CN102594179A - 逆变器电路及其控制方法、逆变器电路控制装置 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供的逆变器电路及其控制方法、逆变器电路控制装置,其控制方法包括:控制第一开关组中的第一开关和第四开关组中的第四开关导通,直流源的正极输出的电流经过第一开关和第一电感后分为两路,一路经过并联支路后;另一路通过电容后,两路电流汇合经第四开关回到直流源的负极;控制关断第一开关,第二开关组中的第二二极管导通,再控制导通第二开关组中的第二开关,使得第二开关低电压导通。本发明实施例的技术方案,能够实现开关能够在低电压下导通和/或在低电流下关断,使得开关为软开关,从而降低开关损耗,有效地提高逆变器电路的效率。
Description
技术领域
本发明实施例涉及电力技术领域,尤其涉及一种逆变器电路及其控制方法、逆变器电路控制装置。
背景技术
逆变器电路是一种将直流电转换成交流电的电路,是一种将直流能量转换为交流能量的电路,其包括输出交流电压形式,如不间断电源;以及跟随外部交流电压而输出交流电流的形式,如太阳能并网逆变器,风力并网发电机等。
传统的逆变器电路可以如图1所示,其包括直流源DC,交流源AC,四个开关元件Q1、Q2、Q3和Q4,以及电感L1和L2,其中的开关元件Q1和Q2串联形成第一桥臂,开关元件Q3和Q4串联形成第二桥臂,第一桥臂和第二桥臂并联在直流电源DC的两端,另外上述的滤波电感L1、交流源AC和滤波电感L2依次串联形成交流源电路,该交流源电路的一端连接在开关元件Q1和Q2之间,该交流源电路的另一端连接在第二桥臂的开关元件Q3和Q4之间。另外还可以设置与各个开关元件并联的二极管D1、D2、D3和D4,上述的各个二极管的负极比正极更接近直接电流源的正端。
如图2所示,上述逆变器电路的工作原理是:首先导通开关元件Q1和Q4,使得电流回路从直流源正端出发,流经Q1,L2,AC,L1,Q4,最后返回到直流源的负端,此时,逆变电路输出的电压,即A、B两点之间的电压Uab为直流源的电压Udc。当Q4关断时,由于电感L1、L2的续流作用,在Q3未导通前的瞬间,电流回路为L2,AC,L1,D3,Q1,L2,Q3导通后,电流回路为L2,AC,L1,Q3,Q1,L2。此时逆变电路输出的电压Uab为0。通过令Uab电压在Udc和0之间作高频转换,并通过对Q4导通和关断时间长短的控制,使Uab电压在Q1导通的半个周期内与正弦正半波在面积上等效,Uab的高频电压脉冲经过L1、L2滤波作用,与交流源的正弦正半波同相位,实现电压跟随。
在一个工频工作周期内,Q1、Q3分别导通半个工频周期,在Q3导通的半个周期内的工作情况与图2所示的工作情况类似,具体可参见图3。通过对直流源的输出电流的控制,可以实现输出如图4所示的电流波形。如图2和图3所示,i0表示电流的流向。
开关损耗是指开关在导通和关断之间切换的过程中产生的损耗,即在开关导通过程中,开关两端电压下降与流过开关的电流上升在时间上出现交叠而产生的功耗,即导通损耗;或在开关关断过程中,流过开关的电流下降与开关两端电压上升在时间上出现交叠而产生的功耗,即关断损耗。无法避免开关损耗的开关叫做硬开关,可以避免开关损耗的开关叫做软开关。
如上述图2所示的工作原理,在其中Q4在关断过程中,流经Q4的电流io从某个值降为0的过程中,电压从0升为Udc,二者有时间交叠,产生了关断损耗;Q4在导通过程中,其两端电压从Udc降为0的过程中,电流从0升为io,二者有时间交叠,产生了导通损耗;所以Q4是个硬开关。同时,其中的Q2在导通和关断过程中也会产生导通损耗和开断损耗。
综上所述,现有逆变电路中的开关元件是硬开关,造成在将直流电转换为交流电的过程中功耗过大,能量转换效率低。
发明内容
本发明实施例提供一种逆变器电路及其控制方法、逆变器电路控制装置,用以解决现有技术中的逆变器电路在将直流电转换为交流电的过程中功耗过大,能量转换效率低的缺陷。
本发明实施例提供一种逆变器电路,包括直流源、第一桥臂和第二桥臂,所述第一桥臂分别连接所述直流源的正极和负极,所述第二桥臂分别连接所述直流源的正极和负极,所述第一桥臂和所述第二桥臂并联设置;
所述的第一桥臂包括串联的第一开关元件组和第二开关元件组,所述第一开关元件组包括并联的第一开关和第一二极管,所述第一二极管的负极与所述直流源的正极连接,所述第二开关元件组包括并联的第二开关和第二二极管,所述第二二极管的正极与所述直流源的负极连接;
所述第二桥臂包括串联的第三开关元件组和第四开关元件组,所述第三开关元件组包括并联的第三开关和第三二极管,所述第三二极管的负极与所述直流源的正极连接,所述第四开关元件组包括并联的第四开关和第四二极管,所述第四二极管的正极与所述直流源的负极连接;
所述逆变器电路中还包括滤波电路,所述滤波电路中包括串联的第一电感和电容,所述第一电感的另一端连接在所述第一桥臂的所述第一开关元件组与所述第二开关元件组之间的电路上,所述电容的另一端连接在所述第二桥臂的所述第三开关元件组与所述第四开关元件组之间的电路上,所述电容的两端并接一并联支路,所述并联支路中包括交流源或者负载。
本发明实施例还提供一种针对如上所述的逆变器电路的控制方法,包括:
控制所述第一开关组中的所述第一开关和所述第四开关组中的所述第四开关导通,所述直流源的正极输出的电流经过所述第一开关和所述第一电感后分为两路,一路经过所述并联支路后;另一路通过所述电容后,两路电流汇合经所述第四开关回到所述直流源的负极;
控制关断所述第一开关,所述第二开关组中的所述第二二极管导通,再控制导通所述第二开关组中的所述第二开关,使得所述第二开关低电压导通。
本发明实施例还提供一种针对如上所述的逆变器电路的控制方法,包括:
控制所述第一开关组中的所述第一开关和所述第四开关组中的所述第四开关导通,所述直流源的正极输出电流经过所述第一开关和所述第一电感后分为两路:一路经过所述所述并联支路后,另一路经过所述电容后,两路电流汇合后经过所述第四开关回到所述直流源的负极;
控制关断所述第一开关和所述第四开关,所述第二开关组中的所述第二二极管和所述第三开关组中的所述第三二极管导通,再控制导通所述第二开关组中的所述第二开关和所述第三开关组中的所述第三开关,使得所述第二开关和所述第三开关低电压导通。
本发明实施例还提供一种逆变器电路控制装置,包括逆变器电路和控制模块;
所述逆变器电路,包括直流源、第一桥臂和第二桥臂,所述第一桥臂分别连接所述直流源的正极和负极,所述第二桥臂分别连接所述直流源的正极和负极,所述第一桥臂和所述第二桥臂并联设置;所述的第一桥臂包括串联的第一开关元件组和第二开关元件组,所述第一开关元件组包括并联的第一开关和第一二极管,所述第一二极管的负极与所述直流源的正极连接,所述第二开关元件组包括并联的第二开关和第二二极管,所述第二二极管的正极与所述直流源的负极连接;所述第二桥臂包括串联的第三开关元件组和第四开关元件组,所述第三开关元件组包括并联的第三开关和第三二极管,所述第三二极管的负极与所述直流源的正极连接,所述第四开关元件组包括并联的第四开关和第四二极管,所述第四二极管的正极与所述直流源的负极连接;所述逆变器电路中还包括滤波电路,所述滤波电路中包括串联的第一电感和电容,所述第一电感的另一端连接在所述第一桥臂的所述第一开关元件组与所述第二开关元件组之间的电路上,所述电容的另一端连接在所述第二桥臂的所述第三开关元件组与所述第四开关元件组之间的电路上,所述电容的两端并接一并联支路,所述并联支路中包括交流源或者负载;
所述控制模块,用于控制所述第一开关组中的所述第一开关和所述第四开关组中的所述第四开关导通,所述直流源的正极输出的电流经过所述第一开关和所述第一电感后分为两路,一路经过所述所述并联支路后;另一路通过所述电容后,两路电流汇合经所述第四开关回到所述直流源的负极;
所述控制模块,还用于控制关断所述第一开关,所述第二开关组中的所述第二二极管导通,再控制导通所述第二开关组中的所述第二开关,使得所述第二开关低电压导通。
本发明实施例还提供一种逆变器电路控制装置,包括逆变器电路和控制模块;
所述逆变器电路,包括直流源、第一桥臂和第二桥臂,所述第一桥臂分别连接所述直流源的正极和负极,所述第二桥臂分别连接所述直流源的正极和负极,所述第一桥臂和所述第二桥臂并联设置;所述的第一桥臂包括串联的第一开关元件组和第二开关元件组,所述第一开关元件组包括并联的第一开关和第一二极管,所述第一二极管的负极与所述直流源的正极连接,所述第二开关元件组包括并联的第二开关和第二二极管,所述第二二极管的正极与所述直流源的负极连接;所述第二桥臂包括串联的第三开关元件组和第四开关元件组,所述第三开关元件组包括并联的第三开关和第三二极管,所述第三二极管的负极与所述直流源的正极连接,所述第四开关元件组包括并联的第四开关和第四二极管,所述第四二极管的正极与所述直流源的负极连接;所述逆变器电路中还包括滤波电路,所述滤波电路中包括串联的第一电感和电容,所述第一电感的另一端连接在所述第一桥臂的所述第一开关元件组与所述第二开关元件组之间的电路上,所述电容的另一端连接在所述第二桥臂的所述第三开关元件组与所述第四开关元件组之间的电路上,所述电容的两端并接一并联支路,所述并联支路中包括交流源或者负载;
