CN106505872B - 一种高频链逆变器 - Google Patents

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Abstract

本发明提出了一种高频链逆变器,其主电路包括全桥不控整流电路,与交流电源相连,对交流电源进行整流,获得直流电源并进行输出;与所述全桥不控整流电路相连接的全桥可控逆变电路,用于接收所述全桥不控整流电路输出的直流电源,对直流电源进行逆变,获得50%占空比的对称高频脉冲并进行输出;与所述全桥可控逆变电路相连接的高频变压器,用于接收所述高频脉冲,将高频脉冲变换为两路50%占空比的对称的高频脉冲。与所述高频变压器相连的吸收电路,用于吸收所述高频变压器漏感和开关脉冲尖峰。所述主电路的前级采用50%占空比的对称的高频脉冲,不会使高频变压器产生偏磁出现磁饱和现象,提高高频变压器的利用率。

Description

一种高频链逆变器
技术领域
本发明涉及电力电子变换器,具体涉及一种高频链逆变器。
背景技术
电力电子变换器是利用功率开关器件通过特定的组合方式而构成的电能变换装置,主要分为交流变直流、直流变交流、直流变直流、交流变交流四大类。其中将直流电转换为交流电的变换器称为逆变器。在工业和科学技术高度发展的今天,用户对电能质量的要求越来越高,包括市电在内的所有原始电能可能满足不了用户的要求,必须经过处理后才能使用,逆变技术在这种处理中就起到了重要的作用。而如何给各种电子设备提供高质量、高可靠性的电源已成为空航航天、船舶、计算机、通讯和医疗等领域的一个重要课题,同时如何使一个供电系统更加稳定、可靠、不间断的提供电源也是一个重要的研究课题。
逆变器是应用功率半导体器件将直流电变换成交流电以供交流负载使用的功率变换装置。输出交流负载与输入直流电源间有高频电气隔离的逆变器,称为高频链逆变器。高频电气隔离实现了逆变器输出与输入之间的电器隔离,提高了逆变器运行的安全性、可靠性和电磁兼容;同时可以使逆变器输出电压和输入电压匹配,即允许输入电压在宽范围内变化时保证输出电压的质量,使其应用范围大大拓宽;而且高频变压器的工作频率在20kHz以上,其体积、重量及音频噪声被大大降低,有效的克服了低频链的缺陷。因此,在以直流发电机、蓄电池、太阳能电池和燃料电池为主直流电源逆变场合,高频链逆变器具有广泛的应用前景,特别是对体积与重量有高要求的逆变场合有更重要的应用价值。但是如何提高高频链逆变器的效率是本领域亟需解决的技术问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是:提供一种高频链逆变器,其提高了高频链逆变器的效率。
本发明的解决方案是这样实现的:一种高频链逆变器,包括主电路,所述主电路包括
全桥不控整流电路,与交流电源相连,对交流电源进行整流,获得直流电源并进行输出;
与所述全桥不控整流电路相连接的全桥可控逆变电路,用于接收所述全桥不控整流电路输出的直流电源,对直流电源进行逆变,获得高频脉冲并进行输出;
与所述全桥可控逆变电路相连接的高频变压器,用于接收所述全桥可控逆变电路输出的高频脉冲,将高频脉冲经过高频变压器的初级绕组L1变换为高频变压器次级绕组L2和L3输出的两组具有相同幅值和相同相位的高频脉冲。
本发明的另一技术方案在于在上述基础之上,所述主电路还包括
与所述高频变压器相连接的吸收电路,用于吸收高频变压器的漏感和尖峰,并能将能量返回再次利用;
与所述吸收电路相连接的移相电路,用于接收所述高频变压器输出的两组同幅同相的高频交流电,将同幅同相的高频交流电,经移相调制变换成双极性倍频SPWM波;
