專利名稱：一種高效低輸出漏電流的逆變器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及逆變器，具體說是一種高效低輸出漏電流的逆變器。
背景技術(shù)：
逆變器尤其是光伏并網(wǎng)逆變器，是要高效地實(shí)現(xiàn)從直流到交流的能量轉(zhuǎn)換，同時(shí)也要求光伏并網(wǎng)逆變器輸出的漏電流應(yīng)該保持在較低的水平。為了實(shí)現(xiàn)高的逆變效率，開始時(shí)，人們在傳統(tǒng)的H橋逆變電路結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上采用有限單極性調(diào)制，從而降低了半導(dǎo)體開關(guān)器件的損耗，但是其缺點(diǎn)是輸出漏電流較大，對人員和逆變系統(tǒng)的安全不利。之后，又有人提出H6、H5等逆變電路結(jié)構(gòu)，解決了輸出漏電流大的問題，但是增加的開關(guān)器件也帶來了相應(yīng)的損耗，效率無法進(jìn)一步提高。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種高效低輸出漏電流的逆變器，既有低的輸出漏電流，又能進(jìn)一步地提高逆變器的效率。為達(dá)到以上目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是
一種高效低輸出漏電流的逆變器，其特征在于，包括六個(gè)晶體管，兩個(gè)二極管，兩個(gè)濾波電感，其中
第一、第三晶體管Si、S3的集電極與直流源的正極相連， 第二、第四晶體管S2、S4的發(fā)射極與直流源的負(fù)極相連， 第三晶體管S3的發(fā)射極與第四晶體管S4的集電極相連，
第五晶體管S5的集電極與第一晶體管Sl的發(fā)射極相連，第五晶體管S5的發(fā)射極與第二晶體管S2的集電極相連，
第六晶體管S6的集電極與第五晶體管S5的發(fā)射極相連，第六晶體管S6的發(fā)射極與第二二極管D2的陽極相連，第二二極管D2的陰極與第三晶體管S3的發(fā)射極相連，
第一二極管Dl的陰極與第五晶體管S5的集電極相連，第一二極管Dl的陽極與第四晶體管S4的集電極相連，
第一濾波電感Ll的一端與第四晶體管S4的集電極相連，另一端與電網(wǎng)的火線L相連， 第二濾波電感L2的一端與第二晶體管S2的集電極相連，另一端與電網(wǎng)的中線N相連。在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述晶體管為三極管，或?yàn)榻^緣柵雙極型功率管IGBT， 或?yàn)榻饘?氧化層-半導(dǎo)體-場效晶體管M0SFET。在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，在逆變的半個(gè)工頻周期內(nèi)，第一晶體管Sl和第四晶體管S4由高頻調(diào)制信號觸發(fā)控制，同時(shí)導(dǎo)通和關(guān)斷，第五晶體管S5則由工頻調(diào)制信號觸發(fā)控制，在此半個(gè)工頻周期內(nèi)一直導(dǎo)通；
當(dāng)?shù)谝痪w管Si、第四晶體管S4和第五晶體管S5同時(shí)導(dǎo)通時(shí)，直流側(cè)輸出電流至交流
側(cè)，當(dāng)?shù)谝痪w管Sl和第四晶體管S4同時(shí)關(guān)斷時(shí)，第五晶體管S5、第二濾波電感L2、交流側(cè)電網(wǎng)、第一濾波電感Ll和第一二極管Dl構(gòu)成續(xù)流回路。在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，在逆變的另外半個(gè)工頻周期內(nèi)，第二晶體管S2和第三晶體管S3由高頻調(diào)制信號觸發(fā)控制，同時(shí)導(dǎo)通和關(guān)斷，第六晶體管S6則由工頻調(diào)制信號觸發(fā)控制，在此半個(gè)工頻周期內(nèi)一直導(dǎo)通；