所述控制模块,用于控制所述第一开关组中的所述第一开关和所述第四开关组中的所述第四开关导通,所述直流源的正极输出电流经过所述第一开关和所述第一电感后分为两路:一路经过所述所述并联支路后,另一路经过所述电容后,两路电流汇合后经过所述第四开关回到所述直流源的负极;
所述控制模块,还用于控制关断所述第一开关和所述第四开关,所述第二开关组中的所述第二二极管和所述第三开关组中的所述第三二极管导通,再控制导通所述第二开关组中的所述第二开关和所述第三开关组中的所述第三开关,使得所述第二开关和所述第三开关低电压导通。
本发明实施例的逆变器电路及其控制方法、逆变器电路控制装置,通过采用上述技术方案,当控制关断第一开关或者第一开关和第四开关,对应地,第二开关组中的第二二极管或者第二开关组中的第二二极管和第三开关组中的第三二极管立刻导通,此时再对应地控制导通第二开关组中的第二开关或者第二开关组中的第二开关和第三开关组中的第三开关,能够使得第二开关或者第二开关和第三开关低电压导通,使得第二开关或者第二开关和第三开关为软开关,从而降低开关损耗,有效地提高逆变器电路的效率。
附图说明
图1为传统的逆变器电路的示意图。
图2为图1所示的逆变器电路的一种工作原理图。
图3为图1所示的逆变器电路的另一种工作原理图。
图4为图1所示的逆变器电路的输出电流波形图。
图5为本发明一种实施例提供的逆变器电路的示意图。
图6为本发明实施例的图5所示的逆变器电路的一种控制方法的流程图。
图7为本发明实施例的图5所示的逆变器电路的另一种控制方法的流程图。
图8为发明实施例的图5所示的逆变器电路的再一种控制方法的流程图。
图9为发明实施例的图5所示的逆变器电路的又一种控制方法的流程图。
图10为本发明另一种实施例提供的逆变器电路的示意图。
图11为图10所示的逆变器电路的一个周期的输出波形图。
图12为单极性调制下的图11所示的T1时间段的逆变器电路的原理图。
图13A为T4+T1时间段的一种输出电流i与时间t的关系图。
图13B为T4+T1周期的另一种输出电流i与时间t的关系图。
图14为单极性调制下的图11所示的T2时间段的逆变器电路的原理图。
图15为单极性调制下的图11所示的T3时间段的逆变器电路的原理图。
图16为单极性调制下的图11所示的T4时间段的逆变器电路的原理图。
图17为双极性调制下的图11所示的T1时间段的逆变器电路的原理图。
图18为双极性调制下的图11所示的T2时间段的逆变器电路的原理图。
图19为双极性调制下的图11所示的T3时间段的逆变器电路的原理图。
图20为双极性调制下的图11所示的T4时间段的逆变器电路的原理图。
图21为本发明再一实施例提供的逆变器电路的示意图。
图22为本发明实施例的图21所示实施例的逆变器电路的一种控制方法的流程图。
图23为本发明实施例的图21所示的逆变器电路的另一种控制方法的流程图。
图24A为T4+T1时间段的再一种输出电流i与时间t的关系图。
图24B为T4+T1周期的又一种输出电流i与时间t的关系图。
图25为本发明一实施例提供的逆变器电路控制装置的结构示意图。
图26为本发明一实施例提供的逆变器电路控制装置的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
图5为本发明一种实施例提供的逆变器电路的示意图。如图5所示,本实施例的逆变器电路包括直流源DC、第一桥臂和第二桥臂,其中第一桥臂分别连接直流源DC的正极和负极,第二桥臂分别连接直流源DC的正极和负极,第一桥臂和第二桥臂并联设置。
第一桥臂包括串联的第一开关元件组和第二开关元件组,如图5所示,第一开关元件组包括并联的第一开关Q1和第一二极管D1,第一二极管D1的负极与直流源DC的正极连接,第二开关元件组包括并联的第二开关Q2和第二二极管D2,第二二极管D2的正极与直流源DC的负极连接。
第二桥臂包括串联的第三开关元件组和第四开关元件组,第三开关元件组包括并联的第三开关Q3和第三二极管D3,第三二极管D3的负极与直流源DC的正极连接,第四开关元件组包括并联的第四开关Q4和第四二极管D4,第四二极管D4的正极与直流源DC的负极连接。
本实施例的逆变器电路中还包括滤波电路,滤波电路中包括串联的第一电感L1和电容C,即第一电感L1的一端与电容C连接,而第一电感L1的另一端连接在第一桥臂的第一开关元件组与第二开关元件组之间的电路上;电容C的另一端连接在第二桥臂的第三开关元件组与第四开关元件组之间的电路上,电容C的两端并接一并联支路,并联支路中包括交流源AC或者负载。图5中是以并联一个交流源AC为例来介绍本发明的技术方案,实际应用中该交流源AC也可以为一个负载。
图6为本发明实施例的图5所示的逆变器电路的一种控制方法的流程图。如图6所示,本实施例的逆变器电路的控制方法,具体可以包括如下步骤:
100、控制第一开关组中的第一开关Q1和第四开关组中的第四开关Q4导通,直流源DC的正极输出的电流经过第一开关Q1和第一电感L1后,一路经过并联支路;另一路通过电容C后,两路电流汇合经第四开关Q4回到直流源DC的负极;
本实施例中可以假设第一电感L1的电流流向为正向。
101、控制关断第一开关Q1,第二开关组中的第二二极管D2导通,再控制导通第二开关组中的第二开关Q2,使得第二开Q2关低电压导通。
本实施例中的预定时间可以为根据实际需求设置的任一时间段。
根据第一桥臂的工作原理,当关断第一开关Q1之后,第二开关Q2导通前的瞬间,第二开关组中的第二二极管D2会立刻导通以形成回路释放电流,此时第二二极管D2的两端电压为一个小于第二二极管D2的截止电压的低电压,例如可以为0或者接近于0的很小值,此时再导通第二开关组中的第二开关Q2,可以使得第二开关Q2低电压导通。该低电压具体可以为小于0.7V的范围。本实施例中所有的低电压导通时,对应的低电压值均小于对应的二极管的正向导通压降,具体可以0或者接近于0的很小值,例如可以为小于0.7V的范围。后续实施例均相同,不再赘述。
上述图6所示的逆变器电路的控制方法为在单极性调制下对图5所示的逆变器电路进行控制的实施例。其中可选地,步骤100和101之间间隔的时间可以根据需求进行设置。例如可以在重复执行上述步骤100和101的过程中,通过控制步骤100和101之间的控制时间,可以实现交流源输出正弦波或者余弦波。
本实施例的逆变器电路及逆变器电路的控制方法,通过采用上述技术方案,当控制关断第一开关Q1,对应地,第二开关组中的第二二极管D2立刻导通,此时再对应地控制导通第二开关组中的第二开关Q2,能够使得第二开关Q2低电压导通,使得第二开关Q2为软开关,从而降低开关损耗,有效地提高逆变器电路的效率。
图7为本发明实施例的图5所示的逆变器电路的另一种控制方法的流程图。如图7所示,本实施例的逆变器电路的控制方法,具体可以包括如下步骤:
200、控制第一开关组中的第一开关Q1和第四开关组中的第四开关Q4导通,直流源DC的正极输出的电流经过第一开关Q1和第一电感L1后分为两路:一路经过并联支路后,另一路经过电容C后,两路电流汇合后经过第四开关Q4回到直流源DC的负极;
同理,本实施例中假设第一电感L1的电流流向为正向。
201、控制关断第一开Q1关和第四开关Q4,第二开关组中的第二二极管D2和第三开关组中的第三二极管D3导通,再控制导通第二开关组中的第二开关Q2和第三开关Q3,使得第二开关Q2和第三开关Q3低电压导通。
根据第一桥臂和第二桥臂的工作原理,当控制关断第一开Q1关和第四开关Q4之后,在导通第二开关Q2和第三开关Q3之前的瞬间,第二开关组中的第二二极管D2和第三开关组中的第三二极管D3会立刻导通以形成回路释放电流,此时第二二极管D2和第三二极管D3中的电压很小,例如为0或者接近于0,此时再控制导通第二开关组中的第二开关Q2和第三开关Q3,可以使得第二开关Q2和第三开关Q3低电压导通。
上述图7所示的逆变器电路的控制方法为在双极性调制下对图5所示的逆变器电路进行控制的实施例。
本实施例的逆变器电路及控制方法,通过采用上述技术方案,当控制关断第一开关Q1和第四开关Q4,对应地,第二开关组中的第二二极管D2和第三开关组中的第三二极管D3立刻导通,此时再对应地控制导通第二开关组中的第二开关Q2和第三开关组中的第三开关Q3,能够使得第二开关Q2和第三开关Q3低电压导通,使得第二开关Q2和第三开关Q3为软开关,从而降低开关损耗,有效地提高逆变器电路的效率。
图8为发明实施例的图5所示的逆变器电路的再一种控制方法的流程图。本实施例的逆变器电路的控制方法在上述图6所示的单极性调制下的逆变器电路控制方法的基础上,进一步在101之后还可以包括如下步骤:
102、当第一电感L1的电流的数值小于预设电流阈值时,控制关断第二开关组中的第二开关Q2,第一开关组中的第一二极管D1导通,再控制导通第一开关组中的第一开关Q1,使得第二开关Q2低电流关断,第一开关Q1低电压导通;
