CN101908831A - 直流电压转换成交流电压的电路 - Google Patents

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Abstract

一种直流电压转换成交流电压的电路，其包括一逆变器及由太阳能发电机及电容构成的直流电流源，逆变器包括：六个开关器件、每一开关器件并联一二极管、第七、第八二极管、第一、第二电感；第一、第三、第五开关器件相串联且连接于电容两端；第二、第四、第六开关器件相串联且连接于电容两端；第七二极管负极连接于第三开关器件的第一端，正极连接于第四开关器件的第二端；第八二极管负极连接于第四开关器件的第一端，正极连接于第三开关器件的第二端；第一电感的第一端连接于第四开关器件的第二端；第二电感的第一端连接于第三开关器件的第二端，第一电感的第二端及第二电感的第二端连接于交流负载的两端或连接于市电，可减少电磁干扰。

Description

直流电压转换成交流电压的电路
技术领域
本发明涉及太阳能发电技术领域，特别涉及一种直流电压转换为交流电压的电路，其实现了直流转换为交流的功能，并避免了输入端子上出现高频电压，同时实现了高效率转换。
背景技术
众所周知，交流转换直流稳压电源，已是较为成熟的技术，而由直接电压转换为交流电压的逆变器，起步较晚，早期设计主要使用低频变压器，但体积大而笨重，效率也低。
如今已有将光电直流源的直流电压转换为交流电压的方法，但存在效率低、输入端子上容易出现高频电压的问题，专利200510079923.1是将直流电压源的直流电压转换为交流电压的方法，其实现了直流转换交流的功能，并避免了输入端子上出现的高频电压(EMV问题小)，同时实现了高效率的转换。
因此，如何设计一种直流转换交流的电路，并且也能克服输入端子上出现的高频电压，达到高效率转换的功能，即为本案发明人所欲解决的方向所在。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种直流电压转换成交流电压的电路，其避免了输入端子上出现高频电压，同时实现了高效率的转换。
为了达到上述目的，本发明提供一种直流电压转换成交流电压的电路，其包括一直流电流源及一逆变器，所述的直流电流源包括一太阳能发电机及一电容，其特征在于，所述的逆变器包括：
六个开关器件，其分别具有一第一端及一第二端，所述第一开关器件的第二端连接于所述第三开关器件的第一端、所述第三开关器件的第二端连接于所述第五开关器件的第一端，所述第一开关器件的第一端与所述第五开关器件的第二端分别连接于所述电容的两端，所述第二开关器件的第二端连接于所述第四开关器件的第一端，所述第四开关器件的第二端连接于所述第六开关器件的第一端，所述第二开关器件的第一端与所述第六开关器件的第二端分别连接于所述电容的两端；
六个二极管，其分别反向并联于所述六个开关器件的两端；
一第七二极管，所述第七二极管的负极连接于所述第三开关器件的第一端，所述第七二极管的正极连接于第四开关器件的第二端；
一第八二极管，所述第八二极管的负极连接于第四开关器件的第一端，所述第八二极管的正极连接于第三开关器件的第二端；
一第一电感，所述第一电感的第一端连接于所述第四开关器件的第二端；及
一第二电感，所述第二电感的第一端连接于所述第三开关器件的第二端，所述第一电感的第二端及第二电感的第二端连接于交流负载的两端或连接于市电。
较佳的，所述第一开关器件、所述第二开关器件、所述第五开关器件及所述第六开关器件是选用对称的开关管。
较佳的，所述的开关管为MOSFET管。
较佳的，第三开关器件及所述第四开关器件为IGBT管。
较佳的，所述的第三开关器件、第四开关器件以50Hz的输出频率被触发。
较佳的，所述的第一开关器件、第二开关器件、第五开关器件及第六开关器件以一个KHz范围内的脉冲信号和50Hz的信号触发。
较佳的，所述的KHz的脉冲信号为20KHz。
本发明的有益效果在于：本发明在高频切换的时候输入的端子台和市电侧没有高频电压，减小了电磁干扰，从而使效率及稳定性更高。
