tǒng)中作三階電平變換的三相輸出逆變器。
文檔編號H02M7/48GK2909691SQ20062002430
公開日2007年6月6日 申請日期2006年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月30日
發(fā)明者陳冀生, 劉亞峰, 李計福 申請人:石家莊市聯(lián)力創(chuàng)佳科技有限公司