本实施例中的预设电流阈值可以为小于1A的电流值。本发明实施例中的所有预设电流阈值均为1A,后续不再赘述。在图5所示的逆变器电路中,由于在101中关断第一开关Q1之后,逆变器电路中的第一电感L1和电容C的存在,可以使得逆变器电路中的电流会续流,因此关断第一开关Q1之后的一段时间内第一电感L1中会继续有电流,但是电流会慢慢减小。当第一电感L1的电流的数值小于预设电流阈值,例如为零或者负向的接近于零的极小值,控制关断第二开关组中的第二开关Q2,使得第二开关Q2低电流关断。关断第二开关Q2之后,第一开关组中的第一二极管D1会立刻导通以形成回路释放电流,此时第一二极管D1两端电压很小,例如为0或者接近于0的很小的电压值,然后再控制导通第一开关组中的第一开关Q1,使得第一开关Q1低电压导通。
上述步骤100-102的控制过程中为直流源DC供电的情况,进一步可选地,当电容C两端并接的并联支路中包括交流源AC时,可选地102之后,还可以包括如下步骤:
103、控制第二开关组中的第二开关Q2和第四开关组中的第四开关Q4导通,交流源AC的输出电流一路经过电容C回到交流源AC的负极;另一路通过第一电感L1、第二开关Q2和第四开关Q4回到交流源AC的负极;
此时对应地,第一电感L1的电流方向为负向。
104、控制关断第二开关Q2,第一开关组中的一二极管D2导通,再控制导通第一开关组中的第一开关Q1,使得第一开关Q1低电压导通。
根据第一桥臂的工作原理,当关断第二开关Q2之后,第一开关Q1导通前的瞬间,第一开关组中的第一二极管D1会立刻导通以形成回路释放电流,此时第一二极管D1的两端电压为0或者接近于0的很小值时,此时再导通第一开关组中的第一开关Q1,可以使得第一开关Q1低电压导通。
进一步可选地,该104之后,还可以包括:
105、当第一电感L1的电流的数值小于预设电流阈值时,控制关断第一开关组中的第一开关Q1,第二开关组中的第二二极管D2导通,再导通第二开关组中的第二开关Q2,使得第一开关Q1低电流关断,第二开关Q2低电压导通。
在图5所示的逆变器电路中,由于在105中关断第一开关Q1之后,逆变器电路中的第一电感L1和电容C的存在,可以使得逆变器电路中的电流会续流,因此关断第一开关Q1之后的一段时间内第一电感L1中会继续有电流,但是电流会慢慢减小。而且由于第一开关Q1的导通,直流源DC正极输出的电流经过第一开关Q1向第一电感L1的方向流动。当第一电感L1的电流的数值小于预设电流阈值,例如为零或者接近于零的正向极小值,控制关断第一开关组中的第二开关Q1,使得第一开关Q1低电流关断。关断第一开关Q1之后,第二开关组中的第二二极管D2会立刻导通以形成回路释放电流,此时第二二极管D2两端电压很小,例如为0或者接近于0的很小的电压值,然后再控制导通第二开关组中的第二开关Q2,使得第二开关Q2低电压导通。
上述步骤103-105的控制过程中为交流源AC供电的情况,进一步可选地,当电容C两端并接的并联支路中包括交流源AC时,可选地105之后,还可以包括如下步骤:
106、控制第二开关组中的第二开关Q2和第三开关组中的第三开关Q3导通,直流源DC的正极输出电流经第三开关Q3之后,分为两路,一路经过并联支路后,另一路通过电容C后,两路电流混合经过第一电感L1和第二开关Q2回到直流源DC的负极;
此时步骤106中对应第一电感L1的电流流向为负向。
107、控制关断第三开关Q3,第四开关组中的第四二极管D4导通,再控制导通第四开关组中的第四开关Q4,使得第四开关Q4的低电压导通。
根据第二桥臂的工作原理,在关断第三开关Q3之后,导通第四开关Q4之前的瞬间,第四开关组中的第四二极管D4会立马导通,此时对应的第四二极管D4两端电压很小,例如为0或者接近于0的很小值时,此时再控制导通第四开关组中的第四开关Q4,可以使得第四开关Q4的低电压导通。
进一步地,在上述步骤107之后,还可以包括如下步骤:
108、当第一电感L1的电流的数值小于预设电流阈值时,控制关断第四开关组中的第四开关Q4,第三开关组中的第三二极管D3导通,再控制导通第三开关组中的第三开关Q3,使得第四开关Q4低电流关断,第三开关Q3的低电压导通。
在图5所示的逆变器电路中,由于在107中关断第三开关Q3之后,逆变器电路中的第一电感L1和电容C的存在,可以使得逆变器电路中的电流会续流,因此关断第三开关Q3之后的一段时间内第一电感L1中会继续有电流(此时电流为负向),但是负向电流会慢慢减小(可以说正向电流会慢慢增大)。当第一电感L1的电流由负向增为零或者开始变为正向的接近于零的极小值时,控制关断第四开关组中的第四开关Q4,使得第四开关Q4低电流关断。关断第四开关Q4之后,第三开关组中的第三二极管D3会立刻导通以形成回路释放电流,此时第三二极管D3两端电压很小,例如为0或者接近于0的很小值,然后再控制导通第三开关组中的第三开关Q3,使得第三开关Q3低电压导通。
上述步骤107-108的控制过程中为直流源电路供电的情况,进一步可选地,当电容C的两端并接的并联支路中包括交流源AC时,可选地108之后,还可以包括如下步骤:109、控制第二开关组中的第二开关Q2和第四开关组中的第四开关Q4导通,交流源AC的输出电流一路经过电容C回到交流源AC的负极;另一路通过第四开关Q4、第二开关Q2和第一电感L1回到交流源AC的负极;
此时对应的第一电感L1的电流方向为正方向。
110、控制关断第四开关Q4,第三开关组中的第三二极管D3导通,再控制导通第三开关组中的第三开关Q3,使得第三开关Q3低电压导通。
根据第一桥臂和第二桥臂的工作原理,当关断第四开关Q4之后,第三开关Q3导通前的瞬间,第三开关组中的第三二极管D3会立刻导通以形成回路释放电流,此时第三二极管D3的两端电压为0或者接近于0的很小值时,此时再导通第三开关组中的第三开关Q3,可以使得第三开关Q3低电压导通。
进一步地,在上述步骤110之后,还可以包括如下步骤:
111、当第一电感L1的电流的数值小于预设电流阈值时,控制关断第三开关组中的第三开关Q3,第四开关组中的第四二极管D4导通,再导通第四开关组中的第四开关Q4,使得第三开关Q3低电流关断,第四开关Q4低电压导通。
在图5所示的逆变器电路中,由于在110中关断第四开关Q4之后,逆变器电路中的第一电感L1和电容C的存在,可以使得逆变器电路中的电流会续流,因此关断第四开关Q4之后的一段时间内第一电感L1中会继续有电流,但是电流会慢慢减小。而且由于第三开关Q3的导通,直流源DC正极输出的电流经过第三开关Q3向第一电感L1的方向流动。当第一电感L1的电流的数值小于预设电流阈值,例如为零或者接近于零的负向极小值,控制关断第三开关组中的第三开关Q3,使得第三开关Q3低电流关断。关断第三开关Q3之后,第四开关组中的第四二极管D4会立刻导通以形成回路释放电流,此时第四二极管D4两端电压很小,例如为0或者接近于0的很小的电压值,然后再控制导通第四开关组中的第四开关Q4,使得第四开关Q4低电压导通。
本实施例中的方案可以分为四部分:步骤103-105、106-108以及109-111与前述的步骤100-102可以为并列的技术方案,步骤100-102、步骤103-105、步骤106-108和步骤109-111的先后顺序,可以根据实际需求设置。其中在步骤100-102、步骤103-105、步骤106-108和步骤109-111中的每一部分中,先后步骤是确定的。
本实施例的上述预设时间为根据实际需求设置的。其中预设电流阈值为接近于零的很小的数值,或者零。
本实施例的逆变器电路,通过采用上述技术方案,能够实现第一开关Q1、第二开关Q2、第三开关Q3和第四开关Q4的低电压导通,以及低电流关断,使得第一开关Q1、第二开关Q2、第三开关Q3和第四开关Q4为软开关,从而第一开关Q1、第二开关Q2、第三开关Q3和第四开关Q4降低损耗,有效地提高逆变器电路的效率。
图9为发明实施例的图5所示的逆变器电路的又一种控制方法的流程图。本实施例的逆变器电路的控制方法在上述图7所示的双极性调制下的逆变器电路控制方法的基础上,进一步在201之后还可以包括如下步骤:
202、当第一电感L1的电流的数值小于预设电流阈值时,控制关断第二开关组中的第二开关Q2和第三开关组中的第三开关Q3,第一开关组中的第一二极管D1和第四开关组中的第四二极管D4导通,再控制导通第一开关组中的第一开关Q1和第四开关组中的第四开关Q4,使得第二开关Q2和第三开关Q3低电流关断,第一开关Q1和第四开关Q4低电压导通。
同理,本实施例中的预设电流阈值可以为小于1A的电流值。步骤200中,控制导通第一开关组中的第一开关和第四开关组中的第四开关Q4之后,第一电感L1的流向为正向。而在201中关断第一开Q1关和第四开关Q4之后,由于电路中第一电感L1和电容C的存在,第一电感L1的电感电流会继续续流。而在控制导通第二开关组中的第二开关Q2和第三开关组中的第三开关Q3之后,此时导致第一电感L1的电流的流向应该为负向。但是第一电感L1的电流应该是流电感电流直到电感电流的降为零时,才会负向流动。当第一电感L1中的为零或者开始变为接近于零的负向的极小值时,控制关断第二开关组中的第二开关Q2和第三开关组中的第三开关Q3,使得第二开关Q2和第三开关Q3低电流关断。