与所述移相电路相连接的LC滤波电路,用于接收所述移相电路输出的双极性倍频SPWM波,对双极性倍频SPWM波进行滤波处理,并对滤波处理后的交流电进行输出。
本发明的另一技术方案在于在上述基础之上,所述全桥不控整流电路包括电解电容C1、不可控二极管D1、不可控二极管D2、不可控二极管D3、不可控二极管D4、不可控二极管D5和不可控二极管D6,三相交流电中A相与不可控二极管D2阴极相连接,B相与不可控二极管D4阴极相连接,C相与不可控二极管D6阴极相连接,不可控二极管D2阴极与不可控二极管D1的阳极相连接,不可控二极管D4阴极与不可控二极管D3阳极相连接,不可控二极管D6阴极与不可控二极管D5阳极相连接,不可控二极管D2阳极和不可控二极管D4阳极相连,不可控二极管D4阳极和不可控二极管D6阳极相连,不可控二极管D1阴极和不可控二极管D3阴极相连,不可控二极管D3阴极和不可控二极管D5阴极相连,不可控二极管D5阴极和电解电容C1的正极相连接,电解电容C1的负极与不可控二极管D6阳极的相连接。
本发明的另一技术方案在于在上述基础之上,所述全桥可控逆变电路的领先桥臂包括相连接的功率开关器件S1和功率开关器件S2,功率开关器件S1的两端并联有二极管D7,功率开关器件S2的两端并联有二极管D8;所述全桥可控逆变电路的滞后桥臂包括相连接的功率开关器件S3和功率开关器件S4,功率开关器件S3的两端并联有二极管D9,功率开关器件S4的两端并联有二极管D10;功率开关器件S1、功率开关器件S3与电解电容C1的正极相连,功率开关器件S2、功率开关器件S4与电解电容C1的负极相连,功率开关器件S1、功率开关器件S2与高频变压器初级绕组L1的同名端相连,功率开关器件S3、功率开关器件S4与高频变压器初级绕组L1的异名端相连。
本发明的另一技术方案在于在上述基础之上,所述吸收电路包括高频变压器次级绕组L2的吸收电路和次级绕组L3的吸收电路;
所述高频变压器次级绕组L2的吸收电路包括相接连的功率开关器件S6和吸收电容C4,其中功率开关器件S6和吸收电容C4的连接端连接二极管D13的阴极,二极管D13阳极与次级绕组L3的同名端连接,功率开关器件S6的另一端连接次级绕组L2的异名端,吸收电容C4的另一端连接次级绕组L2的同名端,功率开关器件S6的两端并联有二极管D12,吸收电容C2连接高频变压器的次级绕组L2和L3的异名端,吸收电容C5连接高频变压器的次级绕组L2和L3的同名端;
所述高频变压器次级绕组L3的吸收电路包括相接连的功率开关器件S5和吸收电容C3,功率开关器件S5的另一端连接次级绕组L3的同名端,吸收电容C3的另一端连接次级绕组L3的异名端,功率开关器件S5的两端并联有二极管D11。
本发明的另一技术方案在于在上述基础之上,所述移相电路包括相连接的功率开关器件S7和功率开关器件S8、相连接的功率开关器件S9和功率开关器件S10,功率开关器件S7和功率开关器件S8的连接端接参考地,功率开关器件S7另一端接高频变压器次级绕组L2的同名端,功率开关器件S8另一端接高频变压器次级绕组L3的异名端;功率开关器件S9和功率开关器件S10的连接端接滤波电路电感的一端,功率开关器件S9另一端接次级绕组L2的异名端,功率开关器件S10另一端接次级绕组L3的同名端,功率开关器件S7的两端并联有二极管D14,功率开关器件S8的两端并联有二极管D15,功率开关器件S9的两端并联有二极管D16,功率开关器件S10的两端并联有二极管D17。
本发明的另一技术方案在于在上述基础之上,所述LC滤波电路包括相连接的低频滤波电感L和电容Cr,低频滤波电感L的另一端接功率开关器件S9和功率开关器件S10的连接端,电容Cr的另一端接参考地,电容Cr的两端为输出所需的电压。
本发明的另一技术方案在于在上述基础之上,还包括控制电路,所述控制电路包括