附图说明
图1为本发明的一电路布置图；
图2为本发明逆变器输出接的市电为正或作为独立的电压源输出为正、高频触发信号为1时的电流回路；
图3为本发明逆变器输出接的市电为正或作为独立的电压源输出为正、高频触发信号为0时的电流回路；
图4为本发明逆变器输出接的市电为负或作为独立的电压源输出为负、高频触发信号为1时的电流回路；
图5为本发明逆变器输出接的市电为负或作为独立的电压源输出为负、高频触发信号为0时的电流回路。
附图标记说明：1-直流电流源；2-逆变器；SG-太阳能发电机；S1-第一开关器件；S2-第二开关器件；S3-第三开关器件；S4-第四开关器件；S5-第五开关器件；S6-第六开关器件；D1-第一二极管；D2-第二二极管；D3-第三二极管；D4-第四二极管；D5-第五二极管；D6-第六二极管；D7-第七二极管；D8-第八二极管；L1-第一二电感；L2-第二电感。
具体实施方式
以下结合附图，对本发明上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。
如图1所述，所述的直流电压转换成交流电压的电路包括一直流电流源1及一逆变器2，所述的直流电流源包括一太阳能发电机SG及一电容C1；
所述的逆变器2包括：六个开关器件S1-S6及六个二极管D1-D6；其中，所述的六个二极管D1-D6，分别反向并联于所述的开关器件S1-S6的两端，即第一二极管D1反向并联于第一开关器件S1的两端、第二二极管D2反向并联于第二开关器件S2的两端、第三二极管D3反向并联于第三开关器件S3的两端、第四二极管D4反向并联于第四开关器件S4的两端、第五二极管D5反向并联于第五开关器件S5的两端、第六二极管D6反向并联于第六开关器件S6的两端；
所述六个开关器件S1-S6分别具有一第一端及一第二端，所述第一开关器件S1的第二端连接于第三开关器件S3的第一端、第三开关器件S3的第二端连接于第五开关器件S5的第一端，第一开关器件S1的第一端与第五开关器件S5的第二端分别连接于电容C1的两端；所述第二开关器件S2的第二端连接于第四开关器件S4的第一端，所述第四开关器件S4的第二端连接于第六开关器件S6的第一端，所述第二开关器件S2的第一端与所述第六开关器件S6的第二端分别连接于电容C1的两端；
所述的逆变器2还包括一第一电感L1及一第二电感L2，所述第一电感L1的第一端连接于第四开关器件S4的第二端，所述第二电感L2的第一端连接于第三开关器件S3的第二端，所述第一电感L1的第二端与第二电感L2的第二端连接于交流负载的两端或连接于市电；
所述的逆变器2还包括一第七二极管D7及一第八二极管D8，所述第七二极管D7的负极连接于所述第三开关器件S3的第一端，所述第七二极管D7的正极连接于第四开关器件S4的第二端，所述第八二极管D8的负极连接于第四开关器件S4的第一端，所述第八二极管D8的正极连接于第三开关器件S3的第二端。
当所述逆变器2以50Hz的市电输出频率来切换所述的第三开关器件S3及第四开关器件S4，而第一开关器件S1、第二开关器件S2、第五开关器件S5及第六开关器件S6则在一个KHz范围内例如20KHz的高频调制脉冲信号和50Hz的信号触发。
当所述逆变器2输出接的市电为正或作为独立的电压源输出为正时，第四开关器件S4开通，第一开关器件S1、第三开关器件S3、第六开关器件S6关断，第二开关器件S2、第五开关器件S5被以KHz范围内如20KHz的高频信号触发。当高频触发信号为1时，第二开关器件S2、第五开关器件S5导通，电流回路如图2所示，如果输出接的市电，则输入直流源的中点电位和市电中点电位是同电位的。当高频触发信号为0时，第二开关器件S2、第五开关器件S5截止，电流回路如图3所示，如果输出接的为市电，则市电的中点电位是由而第一开关器件S1、第二开关器件S2、第五开关器件S5及第六开关器件S6的分压决定的，因为第一开关器件S1、第二开关器件S2、第五开关器件S5及第六开关器件S6是选用对称的开关管，所以市电的中点电位和输入直流源的中点电位相同，所述逆变器2在高频切换的时候输入的端子台和市电侧(如果逆变器输出接的是市电)没有高频电压，减小了电磁干扰。
