CN106160546A - 多绕组正激输出并联单级逆变器 - Google Patents

多绕组正激输出并联单级逆变器 Download PDF

Info

Publication number
CN106160546A
CN106160546A CN201610404130.0A CN201610404130A CN106160546A CN 106160546 A CN106160546 A CN 106160546A CN 201610404130 A CN201610404130 A CN 201610404130A CN 106160546 A CN106160546 A CN 106160546A
Authority
CN
China
Prior art keywords
switch pipe
pole switch
output
power triple
triple
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201610404130.0A
Other languages
English (en)
Inventor
李元立
洪峰
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Suzhou Hong Peng New Forms Of Energy Co Ltd
Original Assignee
Suzhou Hong Peng New Forms Of Energy Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Suzhou Hong Peng New Forms Of Energy Co Ltd filed Critical Suzhou Hong Peng New Forms Of Energy Co Ltd
Priority to CN201610404130.0A priority Critical patent/CN106160546A/zh
Publication of CN106160546A publication Critical patent/CN106160546A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/42—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
    • H02M7/44—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/493—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode the static converters being arranged for operation in parallel
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/42—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
    • H02M7/44—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/53—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M7/537—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)

Abstract

本发明提供一种多绕组正激输出并联单级逆变器，其包括其包括两组原边输入绕组和两组副边输出绕组，两组副边输出绕组并联输出。该电路中各模块不会同时工作，不会有电路环流，可保证在电路工作时不需任何偏置电流，保证逆变器在较高效率和频率下工作。具有如下优点：（1）利用变压器变比这一自由度，增加一路绕组输入，使得电路单元可输出双极性电压；（2）同时解决磁复位问题；（3）电路结构可以实现四象限运行，实现能量的双向流动；（4）控制方案简单，易于实现。