當(dāng)?shù)诙w管S2、第三晶體管S3和第六晶體管S6同時(shí)導(dǎo)通時(shí)，直流側(cè)輸出電流至交流
側(cè)，
當(dāng)?shù)诙w管S2和第三晶體管S3同時(shí)關(guān)斷時(shí)，第六晶體管S6、第二二極管D2、第一濾波電感Li、交流側(cè)電網(wǎng)和第二濾波電感L2構(gòu)成續(xù)流回路。在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，在直流源的正極和負(fù)極間設(shè)有直流儲能濾波電容C。本發(fā)明所述的高效低輸出漏電流的逆變器，與現(xiàn)有的逆變器技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)
(1)減少了一個(gè)半導(dǎo)體開關(guān)器件的導(dǎo)通損耗；
(2)逆變器輸出的共模電壓之和保持恒定，從而保證逆變器的輸出漏電流很低；
(3)進(jìn)一步地提高逆變器的效率。


本發(fā)明有如下附圖
圖1是本發(fā)明的電路結(jié)構(gòu)原理圖2是本發(fā)明的在逆變的半個(gè)工頻周期內(nèi)的輸出電流回路； 圖3是本發(fā)明的在逆變的半個(gè)工頻周期內(nèi)的續(xù)流回路； 圖4是本發(fā)明的在逆變的另外半個(gè)工頻周期內(nèi)的輸出電流回路； 圖5是本發(fā)明的在逆變的另外半個(gè)工頻周期內(nèi)的續(xù)流回路。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。如圖1所示，本發(fā)明所述的高效低輸出漏電流的逆變器，主要元器件包括六個(gè)晶體管Si、S2、S3、S4、S5、S6，兩個(gè)二極管Dl、D2、兩個(gè)濾波電感Li、L2，其中
第一、第三晶體管Si、S3的集電極與直流源的正極相連， 第二、第四晶體管S2、S4的發(fā)射極與直流源的負(fù)極相連， 第三晶體管S3的發(fā)射極與第四晶體管S4的集電極相連，
第五晶體管S5的集電極與第一晶體管Sl的發(fā)射極相連，第五晶體管S5的發(fā)射極與第二晶體管S2的集電極相連，
第六晶體管S6的集電極與第五晶體管S5的發(fā)射極相連，第六晶體管S6的發(fā)射極與第二二極管D2的陽極相連，第二二極管D2的陰極與第三晶體管S3的發(fā)射極相連，
第一二極管Dl的陰極與第五晶體管S5的集電極相連，第一二極管Dl的陽極與第四晶體管S4的集電極相連，
第一濾波電感Ll的一端與第四晶體管S4的集電極相連，另一端與電網(wǎng)的火線L相連， 第二濾波電感L2的一端與第二晶體管S2的集電極相連，另一端與電網(wǎng)的中線N相連。
在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述晶體管為三極管，或?yàn)榻^緣柵雙極型功率管IGBT， 或?yàn)榻饘?氧化層-半導(dǎo)體-場效晶體管M0SFET。圖1所示實(shí)施例中使用的為三極管，圖 2 5所示實(shí)施例中使用的為IGBT，其反并聯(lián)二極管為IGBT內(nèi)部自帶的。在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，在逆變的半個(gè)工頻周期內(nèi)，第一晶體管Sl和第四晶體管S4由高頻調(diào)制信號觸發(fā)控制，同時(shí)導(dǎo)通和關(guān)斷，第五晶體管S5則由工頻調(diào)制信號觸發(fā)控制，在此半個(gè)工頻周期內(nèi)一直導(dǎo)通；
當(dāng)?shù)谝痪w管Si、第四晶體管S4和第五晶體管S5同時(shí)導(dǎo)通時(shí)，直流側(cè)輸出電流至交流側(cè)，參見圖2，
當(dāng)?shù)谝痪w管Sl和第四晶體管S4同時(shí)關(guān)斷時(shí)，第五晶體管S5、第二濾波電感L2、交流側(cè)電網(wǎng)、第一濾波電感Ll和第一二極管Dl構(gòu)成續(xù)流回路，參見圖3。