采样电路,用于接收所述主电路输出的电压和电流信号,经霍尔传感器和取样处理得到小于5V的弱电信号;
与所述采样电路相连接的保护电路,用于接收采样电路采样得到的电压和电流弱电信号,对高频链逆变器输出的电压和电流进行过流、短路、过压、欠压保护,输出保护开关信号,并将保护开关信号同时送入DSP核心电路的PWM硬件中断脚和驱动电路,当故障出现时,用于硬件保护以关断所述主电路中的功率器件;
与所述保护电路相连接的DSP核心电路,用于接收所述保护电路得到的保护开关信号,禁止输出PWM信号,同时接收所述调理电路得到的电压和电流信号,在DSP芯片内进行AD转换、双闭环控制、电压调制处理,最终输出PWM信号;
与所述DSP核心电路相连接的驱动电路,用于将所述DSP核心电路输出的PWM信号转换成控制主电路中功率器件的开关信号。
本发明的另一技术方案在于在上述基础之上,所述控制电路还包括与所述采样电路相连接的调理电路,用于接收采样得到的电压和电流弱电信号,经滤波、电平转换、限幅处理,得到不大于3.3V的弱电信号,输出至所述DSP核心电路的AD转换口。
本发明的另一技术方案在于在上述基础之上,所述控制电路还包括辅助电源电路,用于接入220V交流电源,输出3.3V、5V和15V直流电源,给采样电路、保护电路、调理电路、驱动电路和DSP核心电路供电。
本发明的有益效果:
本发明所述的高频链逆变器,其主电路将三相交流电进行整流、全桥逆变、高频变压、移相调制、滤波处理,获得所需的单相交流电,主电路前级采用全桥输出50%占空比的对称高频脉冲,高频脉冲经高频变压器隔离输出两路50%占空比的对称高频脉冲,后级将两路高频脉冲进行移相调制输出双极性倍频SPWM波,LC滤波电路将SPWM滤波输出标准正弦波。高频链技术的应用使得开关变换的体积、重量大为减小,消除了高频变压器和电感的音频噪声,前级采用全桥输出占空比50%的对称高频脉冲,不会使高频变压器产生偏磁出现磁饱和现象,提高高频变压器的利用率;高频变压器两个次级绕组增加吸收电路,其功率开关器件滞后前级开通,比前级关断提前,用于吸收高频变压器漏感,并能进行能量反馈利用提高逆变器效率。另外,采用DSP进行数字控制使得可扩展性强、设计灵活、可靠性高、易于维护。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。
图1为本发明一种实施方式涉及的高频链逆变器的结构框图;
图2为图1中高频链逆变器的控制电路的结构框图;
图3为本发明一种实施方式涉及的高频链逆变器的PWM移相调制策略。
图中:
11 主电路 111 不控整流电路 112 全桥可控逆变电路
113 高频变压器 114 吸收电路 115 移相电路
116 LC滤波电路 12 控制电路 121 DSP核心电路
122 辅助电源电路 123 采样电路 124 调理电路
125 驱动电路 126 保护电路
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行详细描述,本部分的描述仅是示范性和解释性,不应对本发明的保护范围有任何的限制作用。此外,本领域技术人员根据本文件的描述,可以对本文件中实施例中以及不同实施例中的特征进行相应组合。
本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本发明的实施例,例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