根据第一桥臂和第二桥臂的工作原理,当第一电感L1的电流为零或者接近于零的负向极小值时,控制关断第二开关Q2和第三开关Q3之后,在导通第一开关Q1和第四开关Q4之前的瞬间,第一开关组中的第一二极管D1和第四开关组中的第四二极管D4会立刻导通以形成回路,此时第一二极管D1和第四二极管D4两端电压很小为零或者接近于零的极小值,再控制导通第一开关组中的第一开关Q1和第四开关组中的第四开关Q4,使得第一开关Q1和第四开关Q4低电压导通。
同理,本实施例的上述预设时间为根据实际需求设置的。其中预设电流阈值为接近于零的很小的数值,或者零。例如可以取小于1A的电流值。
本实施例的逆变器电路及控制方法,通过采用上述技术方案,能够实现第二开关Q2和第三开关Q3的低电压导通以及低电流关断、和第一开关Q1和第四开关Q4的低电压导通,使得一开关Q1、第二开关Q2、第三开关Q3和第四开关Q4为软开关,从而降低开关损耗,有效地提高逆变器电路的效率。
通过上述实施例中单极性调制下的控制方法的步骤100-111和双极性调制下的控制步骤200-202可以分别实现交流源AC的有功输出和无功输出。详细可以分别结合上述实施例中的步骤100-111或者步骤200-202与现有技术中的有功输出或者无功输出原理实现,详细在此不再赘述。
图10为本发明另一种实施例提供的逆变器电路的示意图。图10所示的逆变器电路在上述图5所示实施例的基础上,进一步还可以包括如下方案:
如图10所示,本实施例的逆变器电路中电容C两端并接的并联支路中还包括第二电感L2,该第二电感L2与交流源AC或者负载串联,即该第二电感L2一端与交流源AC或者负载连接,该第二电感L2的另一端连接在第一电感L1与电容C之间的电路上。本实施例中增加的第二电感L2主要起到滤波的作用,用于平滑输出电流。
进一步可选地,本实施例的逆变器电路中,滤波电路中还可以包括与电容C串接的电阻R,即该电阻R一端与电容C连接,而该电阻R的另一端连接在第二桥臂的第三开关组和第四开关组之间的电路上,此时对应的,并联支路并接在电容C和电阻R两端,本实施例的电阻R与电容C串接,可以用于防止第一电感L1、第二电感L2和电容C的谐振。
图10所示实施例是在图5所示实施例的基础上,同时在并联支路中增加第二电感L2和在滤波电路中增加电阻R为例,实际应用中可以在图5所示实施例的基础上,以择一的方式增加第二电感L2和电阻R构成本发明的一种可选的逆变器电路的实施例。同理,图10也是以并联支路中包括交流源AC为例介绍本发明的技术方案。
同理可以采用上述图6-图9所示的逆变器电路的控制方法实现对图10所示的逆变器电路进行控制,详细可以参考图6-图9所示实施例的记载;其中图6和图8为单极性调制下的控制方法,图7和图9为双极性调制下的控制方法。
本实施例的逆变器电路,通过采用上述技术方案,能够实现开关能够在低电压下导通和/或在低电流下关断,使得开关为软开关,从而降低损耗,有效地提高逆变器电路的效率。
下面以图10所示的逆变器电路为例,详细介绍本发明实施例的逆变器电路的工作原理。
图11为图10所示的逆变器电路的一个周期的输出波形图。如图11所示,其中T1、T2、T3和T4各为周期/4,其中实线为输出电压,虚线为输出电流。
图12为单极性调制下的图11所示的T1时间段的逆变器电路的原理图。如图12所示,粗线所示为该T1时间段中的电路状态图。
如图12所示,在该T1时间段,第一开关组中的第一开关Q1为主控开关,交流源AC的电压上方为正极,下方为负极。首先导通第一开关组中的第一开关Q1和第四开关组中的第四开关Q1,在高频开关下,直流源DC的正极输出的电流经过第一开关Q1、第一电感L1之后分为两路,一路经过电容C、电阻R以及第四开关Q4回到直流源的负极;另一路通过第二电感L2、交流源AC和第四开关Q4回到直流源的负极。此时第一电感L1的电流方向为正向。
根据第一桥臂的工作原理,关断第一开关Q1之后,应该导通第二开关Q2。在第一开关Q1关断,第二开关Q2导通的瞬间,第二二极管D2先导通,此时第二二极管两端电压很小,为零或者接近于零的极小值,此时导通第二开关Q2,可以使得第二开关Q2低电压导通。第二开关Q2导通后,由于第一电感L1、第二电感L2和电容C的存在,第一电感L1的电流会继续续流,即电流方向应该不变;但是第一电感L1的电流会慢慢减小,直到第一电感L1的电流减为零或者为接近于零的负向极小值,关断第二开关Q2,使得第二开关Q2低电流关断,此时对应得导通第一开关Q1也属于低电流导通。第一开关Q1导通之后,又回到图12所述状态,此时完成单极性调制下T1时间段内的一个开关周期,在该T1时间段内,可以通过完成上百个上述开关周期便可以实现输出图11中的T1时间段的波形。
在该T1时间段中,输出电压和电流同相,且该状态下逆变器的工作原理为纯有功输出。
图13A为T4+T1时间段的一种输出电流i与时间t的关系图。图13B为T4+T1周期的另一种输出电流i与时间t的关系图。这里的T4时间段+T1时间段可以为相邻的两个周期中的前一个周期的最后T/4与后一个周期的第一个T/4构成。如图13A和图13B所示,上半轴的弧线均表示的是T4+T1周期内输出的电流i,锯齿线表示的是第一电感L1的电流,例如可以通过控制第一开Q1和第四开关Q4的导通时间,以实现控制第一电感L1的电流,从而可以实现对输出电流的控制。其中第一电感L1的电流可以采用现有方式在第一电感L1前或者后设置检测器检测到。图13A对应在第一电感L1的电流降为零后出现微小的负值时进行控制的示意图,图13B对应在第一电感L1的电流降为零时进行控制的示意图。对于T2+T3时间段的一种输出电流i与时间t的关系图(水平轴下方)正好与图13A和图14B所示的输出电流i与时间t的关系图(水平轴上方)方向相反,即将图13A和图13B所示图形翻转到水平轴下方即可,在此不再赘述。
图14为单极性调制下的图11所示的T2时间段的逆变器电路的原理图。如图14所示,粗线所示为该T2时间段中的电路状态图。如图14所示,在该T2时间段中,第二开关Q2为主控开关,交流源AC的电压上方为正极,下方为负极。第一电感L1的电流方向与T1时间段中第一电感L1的电流方向相反,若取T1时间段中第一电感L1的方向为正,此时T2时间段中第一电感L1的方向为负。因此在T1时间到T2时间段切换时,需要控制第一电感L1的电流为0。在T2时间段开始时,导通第二开关Q2和第四开关Q4,此时由交流源AC提供电源,交流源AC的正极输出的电流经过第二电感L2之后分为两路,一路经过第一电感L1、第二开关Q1和第四开关Q4回到交流源AC的负极;另一路经过电容C和电阻R回到交流源AC的负极。当第一电感L1的负向电流增大到一定值时,关断第二开关Q2,根据第一桥臂的工作原理,需要导通第一开关Q1,在关断第二开关Q2之后导通第一开关Q1之前,电流经过第一二级管D1流向直流源DC的正极,此时第一二极管D1两端电压很小为零或者接近于零的极小值,导通第一开关Q1,使得第一开关Q1低电流导通。
由于第一电感L1、第二电感L2和电容C的存在,第二开关Q2关断之后,第一电感L1上的电感电流会继续沿着负向续流。而第一开关Q1导通之后,直流源DC输出电流,经过第一开关Q1流向第一电感L1,对应的第一电感L1的电流流向与第一电感L1的电感电流续流的流向相反,从而使得第一电感L1的电流先由负值逐渐增为零,然后再正向流动。当第一电感L1的电流由负值逐渐增为零或者开始变为正向的接近于零的极小值时,然后关断第一开关Q1,使得第一开关Q1低电流关断,此时对应导通第二开关Q2也属于低电压导通。第二开关Q2导通之后,又回到图14所述状态,此时完成单极性调制下T2时间段内的一个开关周期,在该T2时间段内,可以通过完成上百个上述开关周期便可以实现输出图11中的T2时间段的波形。
如图14所示的时间段T2中,输出电压与电流反相,市电向逆变器灌入无功。
图15为单极性调制下的图11所示的T3时间段的逆变器电路的原理图。如图15所示,粗线所示为该T3时间段中的电路状态图。
如图15,在T3时间段,第三开关Q3为主控开关,交流源AC的电压上方为正极,下方为负极。第二开关组中的第二开关Q2和第三开关组中的第三开关Q3导通,直流源DC输出的电流经过第三开关Q3之后,分为两路,一路通过交流源AC和第二电感L2,另一路通过电阻R和电容C,在第一电感L1的靠近第二电感L2和电容C的一端合并,合并后的电流经过第一电感L1和第二开关Q2回到直流源的负极。图15中所示的第一电感L1的电流方向与图12所示的第一电感L1的电流方向相反,即T3时间段内第一电感L1的方向为负向。当第一电感L1的负向电流增大到一定值时,关断第三开关Q3,根据第二桥臂的工作原理,关断第三开关Q3之后,第四二极管D4立刻导通,在第四二极管D4导通瞬间,第四二极管D4两端电压很小,为零或者接近于零的极小值。此时导通第四开关Q4,使得第四开关Q4导通。