在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，在逆變的另外半個(gè)工頻周期內(nèi)，第二晶體管S2和第三晶體管S3由高頻調(diào)制信號觸發(fā)控制，同時(shí)導(dǎo)通和關(guān)斷，第六晶體管S6則由工頻調(diào)制信號觸發(fā)控制，在此半個(gè)工頻周期內(nèi)一直導(dǎo)通；
當(dāng)?shù)诙w管S2、第三晶體管S3和第六晶體管S6同時(shí)導(dǎo)通時(shí)，直流側(cè)輸出電流至交流側(cè)，參見圖4，
當(dāng)?shù)诙w管S2和第三晶體管S3同時(shí)關(guān)斷時(shí)，第六晶體管S6、第二二極管D2、第一濾波電感Li、交流側(cè)電網(wǎng)和第二濾波電感L2構(gòu)成續(xù)流回路，參見圖5。在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，在直流源的正極和負(fù)極間設(shè)有直流儲能濾波電容C，該電容起到降低輸入電壓紋波的作用。以下為本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例
本實(shí)施例中的高效低輸出漏電流的逆變器包括六個(gè)IGBT S1、S2、S3、S4、S5、S6，兩個(gè)二極管Dl、D2、兩個(gè)濾波電感Li、L2。所述的一種高效低輸出漏電流的逆變器技術(shù)，在逆變的半個(gè)工頻周期內(nèi)，第一 IGBT Sl和第四IGBT S4由高頻調(diào)制信號觸發(fā)控制，同時(shí)導(dǎo)通和關(guān)斷，第五IGBT S5則由工頻調(diào)制信號觸發(fā)控制，在此半個(gè)工頻周期內(nèi)一直導(dǎo)通；當(dāng)?shù)谝?IGBT Si、第四IGBT S4和第五IGBT S5同時(shí)導(dǎo)通時(shí)，直流側(cè)輸出電流至交流側(cè)，當(dāng)?shù)谝?IGBT Sl和第四IGBT S4同時(shí)關(guān)斷時(shí)，第五IGBT S5、第二濾波電感L2、交流側(cè)電網(wǎng)、第一濾波電感Ll和第一二極管Dl構(gòu)成續(xù)流回路。所述的一種高效低輸出漏電流的逆變器技術(shù)，在逆變的另外半個(gè)工頻周期內(nèi)，第二 IGBT S2和第三IGBT S3由高頻調(diào)制信號觸發(fā)控制，同時(shí)導(dǎo)通和關(guān)斷，第六IGBT S6則由工頻調(diào)制信號觸發(fā)控制，在此半個(gè)工頻周期內(nèi)一直導(dǎo)通；當(dāng)?shù)诙?IGBT S2、第三IGBT S3和第六IGBT S6同時(shí)導(dǎo)通時(shí)，直流側(cè)輸出電流至交流側(cè)，當(dāng)?shù)诙?IGBT S2和第三IGBT S3同時(shí)關(guān)斷時(shí)，第六IGBT S6、第二二極管D2、第一濾波電感Li、交流側(cè)電網(wǎng)和第二濾波電感L2構(gòu)成續(xù)流回路。上述實(shí)施例僅僅是為了說明本發(fā)明而做的一種具體舉例，本發(fā)明的保護(hù)范圍包括那些對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說顯而易見的變換或替代或改型。本說明書中未作詳細(xì)描述的內(nèi)容屬于本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員公知的現(xiàn)有技術(shù)。
權(quán)利要求