本发明实施例如下,请参见图1、图2和图3,一种高频链逆变器,包括主电路11和所述主电路相连的控制电路12。其中,所述主电路11用于将交流电源经过整流后得到直流电源,直流电源经过全桥逆变输出50%占空比的对称高频脉冲,高频脉冲经高频变压器隔离输出两路高频脉冲,两路高频脉冲经后级移相调制输出双极性倍频SPWM波,SPWM波经过滤波后获得所需的交流电。所述控制电路12用于控制主电路中功率开关器件的通断,实现前级全桥逆变、后级移相调制。
在上述实施例的基础上,本发明另一实施例中,所述主电路包括:
全桥不控整流电路111,与交流电源相连,对交流电源进行整流,获得直流电源并进行输出;
与所述全桥不控整流电路111相连接的全桥可控逆变电路112,用于接收所述全桥不控整流电路输出的直流电源,对直流电源进行逆变,获得50%占空比的对称高频脉冲并进行输出;
与所述全桥可控逆变电路112相连接的高频变压器113,用于接收所述全桥可控逆变电路112输出的高频脉冲,将高频脉冲经过变压器初级绕组L1变换为变压器次级绕组L2和L3输出两路50%占空比的对称的高频脉冲;
与所述高频变压器113相连接的吸收电路114,用于吸收变压器漏感和尖峰,并能将能量返回再次利用;
与吸收电路114相连接的移相电路115,用于接收所述高频变压器113输出的两组同幅同相的高频交流电,将同幅同相的高频交流电经移相调制变换成双极性倍频SPWM波;
与所述移相电路115相连接的LC滤波电路116,用于接收所述移相电路115输出的双极性倍频SPWM波,对双极性倍频SPWM波进行滤波处理,并对滤波处理后的交流电进行输出。
在上述实施例的基础上,本发明另一实施例中,所述全桥不控整流电路111包括不可控二极管D1、不可控二极管D2、不可控二极管D3、不可控二极管D4、不可控二极管D5和不可控二极管D6,三相交流电中A相与不可控二极管D2阴极相连接,B相与不可控二极管D4阴极相连接,C相与不可控二极管D6阴极相连接,不可控二极管D2阴极与不可控二极管D1的阳极相连接,不可控二极管D4阴极与不可控二极管D3阳极相连接,不可控二极管D6阴极与不可控二极管D5阳极相连接,不可控二极管D2阳极和不可控二极管D4阳极相连,不可控二极管D4阳极和不可控二极管D6阳极相连,不可控二极管D1阴极和不可控二极管D3阴极相连,不可控二极管D3阴极和不可控二极管D5阴极相连。不可控二极管D5阴极和电解电容C1的正极相连接,电解电容C1的负极与不可控二极管D6阳极的相连接。
在上述实施例的基础上,本发明另一实施例中,所述全桥可控逆变电路112的领先桥臂包括相连接的功率开关器件S1及功率开关器件S2,功率开关器件S1的两端并联有二极管D7,功率开关器件S2的两端并联有二极管D8,所述全桥可控逆变电路112的滞后桥臂包括相连接的功率开关器件S3及功率开关器件S4,功率开关器件S3的两端并联有二极管D9,功率开关器件S4的两端并联有二极管D10,功率开关器件S1与功率开关器件S3相连,并连接电解电容C1的正极,功率开关器件S2与功率开关器件S4相连,并连接电解电容C1的负极,功率开关器件S1与功率开关器件S2相连,并连接高频变压器113初级绕组L1的同名端,功率开关器件S3和功率开关器件S4相连,并连接高频变压器113初级绕组L1的异名端。
在上述实施例的基础上,本发明另一实施例中,所述吸收电路包括高频变压器次级绕组L2的吸收电路和次级绕组L3的吸收电路;
所述高频变压器次级绕组L2的吸收电路包括相接连的功率开关器件S6和吸收电容C4,其中功率开关器件S6和吸收电容C4的连接端连接二极管D13的阴极,二极管D13阳极与次级绕组L3的同名端连接,功率开关器件S6的另一端连接次级绕组L2的异名端,吸收电容C4的另一端连接次级绕组L2的同名端,功率开关器件S6的两端并联有二极管D12,吸收电容C2连接高频变压器的次级绕组L2和L3的异名端,吸收电容C5连接高频变压器的次级绕组L2和L3的同名端;所述高频变压器次级绕组L3的吸收电路包括相接连的功率开关器件S5和吸收电容C3,功率开关器件S5的另一端连接次级绕组L3的同名端,吸收电容C3的另一端连接次级绕组L3的异名端,功率开关器件S5的两端并联有二极管D11。