Description

多绕组正激输出并联单级逆变器
技术领域
本发明涉及一种逆变器，特别涉及一种多绕组正激输出并联单级逆变器。
背景技术
随着电力电子技术的发展，逆变器得到了广泛的研究和应用。近年来，单级隔离逆变器逐渐成为逆变技术的研究热点之一。与传统的逆变电路相比，单级隔离逆变器仅采用一级变换即可实现两级结构的全部功能包括DC/AC逆变、电压调整及电气隔离，电路结构得到了很大的简化，同时工作的开关器件数目少，系统的功率密度、效率及可靠性均有所提高，有优良的静态和动态特性。但单级隔离逆变器仍然存在着以下缺点：正激电路所导致的磁复位问题，影响电路的结构简洁与稳定；电路无法输出无功，即在以输出电压、输出电流为横、纵坐标的坐标系中，无法工作与第二、四象限，而独立型逆变器、具有无功输出能力的并网型逆变器，均需四象限运行。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种新型的多绕组正激输出并联单级逆变器，即保留正激输出并联单级逆变器的优点，同时解决现有的不足。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种多绕组正激输出并联单级逆变器，其包括两组原边输入绕组和两组副边输出绕组，两组副边输出绕组并联输出。
优选地，第一路原边输入绕组的同名端与外接电源正极连接，异名端与第五功率三极开关管的漏极相连，第五功率三极开关管的源极与外接电源相连；第二路绕组输入绕组异名端与外接电源正极连接，同名端与第六功率三极开关管的漏极相连，第六功率三极开关管的源极与外接电源相连；第一路副边输出绕组的同名端与第一功率三极开关管的漏极相连，第一功率三极开关管的源极与第一续流二极管的阳极相连，第一续流二极管的阴极与第二续流二极管的阴极相连，连接到输出滤波电感的一端，第二续流二极管的阳极和第二功率三极开关管的源极相连，第二功率三极开关管的漏极连接到第一路副边输出绕组的异名端，与输出滤波电容的一端相连；第二路副边输出绕组的异名端与第三功率三极开关管的源极相连，第三功率三极开关管的漏极与第三续流二极管的阴极相连，第三续流二极管的阳极与第四续流二极管的阳极相连，连接到输出滤波电感的一端，第四续流二极管的阴极和第二功率三极开关管的漏极相连，第四功率三极开关管的源极连接到第二路副边输出绕组的同名端，与输出滤波电容的一端相连；输出滤波电容的另一端与输出滤波电感的一端相连。
如上所述，本发明的多绕组正激输出并联单级逆变器具有以下有益效果：该逆变器电路比现有的输出并联单级逆变器增加了一路绕组输入，使电路单元可以向后级输出负电压。其具有以下优点：具有如下优点：（1）利用变压器变比这一自由度，增加一路绕组输入，使得电路单元可输出双极性电压；（2）同时解决磁复位问题；（3）电路结构可以实现四象限运行，实现能量的双向流动；（4）控制方案简单，易于实现。
附图说明
图1是本发明的多绕组正激输出并联单级逆变器电路图。
图2a、2b为输出电压大于零，输出电流大于零两个工作模态示意图。
图3a、3b为输出电压小于零，输出电流大于零两个工作模态示意图。
图4a、4b为输出电压小于零，输出电流小于零两个工作模态示意图。
图5a、5b为输出电压大于零，输出电流小于零两个工作模态示意图。
图中的主要符号名称：S 1~S 6——第一~第六功率三极开关管；D 1~D 4 ——第一~第四续流二极管；L——输出滤波电感；C——输出滤波电容；U i ——外接电源。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
请参阅图1至图5。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
如图1所示，本实例的多绕组正激输出并联单级逆变器，其特征在于，第一路原边输入绕组W1同名端与外接电源Ui正极连接，异名端与第五功率三极开关管S5的漏极相连，第五功率三极开关管S5的源极与外接电源Ui相连；第二路原边输入绕组W2异名端与外接电源Ui正极连接，同名端与第六功率三极开关管S6的漏极相连，第六功率三极开关管S6的源极与外接电源Ui相连；第一路副边输出绕组W3的同名端与第一功率三极开关管S1的漏极相连，第一功率三极开关管S1的源极与第一续流二极管D1的阳极相连，第一续流二极管D1的阴极与第二续流二极管D2的阴极相连，连接到输出滤波电感L的一端，第二续流二极管D2的阳极和第二功率三极开关管S2的源极相连，第二功率三极开关管S2的漏极连接到第三路绕组W3的异名端，与输出滤波电容C的一端相连；第二路副边输出绕组W4的异名端与第三功率三极开关管S3的源极相连，第三功率三极开关管S3的漏极与第三续流二极管D3的阴极相连，第三续流二极管D3的阳极与第四续流二极管D4的阳极相连，连接到输出滤波电感L的一端，第四续流二极管D4的阴极和第二功率三极开关管S2的漏极相连，第四功率三极开关管S4的源极连接到第二路副边输出绕组W4的同名端，与输出滤波电容C的一端相连；输出滤波电容C的另一端与输出滤波电感L的一端相连。
本发明的工作原理是：在输出电流大于零的正半周，第一功率三极开关管S1、第二功率三极开关管S2驱动恒为高电平，第三功率三极开关管S3、第四功率三极开关管S4保持截止，在输出电压大于零时的正半周，第六功率三极开关管S6关断，由第五功率三极开关管S 5、第六功率三极开关管S 6的体二极管、第一续流二极管D 1、第二续流二极管D 2、输出滤波电感L、输出滤波电容C组成的正激电路工作。在输出电压小于零时的负半周，第五功率三极开关管S5关断，由第六功率三极开关管S 6、第五功率三极开关管S 5的体二极管、第一续流二极管D 1、第二续流二极管D 2、输出滤波电感L、输出滤波电容C组成的正激电路工作。在输出电流小于零的负半周，第三功率三极开关管S3、第四功率三极开关管S4驱动恒为高电平，第一功率三极开关管S1、第二功率三极开关管S2保持截止，在输出电压大于零的正半周，第六功率三极开关管S6保持关断，由第五功率三极开关管S5、第三续流二极管D 3、第四续流二极管D 4、输出滤波电感L、输出滤波电容C组成的正激电路工作。在输出电压小于零的负半周，第五功率三极开关管S5保持关断，由第六功率三极开关管S6、第三续流二极管D 3、第四续流二极管D 4、输出滤波电感L、输出滤波电容C组成的正激电路工作。其中，第一、第二、第三、第四功率三极开关管工频调制，起电路反转作用，从而达到逆变目的；双Buck电路部分的第五、第六功率三极开关管高频SPWM调制，以确保输出电压波形。由于本发明中电路中各模块不会同时工作，不会有电路环流，可保证在电路工作时不需任何偏置电流，保证逆变器在较高效率和频率下工作。
下面以附图1为主电路结构，结合附图2~5来叙述本发明的具体工作原理和工作模态。按输出电压u g、电流i L的极性，将输出划分为四个象限：[i L>0、u g>0], [i L>0、u g<0],[i L<0、u g<0], [i L<0、u g>0]，每个象限各有两种工作模态。
1.输出电压大于零，输出电流大于零，此时电路包括两个工作模态：
工作模态I：如图2(a)所示，第一功率三极开关管S1、第二功率三极开关管S2驱动恒为高电平，第三功率三极开关管S3、第四功率三极开关管S4、第六功率三极开关管S6保持截止，第五功率三极开关管S5导通，电感电流开始线性上升，给负载供电。
工作模态II：如图2(b)所示，第一功率三极开关管S1、第二功率三极开关管S2驱动恒为高电平，第三功率三极开关管S3、第四功率三极开关管S4、第六功率三极开关管S6保持截止，第五功率三极开关管S5关断，磁化电流从S6体二极管续流，磁恢复问题得以解决，电感电流从第二续流二极管D 2续流，线性下降。
2.输出电压小于零，输出电流大于零，此时电路包括两个工作模态：
工作模态Ⅲ：如图3(a)所示，第一功率三极开关管S1、第二功率三极开关管S2驱动恒为高电平，第三功率三极开关管S3、第四功率三极开关管S4、第五功率三极开关管S5保持截止，第五功率三极开关管S6导通，电感电流开始线性上升，给负载供电。
工作模态Ⅳ：如图3(b)所示，第一功率三极开关管S1、第二功率三极开关管S2驱动恒为高电平，第三功率三极开关管S3、第四功率三极开关管S4、第五功率三极开关管S5保持截止，第六功率三极开关管S6关断，磁化电流从S5体二极管续流，磁恢复问题得以解决，电感电流从第二续流二极管D 2续流，线性下降。
3.输出电压小于零，输出电流小于零，此时电路包括两个工作模态：
工作模态Ⅴ：如图4(a)所示，第三功率三极开关管S3、第四功率三极开关管S4驱动恒为高电平，第一功率三极开关管S1、第二功率三极开关管S2、第五功率三极开关管S5保持截止，第六功率三极开关管S6导通，电感电流开始线性上升，给负载供电。
工作模态Ⅵ：如图4(b)所示，第三功率三极开关管S3、第四功率三极开关管S4驱动恒为高电平，第一功率三极开关管S1、第二功率三极开关管S2、第五功率三极开关管S5保持截止，第六功率三极开关管S6关断，磁化电流从S5体二极管续流，磁恢复问题得以解决，电感电流从第四续流二极管D 4续流，线性下降。
4.输出电压大于零，输出电流小于零，此时电路包括两个工作模态：
工作模态Ⅶ：如图5(a)所示，第三功率三极开关管S3、第四功率三极开关管S4驱动恒为高电平，第一功率三极开关管S1、第二功率三极开关管S2、第六功率三极开关管S6保持截止，第五功率三极开关管S5导通，电感电流开始线性上升，给负载供电。
工作模态Ⅷ：如图5(b)所示，第三功率三极开关管S3、第四功率三极开关管S4驱动恒为高电平，第一功率三极开关管S1、第二功率三极开关管S2、第六功率三极开关管S6保持截止，第五功率三极开关管S5关断，磁化电流从S6体二极管续流，磁恢复问题得以解决，电感电流从第四续流二极管D 4续流，线性下降。
由以上描述可知，本发明是一种在正激输出并联组合单级逆变器基础上改进得到，增加了一路绕组。该逆变器具有以下优点：
（1）利用变压器变比这一自由度，增加一路绕组输入，使得电路单元可输出双极性电压，同时解决磁复位问题；
（2）电路结构可以实现四象限运行，实现能量的双向流动；
（3）控制方案简单，易于实现。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (2)