第四开关Q4导通后,由于第一电感L1、第二电感L2和电容C的存在,第一电感L1中的电流会续流,并逐渐减小,直到减为零或者开始有接近于零的正向极小值时。此时关断第四开关Q4,使得第四开关Q4低电流关断,同时导通第三开关Q3,对应地第三开关Q3也属于低电流导通,此时又回到图15所述状态,此时完成单极性调制下T3时间段内的一个开关周期,在该T3时间段内,可以通过完成上百个上述开关周期便可以实现输出图11中的T3时间段的波形。
如图15所示的时间段T3中,输出电压与电流同相,且该状态下逆变器的工作原理为纯有功输出。
图16为单极性调制下的图11所示的T4时间段的逆变器电路的原理图。如图16所示,粗线所示为该T4时间段中的电路状态图。
如图16所示,在T4时间段,第四开关Q4为主控开关,交流源AC的电压上方为正极,下方为负极。第一电感L1的电流方向与T1时间段中第一电感L1的电流方向相同,与T3时间段的电流方向相反,因此在T3时间到T4时间段切换时,需要控制第一电感L1的电流为0。在T4时间段开始时,导通第二开关Q2和第四开关Q4,此时由交流源AC提供电源,但是在T4时间段内,交流源AC的正负极正好与图14所述的T2时间段中交流源AC的正负极反向。交流源AC的正极输出的电流经过第四开关Q4、第二开关Q2和第一电感L1之后分为两路,一路经过第二电感L2回到交流源AC的负极,另一路经过电容C和电阻R回到交流源AC的负极。当第一电感L1的正向电流增大到一定值时,关断第四开关Q4,根据第二桥臂的工作原理,需要导通第三开关Q3,在关断第四开关Q4之后导通第三开关Q3之前,电流经过第三二级管D3流向直流源DC的正极,此时第三二极管D3两端电压很小为零或者接近于零的极小值,导通第三开关Q3,使得第三开关Q3低电流导通。
第三开关Q1导通之后,直流源DC输出电流,经过第三开关Q3分为一路经过交流源AC、第二电感L2,另一路经过电阻R和电容C,在第一电感L1的靠近第二电感L2和电容C一端两路电流合并,并通过第一电感L1和第二开关Q2回到直流源DC的负极,此时导通第三开关Q3之后,致使第一电感L1的电流方向与关断第四开关Q4之后在第一电感L1中产生的电感电流反向相反,从而导致第一电感L1中的电流由正值逐渐减为零再转为负向流向。当第一电感L1中的电流减为零或者开始变为负向极小值时,关断第三开关Q3,使得第三开关Q3低电流关断,此时对应的电流为零或者接近于零的很小值,导通第四开关Q4也属于地电压导通。第四开关Q4导通之后,又回到图16所述状态,此时完成单极性调制下T4时间段内的一个开关周期,在该T4时间段内,可以通过完成上百个上述开关周期便可以实现输出图11中的T4时间段的波形。
如图16所示的时间段T4中,输出电压与电流反相,市电向逆变器灌入无功。
通过采用上述T1、T2、T3和T4时间段的控制便完成逆变器输出的一个完整的周期,在T1、T2、T3和T4时间段中每一个时间段内,均可以采用上百个上述相应的开关周期实现图11所述的输出电压和电流。上述图12、图14、图15和图16分别为T1、T2、T3和T4时间段内的主控状态图。上述图12、图14、图15和图16中的并联支路中的交流源AC在不提供电源的情况下可以采用负载代替。
采用上述实施例的技术方案,能够实现开关在低电压下导通和/或在低电流下关断,使得开关为软开关,从而降低损耗,有效地提高逆变器电路的效率。
同样,也可以采用双极性调制方法调制图10所示的逆变器电路,使得该逆变器电路输出图11所示的输出电压和输出电流。
图17为双极性调制下的图11所示的T1时间段的逆变器电路的原理图。如图17所示,粗线所示为该T1时间段中的电路状态图。
如图17所示,在T1时间段,交流源AC的电压上方为正极,下方为负极。首先控制第一开关组中的第一开关Q1和第四开关组中的第四开关Q4导通,直流源DC的正极输出电流经过第一电感L1后,一路经过第二电感L2、交流源AC和第四开关Q4回到直流源的负极,另一路经过电容C、电阻R和第四开关Q4回到直流源DC的负极;假设第一电感L1的电流流向为正向。在该T1时间段组内,第一开关Q1和第四开关Q4为主控开关,当按照上述方式,第一开关Q1和第四开关Q4导通后,第一电感L1的电流到达一定值时,控制关断第一开关Q1和第四开关Q4,根据第一桥臂和第二桥臂的工作原理,第一开关Q1和第四开关Q4关断之后,第二开关Q2和第三开关Q3就应该导通,因此在第一开关Q1和第四开关Q4关断之后,第二开关Q2和第三开关Q3导通之前的瞬间,第二开关组中的第二二极管D2和第三开关组中的第三二极管D3导通,此时第二二极管D2和第三二极管D3两端的电压均很小,具体可以为0或者接近于0的很小值,然后再控制导通第二开关组中的第二开关Q2和第三开关组中的第三开关Q3,使得第二开关Q2和第三开关Q3低电压导通。在第二开关Q2和第三开关Q3低电压导通后,直流源DC的正极输出的电流经过第三开关Q3,分为两路,一路经过并联支路,即经过交流源AC和第二电感L2,另一路经过电阻R和电容C,在第一电感L1的靠近第二电感L2和电容C一端两路电流合并,合并后的电流通过第一电感L1和第二开关Q2回到直流源的负极。
由于第一电感L1和第二电感L2和电容C的存在第一开关Q1和第四开关Q4关断之后,第一电感L1和第二电感L2中的电感电流还会沿着原来的方向(即正向)续流。但是在第二开关Q2和第三开关Q3导通后,由于直流源DC的供电导致第一电感L1的电流方向与电感电流方向(即续流方向)相反,从而导致第一电感L1的电流先沿着电感电流方向流动(即正向)流动,在第二开关Q2和第三开关Q3导通后一段时间后,第一电感L1的电流表现为由正向电流逐减降为0再转向负向流动。当第一电感L1的电流降为0或者开始变为负向的接近于零的极小值时,关断第二开关Q2和第三开关Q3,使得第二开关Q2和第三开关Q3低电流关断。同时根据第一桥臂和第二桥臂的工作原理,导通第一开关Q1和第四开关Q4,对应地,第一开关Q1和第4开关Q4为低电压导通。导通第一开关Q1和第四开关Q4之后,电路又回到图17所示的状态,此时完成双极性调制下T1时间段内的一个开关周期。在该T1时间段内,可以通过完成上百个上述开关周期便可以实现输出图11中的T1时间段的波形。
同理,在该T1时间段中,输出电压和电流同相,且该状态下逆变器的工作原理为纯有功输出。
图18为双极性调制下的图11所示的T2时间段的逆变器电路的原理图。如图18所示,粗线所示为该T2时间段中的电路状态图。
如图18所示,在T2时间段,交流源AC的电压上方为正极,下方为负极。第二开关Q2和第三开关Q3为主控开关,首先控制第二开关Q2和第三开关Q3导通,电流流向分析可以参考上述实施例的记载,此时对应地,第一电感L1的电流为负向。当第一电感L1的负向电流增大到一定值时,关断第二开关Q2和第三开关Q3。很据第一桥臂和第二桥臂的工作原理,此时需要导通第一开关Q1和第四开关Q4,关断第二开关Q2和第三开关Q3后,第一电感L1的电感电流会沿负向继续流动。而导通第一开关Q1和第四开关Q4之后,会导致第一电感L1的电流朝正向流动。此时对应地,第一电感L1的电流应该会先沿着负向续流电感电流,直到负向的电感电流由负值逐渐增为零时,再沿着正向流动。当第一电感L1的电流由负向逐渐增为零或者开始变为正向的极小值时,再关断第一开关Q1和第四开关Q4,使得第一开关Q1和第四开关Q4低电流关断。根据第一桥臂和第二桥臂的工作原理,此时需要导通第二开关Q2和第三开关Q3,对应的第二开关Q2和第三开关Q3属于低电压导通。导通第二开关Q2和第三开关Q3之后,电路又回到图18所示的状态,此时完成双极性调制下T2时间段内的一个开关周期。在该T2时间段内,可以通过完成上百个上述开关周期便可以实现输出图11中的T2时间段的波形。
如图18所示的时间段T2中,输出电压与电流反相,市电向逆变器灌入无功。
图19为双极性调制下的图11所示的T3时间段的逆变器电路的原理图。如图19所示,粗线所示为该T3时间段中的电路状态图。
如图19所示,在T3时间段的电路状态图与图18所示T2时间段的电路状态图的区别仅在于:图19中交流源AC的电压上方为负极,下方为正极,正好与图18中交流源AC的正负极相反。其控制原理参考上述图18所示实施例的记载,详细不再赘述。如图19所示的时间段T3中,输出电压与电流同相,且该状态下逆变器的工作原理为纯有功输出。
图20为双极性调制下的图11所示的T4时间段的逆变器电路的原理图。如图20所示,粗线所示为该T3时间段中的电路状态图。
如图20所示,在T4时间段的电路状态图与图17所示T4时间段的的电路状态图的区别仅在于:图20中交流源AC的电压上方为负极,下方为正极,正好与图17中交流源AC的正负极相反。其控制原理参考上述图17所示实施例的记载,详细不再赘述。
采用上述实施例的技术方案,在双极性调制下,实现开关能够在低电压下导通和/或在低电流下关断,使得开关为软开关,从而降低损耗,有效地提高逆变器电路的效率。
图21为本发明再一实施例提供的逆变器电路的示意图。如图21所示,本实施例的逆变器电路在图5所示的逆变器电路的基础上,还包括至少一个第三桥臂,至少一个第三桥臂中的每个第三桥臂中包括串联的第五开关元件组和第六开关元件组,第五开关组中包括并联的第五开关Q11和第五二极管D11,第五二极管D11的负极与直流源DC的正极连接,第六开关元件组包括并联的第六开关Q21和第六二极管D21,第六二极管D21的正极与直流源DC的负极连接。