在上述实施例的基础上,本发明另一实施例中,所述移相电路115包括相连接的功率开关器件S7和功率开关器件S8、相连接的功率开关器件S9和功率开关器件S10,功率开关器件S7和功率开关器件S8的连接端接参考地,功率开关器件S7另一端接高频变压器次级绕组L2的同名端,功率开关器件S8另一端接高频变压器次级绕组L3的异名端;功率开关器件S9和功率开关器件S10的连接端接滤波电路电感的一端,功率开关器件S9另一端接次级绕组L2的异名端,功率开关器件S10另一端接次级绕组L3的同名端,功率开关器件S7的两端并联有二极管D14,功率开关器件S8的两端并联有二极管D15,功率开关器件S9的两端并联有二极管D16,功率开关器件S10的两端并联有二极管D17。
在上述实施例的基础上,本发明另一实施例中,所述LC滤波电路116包括相连接的低频滤波电感L和电容Cr,低频滤波电感L的另一端接功率开关器件S9和功率开关器件S10的连接端,电容Cr的另一端接参考地,电容Cr的两端为输出所需的电压。
在上述实施例的基础上,本发明另一实施例中,所述控制电路12包括:
采样电路123,用于接收所述主电路11输出的电压和电流信号,经霍尔传感器和取样处理得到小于5V的弱电信号;
与所述采样电路123相连接的保护电路126,用于接收采样电路采样得到的电压和电流弱电信号,对高频链逆变器输出的电压和电流进行过流、短路、过压、欠压保护,一开关信号,同时送入DSP核心电路的PWM硬件中断脚和驱动电路125,故障出现时,用于硬件保护以关断所述主电路11中的功率器件;
与所述保护电路126相连接的DSP核心电路121,用于接收所述保护电路得到的保护开关信号,禁止输出PWM信号,同时接收所述调理电路124得到的电压和电流信号,在DSP芯片内进行AD转换、双闭环控制、电压调制处理,最终输出PWM信号;
与所述DSP核心电路121相连接的驱动电路125,用于将所述DSP核心电路121输出的PWM信号转换成控制所述主电路中功率器件的开关信号。
在上述实施例的基础上,本发明另一实施例中,所述控制电路12还包括辅助电源电路122,用于接入220V交流电源,输出3.3V、5V及15V直流电源供给采样电路123、保护电路126、调理电路124、驱动电路125及DSP核心电路121。
在上述实施例的基础上,本发明另一实施例中,所述控制电路还包括与所述采样电路相连接的调理电路,用于接收采样得到的电压和电流弱电信号,经滤波、电平转换、限幅处理,得到不大于3.3V的弱电信号,输出至所述DSP核心电路的AD转换口。
本专利所述的高频链逆变器的工作原理如下,所述高频链逆变器的前级采用全桥输出50%占空比的对称高频脉冲,高频脉冲经高频变压器隔离输出两路50%占空比的对称高频脉冲,后级将两路高频脉冲进行移相调制输出双极性倍频SPWM波,LC滤波电路将SPWM滤波输出标准正弦波。前级采用全桥输出占空比50%的对称高频脉冲,不会使变压器产生偏磁出现磁饱和现象,提高变压器的利用率;高频变压器两个次级绕组增加吸收电路,其功率开关管S5、S6滞后前级开通,比前级关断提前,用于吸收变压器漏感,并能进行能量反馈利用提高逆变器效率。