1.一种多绕组正激输出并联单级逆变器，其特征在于：其包括其包括两组原边输入绕组和两组副边输出绕组，两组副边输出绕组并联输出。
2.根据权利要求1所述的多绕组正激输出并联单级逆变器，其特征在于：第一路原边输入绕组（W1）的同名端与外接电源（Ui）正极连接，异名端与第五功率三极开关管（S5）的漏极相连，第五功率三极开关管（S5）的源极与外接电源（Ui）相连；第二路绕组输入绕组（W2）异名端与外接电源（Ui）正极连接，同名端与第六功率三极开关管（S6）的漏极相连，第六功率三极开关管（S6）的源极与外接电源（Ui）相连；第一路副边输出绕组（W3）的同名端与第一功率三极开关管（S1）的漏极相连，第一功率三极开关管（S1）的源极与第一续流二极管（D1）的阳极相连，第一续流二极管（D1）的阴极与第二续流二极管（D2）的阴极相连，连接到输出滤波电感（L）的一端，第二续流二极管（D2）的阳极和第二功率三极开关管（S2）的源极相连，第二功率三极开关管（S2）的漏极连接到第一路副边输出绕组（W3）的异名端，与输出滤波电容（C）的一端相连；第二路副边输出绕组（W4）的异名端与第三功率三极开关管（S3）的源极相连，第三功率三极开关管（S3）的漏极与第三续流二极管（D3）的阴极相连，第三续流二极管（D3）的阳极与第四续流二极管（D4）的阳极相连，连接到输出滤波电感（L）的一端，第四续流二极管（D4）的阴极和第二功率三极开关管（S2）的漏极相连，第四功率三极开关管（S4）的源极连接到第二路副边输出绕组（W4）的同名端，与输出滤波电容（C）的一端相连；输出滤波电容（C）的另一端与输出滤波电感（L）的一端相连。
CN201610404130.0A 2016-09-29 2016-09-29 多绕组正激输出并联单级逆变器 Pending CN106160546A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610404130.0A CN106160546A (zh) 2016-09-29 2016-09-29 多绕组正激输出并联单级逆变器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610404130.0A CN106160546A (zh) 2016-09-29 2016-09-29 多绕组正激输出并联单级逆变器