逆变器电路中还包括至少一个第三电感L11,至少一个第三电感L11中的每个第三电感L11与至少一个第三桥臂中的一个第三桥臂对应;至少一个第三电感L11中的每个第三电感L11一端连接在对应的第三桥臂中的第五开关组与第六开关组之间的电路上,另一端连接在第一电感L1的靠近电容C的一端。
如图21所示,图21是以增加一个第三桥臂为例,按照上述实施例的记载,可以在图21所示的逆变器电路中增加多个第三桥臂,详细在此不再赘述。
同理还可以在上述图10所示实施例中的逆变器电路中增加至少一个第三桥臂构成本发明的再一逆变器电路的实施例,详细可以参考上述实施例的记载,在此不再赘述。
图22为本发明实施例的图21所示实施例的逆变器电路的一种控制方法的流程图。如图22所示,本实施例的逆变器电路的控制方法,具体可以包括如下步骤:
300、控制至少一个第五开关组中的至少一个第五开关Q11、第一开关组中的第一开关Q1和第四开关组中的第四开关Q4导通,直流源DC的正极输出电流分为至少两路,一路经过第一开关Q1和第一电感L1,至少一路中的每一路经过一个第五开关Q11和一个第三电感L11,在第一电感L1的靠近交流源AC和/或电容C的一端,至少两路电流合并,并再次分为两个支路,一支路经过交流源AC后,另一支路经过电容C后,两个支路的电流混合并通过第四开关Q4回到直流源DC的负极;
假设300中第一电感的电流流向为正向;
301、分别控制关断至少一个第五开关Q11和第一开关Q1,对应地至少一个第六开关组中的第六二极管D21和第二开关组中的第二二极管D2导通,再分别控制导通至少一个第六开关组中的第六开关Q21和第二开关组中的第二开关Q2,使得第二开关Q2和至少一个第六开关Q21低电压导通。
采用上述实施例控制方法可以实现对图21所示的逆变器进行控制,以实现开关的低电压导通,从而使得开关为软开关,从而降低损耗,有效地提高逆变器电路的效率。
进一步可选地,在上述步骤301之后,还可以包括如下内容:
302、当第一电感L1和至少一个第三电感L11的电流的数值分别小于预设电流阈值时,控制关断第二开关组中的第二开关Q2和至少一个第六开关组中的第六开关Q21,第一开关组中的第一二极管D1和至少一个第五开关组中的第五二极管D11导通,再控制导通第一开关组中的第一开关Q1和至少一个第五开关组中的第五开关Q11,使得第二开关Q2和至少一个第六开关Q21低电流关断,第一开关Q2和至少一个第五开关Q11低电压导通。
具体地,预设电流阈值为接近于零的极小值,例如可以为小于1A的电流值。具体地,第一电感L1和至少一个第三电感L11的电流的数值分别为零或者为接近于零的极小值时控制关断第二开关组中的第二开关Q2和至少一个第六开关组中的第六开关Q21。
进一步可选地,在上述步骤302之后,还可以包括如下内容:
303、控制至少一个第六开关组中的第六开关Q21、第二开关组中的第二开关Q2和第三开关组中的第三开关Q3导通,直流源DC的正极输出电流经第三开关Q3后分为两个支路,一支路经过交流源AC后,另一支路经过电容C后,在第一电感L1靠近交流源AC和/或电容C的一端,两个支路的电流合并,并再次被分为至少两路,一路经过第一电感L1和第一开关Q1回到直流源DC的负极,至少一路中的每一路经过一个对应的第三电感L11和一个第五开关Q11回到直流源DC的负极;
303中对应第一电感L1的电流流向为负向。
304、控制关断第三开关Q3,第四开关组中的第四二极管D2导通,再控制导通第四开关组中的第四开关Q4,使得第四开关Q4的低电压导通。
进一步可选地,在上述步骤303之后,还可以包括如下内容:
305、当第一电感L1和至少一个第三电感L11的电流的数值分别小于预设电流阈值时,控制关断第四开关组中的第四开关Q4,第三开关组中的第三二极管D3导通,再控制导通第三开关组中的第三开关Q3,使得第四开关Q4低电流关断,第三开关Q3的低电压导通。
本实施例中以并联支路中包括一个交流源AC为例介绍本发明的技术方案,实际应用中该交流源AC可以采用负载来代替。
由于图21所示的逆变器电路中都是以增加一个第三桥臂为例,因此上述300-304中的也可以一个第三桥臂为例实现相应的控制过程,此时对应的第五开关组和第六开关组均为一个,即对应的第五开关Q11、第五二极管D11、第六开关Q21和第六二极管D21均为一个。
图22所示实施例的控制方法为在单极性控制下对图21所示实施例的逆变器电路的控制。
图21所示实施例中,第三桥臂与第一桥臂作用相同,其实现控制的方式也完全相同,即第五开关Q11与图21所示的逆变器电路中与第一开关Q1地位是对等的;第六开关Q21与图21所示的逆变器电路中的第二开关Q2地位是对等的;第三电感L11和与图21所示的逆变器电路中的第一电感L1地位是对等的。因此图22所示实施例的控制方法与上述图6及图8对应的实施例的控制方法的实现机制相类似,其中对第三桥臂中的第五开关Q11的控制与第一开关Q1的控制方式相同,对第六开关Q21的控制与第二开关Q2的控制方式相同,第三电感L11和第一电感L1的控制方式相同,因此详细亦可参考上述图6和图8所示实施例的记载方式实现图22所示实施例的控制过程。
采用上述实施例的技术方案,能够实现开关能够在低电压下导通和/或在低电流下关断,使得开关为软开关,从而降低损耗,有效地提高逆变器电路的效率。
图23为本发明实施例的图21所示的逆变器电路的另一种控制方法的流程图。如图23所示,本实施例的逆变器电路的控制方法,具体可以包括如下步骤:
400、控制至少一个第五开关组中的至少一个第五开关Q11、第一开关组中的第一开关Q1和第四开关组中的第四开关Q4导通,直流源DC的正极输出电流分为至少两路,一路经过第一开关Q1和第一电感L1,至少一路中的每一路经过一个第五开关Q11和一个第三电感L11,在第一电感L1的靠近交流源AC和/或电C容的一端,至少两路电流合并,并再次分为两个支路,一支路经过交流源AC后,另一支路经过电容C后,两个支路的电流合并经过第四开关Q4后回到直流源DC的负极;
假设400中第一电感L1的电流流向为正向。
401、控制关断至少一个第五开关Q11、第一开关Q1和第四开关Q4,对应地,至少一个第六开关组中的第六二极管D21、第二开关组中的第二二极管D2和第三开关组中的第三二极管D3导通,再控制导通至少一个第六开关Q21、第二开关Q2和第三开关Q3,使得至少一个第六开关Q21、第二开关Q2和第三开关Q3低电压导通。
可选地,上述实施例中的步骤401之后,还可以包括:
402、当第一电感L1和至少一个第三电感L11的电流的数值分别小于预设电流阈值时,控制关断至少一个第六开关组中的第六开关Q21、第二开关组中的第二开关Q2和第三开关组中的第三开关Q3,至少一个第五开关组中的第五二极管D11、第一开关组中的第一二极管D1和第四开关组中的第四二极管D4导通,再控制导通至少一个第五开关组中的第五开关Q11、第一开关组中的第一开关Q1和第四开关组中的第四开关Q4,使得至少一个第六开关Q21、第二开关Q2和第三开关Q3低电流关断,至少一个第五开关Q11、第一开关Q1和第四开关Q4低电压导通。
需要说明的是,上述实施例中,当增加至少一个第三桥臂时,此时对应的需要增加至少一个第三电感L11,此时还需要控制第一电感L1和至少一个第三电感L11的电流达到峰值的时间互相错开,这样可以减少纹波,使得输出质量更好。
本实施例中以并联支路中仅包括一个交流源AC为例介绍本发明的技术方案,实际应用中该交流源AC可以采用负载来代替。
由于图23所示的逆变器电路中都是以增加一个第三桥臂为例,因此上述400-402中的也可以一个第三桥臂为例实现相应的控制过程,此时对应的第五开关组和第六开关组均为一个,即对应的第五开关Q11、第五二极管D11、第六开关Q21和第六二极管D21均为一个。
图23所示实施例的控制方法为在双极性控制下对图21所示实施例的逆变器电路的控制。
同理,图23所示实施例的控制方法与上述图7及图9对应的实施例的控制方法的实现机制相类似,其中对第三桥臂中的第五开关Q11的控制与第一开关Q1的控制方式相同,对第六开关Q21的控制与第二开关Q2的控制方式相同,第三电感L11和第一电感L1的控制方式相同,因此详细亦可参考上述图7和图9所示实施例的记载方式实现图22所示实施例的控制过程。
同理可以参考上述对图10所示逆变器电路的单极性调制下的控制和双极性调制下的控制原理,实现对图21所示的逆变器电路进行单极性调制下的控制和双极性调制下的控制,详细参考上述实施例的记载,在此不在赘述。
图24A为T4+T1时间段的再一种输出电流i与时间t的关系图。图24B为T4+T1周期的又一种输出电流i与时间t的关系图。图20A和图24B分别对应在上述图21所示逆变器电路的正向电流输出状态图。图24A和图24B分别与图13A和图13B对应,与图13A和图13B的区别仅在于,图20A和图24B中存在两条锯齿线,分别表示第一电感L1的电流和第三电感L11的电流,如图24A和图24B所示,需要控制第一电感L1和至少一个第三电感L11的电流达到峰值的时间互相错开,这样可以减少纹波,使得输出质量更好。