1.一種高效低輸出漏電流的逆變器，其特征在于，包括六個(gè)晶體管，兩個(gè)二極管，兩個(gè)濾波電感，其中第一、第三晶體管Si、S3的集電極與直流源的正極相連， 第二、第四晶體管S2、S4的發(fā)射極與直流源的負(fù)極相連， 第三晶體管S3的發(fā)射極與第四晶體管S4的集電極相連，第五晶體管S5的集電極與第一晶體管Sl的發(fā)射極相連，第五晶體管S5的發(fā)射極與第二晶體管S2的集電極相連，第六晶體管S6的集電極與第五晶體管S5的發(fā)射極相連，第六晶體管S6的發(fā)射極與第二二極管D2的陽極相連，第二二極管D2的陰極與第三晶體管S3的發(fā)射極相連，第一二極管Dl的陰極與第五晶體管S5的集電極相連，第一二極管Dl的陽極與第四晶體管S4的集電極相連，第一濾波電感Ll的一端與第四晶體管S4的集電極相連，另一端與電網(wǎng)的火線L相連， 第二濾波電感L2的一端與第二晶體管S2的集電極相連，另一端與電網(wǎng)的中線N相連。
2.如權(quán)利要求1所述的高效低輸出漏電流的逆變器，其特征在于所述晶體管為三極管，或?yàn)榻^緣柵雙極型功率管IGBT，或?yàn)榻饘?氧化層-半導(dǎo)體-場效晶體管M0SFET。
3.如權(quán)利要求1或2所述的高效低輸出漏電流的逆變器，其特征在于在逆變的半個(gè)工頻周期內(nèi)，第一晶體管Sl和第四晶體管S4由高頻調(diào)制信號觸發(fā)控制，同時(shí)導(dǎo)通和關(guān)斷， 第五晶體管S5則由工頻調(diào)制信號觸發(fā)控制，在此半個(gè)工頻周期內(nèi)一直導(dǎo)通；當(dāng)?shù)谝痪w管Si、第四晶體管S4和第五晶體管S5同時(shí)導(dǎo)通時(shí)，直流側(cè)輸出電流至交流側(cè)，當(dāng)?shù)谝痪w管Sl和第四晶體管S4同時(shí)關(guān)斷時(shí)，第五晶體管S5、第二濾波電感L2、交流側(cè)電網(wǎng)、第一濾波電感Ll和第一二極管Dl構(gòu)成續(xù)流回路。
4.如權(quán)利要求1或2所述的高效低輸出漏電流的逆變器，其特征在于在逆變的另外半個(gè)工頻周期內(nèi)，第二晶體管S2和第三晶體管S3由高頻調(diào)制信號觸發(fā)控制，同時(shí)導(dǎo)通和關(guān)斷，第六晶體管S6則由工頻調(diào)制信號觸發(fā)控制，在此半個(gè)工頻周期內(nèi)一直導(dǎo)通；當(dāng)?shù)诙w管S2、第三晶體管S3和第六晶體管S6同時(shí)導(dǎo)通時(shí)，直流側(cè)輸出電流至交流側(cè)，當(dāng)?shù)诙w管S2和第三晶體管S3同時(shí)關(guān)斷時(shí)，第六晶體管S6、第二二極管D2、第一濾波電感Li、交流側(cè)電網(wǎng)和第二濾波電感L2構(gòu)成續(xù)流回路。
5.如權(quán)利要求1或2所述的高效低輸出漏電流的逆變器，其特征在于在直流源的正極和負(fù)極間設(shè)有直流儲能濾波電容C。
全文摘要
發(fā)明涉及逆變器，具體說是一種高效低輸出漏電流的逆變器，其電路結(jié)構(gòu)包括六個(gè)晶體管，兩個(gè)二極管、兩個(gè)濾波電感，在逆變的半個(gè)工頻周期內(nèi)，所述電路結(jié)構(gòu)中的第一晶體管和第四晶體管由高頻調(diào)制信號觸發(fā)控制，第五晶體管由工頻調(diào)制信號觸發(fā)控制；在逆變的另外半個(gè)工頻周期內(nèi)，所述電路結(jié)構(gòu)中的第二晶體管和第三晶體管由高頻調(diào)制信號觸發(fā)控制，第六晶體管由工頻調(diào)制信號觸發(fā)控制。本發(fā)明所述的高效低輸出漏電流的逆變器，減少了一個(gè)半導(dǎo)體開關(guān)器件的導(dǎo)通損耗；逆變器輸出的共模電壓之和保持恒定，從而保證逆變器的輸出漏電流很低；進(jìn)一步地提高逆變器的效率。
文檔編號H02M7/537GK102403921SQ20111039377
公開日2012年4月4日 申請日期2011年12月1日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月1日
發(fā)明者蔣勁松, 陳建斌 申請人:合肥索維能源科技有限公司