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN106160546A true CN106160546A (zh) 2016-11-23

Family

ID=57353281

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610404130.0A Pending CN106160546A (zh) 2016-09-29 2016-09-29 多绕组正激输出并联单级逆变器

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106160546A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110445389A (zh) * 2019-07-16 2019-11-12 上海交通大学 具备真双极低压直流端口的固态变压器装置及其控制方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102545670A (zh) * 2010-12-24 2012-07-04 章伟康 微逆变器功率级新型拓扑结构
CN105680715A (zh) * 2016-03-24 2016-06-15 南京工业大学 三相单级逆变器
CN205901623U (zh) * 2016-09-29 2017-01-18 苏州弘鹏新能源有限公司 多绕组正激输出并联单级逆变器

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102545670A (zh) * 2010-12-24 2012-07-04 章伟康 微逆变器功率级新型拓扑结构
CN105680715A (zh) * 2016-03-24 2016-06-15 南京工业大学 三相单级逆变器
CN205901623U (zh) * 2016-09-29 2017-01-18 苏州弘鹏新能源有限公司 多绕组正激输出并联单级逆变器

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110445389A (zh) * 2019-07-16 2019-11-12 上海交通大学 具备真双极低压直流端口的固态变压器装置及其控制方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN206180854U (zh) 单级式三电平功放电路
CN103904901B (zh) 一种移相全桥变换电路及控制方法
CN102594101A (zh) 一种隔离型可快速关断的mosfet驱动电路
CN202524281U (zh) 一种隔离型可快速关断的mosfet驱动电路
CN203590031U (zh) 高效率高增益低电压电流应力的dc-dc变换器
CN103997248A (zh) 具有高电压增益的开关耦合电感软开关单级可升压逆变器
CN101997420A (zh) 一种不对称半桥磁耦合驱动电路
CN103701356A (zh) 一种双辅助谐振极型三相软开关逆变器
US10148196B2 (en) Inverter and control method thereof
CN103441683A (zh) 一种有源嵌位正激电源电路
CN105337504B (zh) 一种混合桥臂式隔离型双向直流变换器及其控制方法
CN104796027B (zh) 电压均衡电路及三相逆变器
CN205901623U (zh) 多绕组正激输出并联单级逆变器
CN204271894U (zh) 一种驱动电路
CN101557170B (zh) 具自驱式同步整流器的半桥llc谐振转换器
CN103825455B (zh) 单电感双Buck全桥逆变器
CN106787922B (zh) 变流器
CN106100295B (zh) 一种基于电荷保持的开关器件驱动电路
CN106160546A (zh) 多绕组正激输出并联单级逆变器
CN104811075A (zh) 一种组合变换器的控制方法
CN203055409U (zh) Led背光驱动电路及液晶显示装置
CN108923626B (zh) 一种三电平t型共源极变流器的负压自举驱动电路
CN103944384A (zh) 耦合电感高增益有源网络升压变换器
CN201204547Y (zh) 具有自驱式同步整流器的半桥llc谐振转换器
CN207039460U (zh) 一种双管正激型z源直流电压变换器

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20161123

RJ01 Rejection of invention patent application after publication