采用上述实施例的技术方案,能够实现开关能够在低电压下导通和/或在低电流下关断,使得开关为软开关,从而降低损耗,有效地提高逆变器电路的效率。
同理采用上述图22或者图23所示的对图21所示的逆变器电路的控制方法也可以实现图21所示逆变器电流的有功输出和武功输出,详细在此不再赘述。
图25为本发明一实施例提供的逆变器电路控制装置的结构示意图,如图25所示,本实施例的逆变器电路控制装置包括逆变器电路10和控制模块20。
本实施例的逆变器电路10包括直流源、第一桥臂和第二桥臂,第一桥臂分别连接直流源的正极和负极,第二桥臂分别连接直流源的正极和负极,第一桥臂和第二桥臂并联设置;第一桥臂包括串联的第一开关元件组和第二开关元件组,第一开关元件组包括并联的第一开关和第一二极管,第一二极管的负极与直流源的正极连接,第二开关元件组包括并联的第二开关和第二二极管,第二二极管的正极与直流源的负极连接;第二桥臂包括串联的第三开关元件组和第四开关元件组,第三开关元件组包括并联的第三开关和第三二极管,第三二极管的负极与直流源的正极连接,第四开关元件组包括并联的第四开关和第四二极管,第四二极管的正极与直流源的负极连接;逆变器电路中还包括滤波电路,滤波电路中包括串联的第一电感和电容,第一电感的另一端连接在第一桥臂的第一开关元件组与第二开关元件组之间的电路上,电容的另一端连接在第二桥臂的第三开关元件组与第四开关元件组之间的电路上,电容的两端并接一并联支路,并联支路中包括交流源或者负载。
控制模块20与逆变器电路10连接,用于控制逆变器电路10中的第一开关组中的第一开关和第四开关组中的第四开关导通,直流源的正极输出的电流经过第一开关和第一电感后分为两路,一路经过并联支路后;另一路通过电容后,两路电流汇合经第四开关回到直流源的负极。
该控制模块20还用于控制关断第一开关,第二开关组中的第二二极管导通,再控制导通第二开关组中的第二开关,使得第二开关低电压导通。
需要说明的是,本实施例中的逆变器电路10具体可以采用上述图5所示实施例的逆变器电路,详细可以参考上述图5所示实施例的记载,在此不再赘述。
控制模块20具体用于采用图6所示的逆变器电路的控制方法实现对上述逆变器电路10进行控制,使得逆变器电路10中的开关能够低电压导通。
可选地,本实施例的逆变器电路10还可以采用上述图10或者图21所述的逆变器电路,详细可以参考上述图10或图21所示实施例的记载,在此不再赘述。对应地,控制模块20还可以采用上述图8或者图22所示的逆变器电路的控制方法实现对上述逆变器电路10进行控制,使得逆变器电路10中的开关能够低电压导通和/或低电流关断。
本实施例的逆变器电路的控制装置,通过控制模块的控制,能够使得逆变器电路中的开关在低电压下导通和/或在低电流下关断,使得开关为软开关,从而降低损耗,有效地提高逆变器电路的效率。
图26为本发明一实施例提供的逆变器电路控制装置的结构示意图,如图26所示,本实施例的逆变器电路控制装置包括逆变器电路30和控制模块40。
本实施例的逆变器电路30包括直流源、第一桥臂和第二桥臂,第一桥臂分别连接直流源的正极和负极,第二桥臂分别连接直流源的正极和负极,第一桥臂和第二桥臂并联设置;第一桥臂包括串联的第一开关元件组和第二开关元件组,第一开关元件组包括并联的第一开关和第一二极管,第一二极管的负极与直流源的正极连接,第二开关元件组包括并联的第二开关和第二二极管,第二二极管的正极与直流源的负极连接;第二桥臂包括串联的第三开关元件组和第四开关元件组,第三开关元件组包括并联的第三开关和第三二极管,第三二极管的负极与直流源的正极连接,第四开关元件组包括并联的第四开关和第四二极管,第四二极管的正极与直流源的负极连接;逆变器电路中还包括滤波电路,滤波电路中包括串联的第一电感和电容,第一电感的另一端连接在第一桥臂的第一开关元件组与第二开关元件组之间的电路上,电容的另一端连接在第二桥臂的第三开关元件组与第四开关元件组之间的电路上,电容的两端并接一并联支路,并联支路中包括交流源或者负载。
控制模块40与逆变器电路30连接,用于控制逆变器电路30中的第一开关组中的第一开关和第四开关组中的第四开关导通,直流源的正极输出电流经过第一开关和第一电感后分为两路:一路经过并联支路后,另一路经过电容后,两路电流汇合后经过第四开关回到直流源的负极。
控制模块40还用于控制关断第一开关和第四开关,第二开关组中的第二二极管和第三开关组中的第三二极管导通,再控制导通第二开关组中的第二开关和第三开关组中的第三开关,使得第二开关和第三开关低电压导通。
需要说明的是,本实施例中的逆变器电路30具体可以采用上述图5所示实施例的逆变器电路,详细可以参考上述图5所示实施例的记载,在此不再赘述。
控制模块40具体用于采用图7所示的逆变器电路的控制方法实现对上述逆变器电路30进行控制,使得逆变器电路30中的开关能够低电压导通。
可选地,本实施例的逆变器电路30还可以采用上述图10或者图21所述的逆变器电路,详细可以参考上述图10或图21所示实施例的记载,在此不再赘述。对应地,控制模块40还可以采用上述图9或者图23所示的逆变器电路的控制方法实现对上述逆变器电路30进行控制,使得逆变器电路30中的开关能够低电压导通和/或低电流关断。
本实施例的逆变器电路的控制装置,通过控制模块的控制,能够使得逆变器电路中的开关在低电压下导通和/或在低电流下关断,使得开关为软开关,从而降低损耗,有效地提高逆变器电路的效率。
本领域普通技术人员可以理解:实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。该程序在执行时,执行包括上述各方法实施例的步骤;而前述的存储介质包括:ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (19)
1.一种逆变器电路,其特征在于,包括直流源、第一桥臂和第二桥臂,所述第一桥臂分别连接所述直流源的正极和负极,所述第二桥臂分别连接所述直流源的正极和负极,所述第一桥臂和所述第二桥臂并联设置;
所述的第一桥臂包括串联的第一开关元件组和第二开关元件组,所述第一开关元件组包括并联的第一开关和第一二极管,所述第一二极管的负极与所述直流源的正极连接,所述第二开关元件组包括并联的第二开关和第二二极管,所述第二二极管的正极与所述直流源的负极连接;
所述第二桥臂包括串联的第三开关元件组和第四开关元件组,所述第三开关元件组包括并联的第三开关和第三二极管,所述第三二极管的负极与所述直流源的正极连接,所述第四开关元件组包括并联的第四开关和第四二极管,所述第四二极管的正极与所述直流源的负极连接;
所述逆变器电路中还包括滤波电路,所述滤波电路中包括串联的第一电感和电容,所述第一电感的另一端连接在所述第一桥臂的所述第一开关元件组与所述第二开关元件组之间的电路上,所述电容的另一端连接在所述第二桥臂的所述第三开关元件组与所述第四开关元件组之间的电路上,所述电容的两端并接一并联支路,所述并联支路中包括交流源或者负载。
2.根据权利要求1所述的逆变器电路,其特征在于,所述并联支路中还包括与所述交流源或者所述负载串联的第二电感,所述第二电感另一端连接在所述第一电感和所述电容之间的电路上。
3.根据权利要求1所述的逆变器电路,其特征在于,所述滤波电路中还包括与所述电容串接的电阻,所述电阻的另一端连接在所述第二桥臂的所述第三开关元件组与所述第四开关元件组之间的电路上;所述并联支路并接在所述所述电容和所述电阻的两端。
4.根据权利要求1-3任一所述的逆变器电路,其特征在于,所述逆变器电路中还包括至少一个第三桥臂,所述至少一个第三桥臂中的每个所述第三桥臂中包括串联的第五开关元件组和第六开关元件组,所述第五开关组中包括并联的第五开关和第五二极管,所述第五二极管的负极与所述直流源的正极连接,所述第六开关元件组包括并联的第六开关和第六二极管,所述第六二极管的正极与所述直流源的负极连接;
所述逆变器电路中还包括至少一个第三电感,所述至少一个第三电感中的每个所述第三电感与所述至少一个第三桥臂中的一个所述第三桥臂对应;所述至少一个第三电感中的每个所述第三电感一端连接在对应的所述第三桥臂中的所述第五开关组与所述第六开关组之间的电路上,另一端连接在所述第一电感的靠近所述电容的一端。
5.一种针对权利要求1-4任一所述的逆变器电路的控制方法,其特征在于,包括:
控制所述第一开关组中的所述第一开关和所述第四开关组中的所述第四开关导通,所述直流源的正极输出的电流经过所述第一开关和所述第一电感后分为两路,一路经过所述并联支路后;另一路通过所述电容后,两路电流汇合经所述第四开关回到所述直流源的负极;
控制关断所述第一开关,所述第二开关组中的所述第二二极管导通,再控制导通所述第二开关组中的所述第二开关,使得所述第二开关低电压导通。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,还包括:当所述第一电感的电流的数值小于预设电流阈值时,控制关断所述第二开关组中的所述第二开关,所述第一开关组中的所述第一二极管导通,再控制导通所述第一开关组中的所述第一开关,使得所述第二开关低电流关断,所述第一开关低电压导通,所述预设电流阈值小于1A。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,还包括:
当所述电容两端并接的所述并联支路中包括交流源时,控制所述第二开关组中的所述第二开关和所述第四开关组中的所述第四开关导通,所述交流源的输出电流一路经过所述电容回到所述交流源的负极;另一路通过所述第一电感、所述第二开关和所述第四开关回到所述交流源的负极;
控制关断所述第二开关,所述第一开关组中的所述第一二极管导通,再控制导通所述第一开关组中的所述第一开关,使得所述第一开关低电压导通。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,还包括:
当所述第一电感的电流的数值小于所述预设电流阈值时,控制关断所述第一开关组中的所述第一开关,所述第二开关组中的所述第二二极管导通,再导通所述第二开关组中的所述第二开关,使得所述第一开关低电流关断,所述第二开关低电压导通。
9.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,还包括:
控制所述第二开关组中的所述第二开关和所述第三开关组中的所述第三开关导通,所述直流源的正极输出电流经所述第三开关之后,分为两路;一路经过所述并联支路后,另一路通过所述电容后,两路电流混合经过所述第一电感和所述第二开关回到所述直流源的负极;
控制关断所述第三开关,所述第四开关组中的所述第四二极管导通,再控制导通所述第四开关组中的所述第四开关,使得所述第四开关的低电压导通。
10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,还包括:当所述第一电感的电流的数值小于预设电流阈值时,控制关断所述第四开关组中的所述第四开关,所述第三开关组中的所述第三二极管导通,再控制导通所述第三开关组中的所述第三开关,使得所述第四开关低电流关断,所述第三开关的低电压下导通。
11.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,还包括:
当所述电容两端并接的所述并联支路中包括交流源时,控制所述第二开关组中的所述第二开关和所述第四开关组中的所述第四开关导通,所述交流源的输出电流一路经过所述电容回到所述交流源的负极;另一路通过所述第四开关、所述第二开关和所述第一电感回到所述交流源的负极;
经过所述预定时间后,控制关断所述第四开关,所述第三开关组中的所述第三二极管导通,再控制导通所述第三开关组中的所述第三开关,使得所述第三开关低电压导通。
12.根据权利要求11所述的方法,其特征在于,还包括:
当所述第一电感的电流的数值小于所述预设电流阈值时,控制关断所述第三开关组中的所述第三开关,所述第四开关组中的所述第四二极管导通,再导通所述第四开关组中的所述第四开关,使得所述第四开关低电流关断,所述第二开关低电压导通。
13.根据权利要求5-12任一所述的方法,其特征在于,当所述逆变器电路还包括所述至少一个第三桥臂时;所述方法还包括:
对所述至少一个第五开关组中的所述第五开关和所述第五二极管采用与所述第一开关组中的所述第一开关和所述第一二级管对应的控制方式;
对所述至少一个第六开关组中的所述第六开关和所述第六二极管采用与所述第二开关组中的所述第二开关和所述第二二级管对应的控制方式;
对所述至少一个第三电感采用与所述第一电感对应的控制方式。
14.一种针对权利要求1-4任一所述的逆变器电路的控制方法,其特征在于,包括:
控制所述第一开关组中的所述第一开关和所述第四开关组中的所述第四开关导通,所述直流源的正极输出电流经过所述第一开关和所述第一电感后分为两路:一路经过所述并联支路后,另一路经过所述电容后,两路电流汇合后经过所述第四开关回到所述直流源的负极;
控制关断所述第一开关和所述第四开关,所述第二开关组中的所述第二二极管和所述第三开关组中的所述第三二极管导通,再控制导通所述第二开关组中的所述第二开关和所述第三开关组中的所述第三开关,使得所述第二开关和所述第三开关低电压导通。
15.根据权利要求14所述的控制方法,其特征在于,还包括:
当所述第一电感的电流的数值小于预设电流阈值时,控制关断所述第二开关组中的所述第二开关和所述第三开关组中的所述第三开关,所述第一开关组中的所述第一二极管和所述第四开关组中的所述第四二极管导通,再控制导通所述第一开关组中的所述第一开关和所述第四开关组中的所述第四开关,使得所述第二开关和所述第三开关低电流关断,所述第一开关和所述第四开关低电压导通,所述预设电流阈值小于1A。
16.根据权利要求14或15所述的方法,其特征在于,当所述逆变器电路还包括所述至少一个第三桥臂时;所述方法还包括:
对所述至少一个第五开关组中的所述第五开关和所述第五二极管采用与所述第一开关组中的所述第一开关和所述第一二级管对应的控制方式;
对所述至少一个第六开关组中的所述第六开关和所述第六二极管采用与所述第二开关组中的所述第二开关和所述第二二级管对应的控制方式;
对所述至少一个第三电感采用与所述第一电感对应的控制方式。
17.根据权利要求16所述的方法,其特征在于,还包括:
控制所述第一电感和至少一个所述第三电感的电流达到峰值的时间互相错开。
18.一种逆变器电路控制装置,其特征在于,包括逆变器电路和控制模块;
所述逆变器电路,包括直流源、第一桥臂和第二桥臂,所述第一桥臂分别连接所述直流源的正极和负极,所述第二桥臂分别连接所述直流源的正极和负极,所述第一桥臂和所述第二桥臂并联设置;所述的第一桥臂包括串联的第一开关元件组和第二开关元件组,所述第一开关元件组包括并联的第一开关和第一二极管,所述第一二极管的负极与所述直流源的正极连接,所述第二开关元件组包括并联的第二开关和第二二极管,所述第二二极管的正极与所述直流源的负极连接;所述第二桥臂包括串联的第三开关元件组和第四开关元件组,所述第三开关元件组包括并联的第三开关和第三二极管,所述第三二极管的负极与所述直流源的正极连接,所述第四开关元件组包括并联的第四开关和第四二极管,所述第四二极管的正极与所述直流源的负极连接;所述逆变器电路中还包括滤波电路,所述滤波电路中包括串联的第一电感和电容,所述第一电感的另一端连接在所述第一桥臂的所述第一开关元件组与所述第二开关元件组之间的电路上,所述电容的另一端连接在所述第二桥臂的所述第三开关元件组与所述第四开关元件组之间的电路上,所述电容的两端并接一并联支路,所述并联支路中包括交流源或者负载;
所述控制模块,用于控制所述第一开关组中的所述第一开关和所述第四开关组中的所述第四开关导通,所述直流源的正极输出的电流经过所述第一开关和所述第一电感后分为两路,一路经过所述并联支路后;另一路通过所述电容后,两路电流汇合经所述第四开关回到所述直流源的负极;
所述控制模块,还用于控制关断所述第一开关,所述第二开关组中的所述第二二极管导通,再控制导通所述第二开关组中的所述第二开关,使得所述第二开关低电压导通。
19.一种逆变器电路控制装置,其特征在于,包括逆变器电路和控制模块;
所述逆变器电路,包括直流源、第一桥臂和第二桥臂,所述第一桥臂分别连接所述直流源的正极和负极,所述第二桥臂分别连接所述直流源的正极和负极,所述第一桥臂和所述第二桥臂并联设置;所述的第一桥臂包括串联的第一开关元件组和第二开关元件组,所述第一开关元件组包括并联的第一开关和第一二极管,所述第一二极管的负极与所述直流源的正极连接,所述第二开关元件组包括并联的第二开关和第二二极管,所述第二二极管的正极与所述直流源的负极连接;所述第二桥臂包括串联的第三开关元件组和第四开关元件组,所述第三开关元件组包括并联的第三开关和第三二极管,所述第三二极管的负极与所述直流源的正极连接,所述第四开关元件组包括并联的第四开关和第四二极管,所述第四二极管的正极与所述直流源的负极连接;所述逆变器电路中还包括滤波电路,所述滤波电路中包括串联的第一电感和电容,所述第一电感的另一端连接在所述第一桥臂的所述第一开关元件组与所述第二开关元件组之间的电路上,所述电容的另一端连接在所述第二桥臂的所述第三开关元件组与所述第四开关元件组之间的电路上,所述电容的两端并接一并联支路,所述并联支路中包括交流源或者负载;
所述控制模块,用于控制所述第一开关组中的所述第一开关和所述第四开关组中的所述第四开关导通,所述直流源的正极输出电流经过所述第一开关和所述第一电感后分为两路:一路经过所述并联支路后,另一路经过所述电容后,两路电流汇合后经过所述第四开关回到所述直流源的负极;
所述控制模块,还用于控制关断所述第一开关和所述第四开关,所述第二开关组中的所述第二二极管和所述第三开关组中的所述第三二极管导通,再控制导通所述第二开关组中的所述第二开关和所述第三开关组中的所述第三开关,使得所述第二开关和所述第三开关低电压导通。
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