当所述逆变器2输出接的市电为负或作为独立的电压源输出为负时，第三开关器件S3开通，第二开关器件S2、第四开关器件S4、第五开关器件S5关断，第一开关器件S1、第六开关器件S6被以KHz范围内如20KHz的高频信号触发。当高频触发信号为1时，第一开关器件S1、第六开关器件S6导通，电流回路如图4所示，如果输出接的市电，则输入直流源的中点电位和市电中点电位是同电位的。当高频触发信号为0时，第一开关器件S1、第六开关器件S6截止，电流回路如图5所示，如果输出接的为市电，则市电的中点电位是由而第一开关器件S1、第二开关器件S2、第五开关器件S5及第六开关器件S6的分压决定的，因为第一开关器件S1、第二开关器件S2、第五开关器件S5及第六开关器件S6是选用对称的开关管，所以市电的中点电位和输入直流源的中点电位相同，从而逆变器在高频切换的时候输入的端子台和市电侧(如果逆变器输出接的是市电)没有高频电压，减小了电磁干扰。
其中，为了提供逆变器2的效率，第一开关器件S1、第二开关器件S2、第五开关器件S5及第六开关器件S6可选择同一型号的MOSFET管作为开关器件，第三开关器件S3及第四开关器件S4则选择IGBT作为开关器件。
以上说明对本发明而言只是说明性的，而非限制性的，本领域普通技术人员理解，在不脱离以下所附权利要求所限定的精神和范围的情况下，可做出许多修改，变化，或等效，但都将落入本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.一种直流电压转换成交流电压的电路，其包括一直流电流源及一逆变器，所述的直流电流源包括一太阳能发电机及一电容，其特征在于，所述的逆变器包括：
六个开关器件，其分别具有一第一端及一第二端，所述第一开关器件的第二端连接于所述第三开关器件的第一端、所述第三开关器件的第二端连接于所述第五开关器件的第一端，所述第一开关器件的第一端与所述第五开关器件的第二端分别连接于所述电容的两端，所述第二开关器件的第二端连接于所述第四开关器件的第一端，所述第四开关器件的第二端连接于所述第六开关器件的第一端，所述第二开关器件的第一端与所述第六开关器件的第二端分别连接于所述电容的两端；
六个二极管，其分别反向并联于所述六个开关器件的两端；
一第七二极管，所述第七二极管的负极连接于所述第三开关器件的第一端，所述第七二极管的正极连接于所述第四开关器件的第二端；
一第八二极管，所述第八二极管的负极连接于第四开关器件的第一端，所述第八二极管的正极连接于所述第三开关器件的第二端；
一第一电感，所述第一电感的第一端连接于所述第四开关器件的第二端；及
一第二电感，所述第二电感的第一端连接于所述第三开关器件的第二端，所述第一电感的第二端及第二电感的第二端连接于交流负载的两端或连接于市电。
2.根据权利要求1所述的直流电压转换成交流电压的电路，其特征在于，所述第一开关器件、所述第二开关器件、所述第五开关器件及所述第六开关器件是选用对称的开关管。
3.根据权利要求2所述的直流电压转换成交流电压的电路，其特征在于，所述的开关管为MOSFET管。
4.根据权利要求1所述的直流电压转换成交流电压的电路，其特征在于，第三开关器件及所述第四开关器件为IGBT管。
5.根据权利要求1所述的直流电压转换成交流电压的电路，其特征在于，所述的第三开关器件、第四开关器件以50Hz的输出频率被触发。
6.根据权利要求1所述的直流电压转换成交流电压的电路，其特征在于，所述的第一开关器件、第二开关器件、第五开关器件及第六开关器件以一个KHz范围内的脉冲信号和50Hz的信号触发。
7.根据权利要求6所述的直流电压转换成交流电压的电路，其特征在于，所述的KHz的脉冲信号为20KHz。
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