如图1、图2和图3所示,其中Uc为高频三角载波,Uo为正弦调制波,S1,/S2,/S3,S4为功率器件S1和S4的驱动波形及功率器件S2和S3互补驱动波形;S5,/S6为功率器件S5的驱动波形及功率器件S6互补驱动波形;L1,L2,L3为变压器初级绕组L1,次级绕组L2和L3的波形,初级波形和次级波形相位相同,其幅值可由变压器匝数比改变;/S7,S8,/S9,S10为功率器件S8和S10的驱动波形及S7和S10的互补驱动波形;Upwm为移相调制输出的双极性倍频PWM波形。
如图3所示,前级可控逆变全桥电路112由功率开关器件S1、S2、S3、S4够,其功率开关器件S1和S2是互补驱动波形,功率开关器S3和S4互补驱动波形,功率开关器S1和S4同时开通和同时关断,功率开关器S2和S3同时开通和同时关断,如图3(S1,/S2,/S3,S4)所示。其功率开关器件S1和S4开通和关断时刻由载波的零点和峰值决定,功率开关器件S2和S3开通和关断时刻由载波的峰值和零点决定,同时由于三角载波的对称性,可确保前级可控逆变全桥电路112功率开关器件的驱动波形占空比为50%。电力电子技术知识可知,前级可控逆变全桥电路112输出电压波形为占空比50%双极性脉冲,并送入高频变压器113。高频变压器113次级绕组L1输入波形以及次级绕组L2和L3输出的波形也均为占空比50%双极性脉冲且相位相同,如图3(L1,L2,L3)所示。
为了吸收高频变压器113输出波形的尖峰和漏感并能进行能量返回,要求吸收电路114功率开关器件S5和S6滞后前级开通并且关断提前,如图3,(S5,/S6)所示。
如图3,后级移相电路115由功率器件S7,S8,S9和S10构成,其功率开关器件S7和S8是互补驱动波形,功率开关器S9和S10互补驱动波形,功率开关器S7和S9同时开通和同时关断,功率开关器S8和S10同时开通和同时关断,并且在载波周期内驱动波形占空比也为固定50%。如图3(/S7,S8,/S9,S10)所示。功率开关器件S8和S10的开通,由载波Uc和调制波Uo的交点确定,从而实现后级移相电路115的移相,以调制高频变压器113次级高频脉冲,输出双极性倍频电压波形,如图3(Upwm)所示。
本专利实施例提供的高频链逆变器,主电路将三相交流电进行整流、全桥逆变、高频变压、移相调制、滤波处理,获得所需的单相交流电,主电路11前级可控逆变全桥电路112采用全桥输出50%占空比的对称高频脉冲,高频脉冲经高频变压器113隔离输出两路50%占空比的对称高频脉冲,后级移相电路115将两路高频脉冲进行移相调制输出双极性倍频SPWM波,LC滤波电路将SPWM滤波输出标准正弦波。高频链技术的应用使得开关变换的体积、重量大为减小,消除了变压器和电感的音频噪声,前级采用全桥输出占空比50%的对称高频脉冲,不会使变压器产生偏磁出现磁饱和现象,提高变压器的利用率;高频变压器两个次级绕组增加吸收电路,其功率开关器件滞后前级开通,比前级关断提前,用于吸收变压器漏感,并能进行能量反馈利用提高逆变器效率。采用DSP进行数字控制使得可扩展性强、设计灵活、可靠性高、易于维护。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种高频链逆变器,其特征在于,包括主电路,所述主电路包括
全桥不控整流电路,与交流电源相连,对交流电源进行整流,获得直流电源并进行输出;
与所述全桥不控整流电路相连接的全桥可控逆变电路,用于接收所述全桥不控整流电路输出的直流电源,对直流电源进行逆变,获得高频脉冲并进行输出;
与所述全桥可控逆变电路相连接的高频变压器,用于接收所述全桥可控逆变电路输出的高频脉冲,将高频脉冲经过高频变压器的初级绕组L1变换为高频变压器次级绕组L2和L3输出的两组具有相同幅值和相同相位的高频脉冲;
与所述高频变压器相连接的吸收电路,用于吸收高频变压器的漏感和尖峰,并能将能量返回再次利用;
与所述吸收电路相连接的移相电路,用于接收所述高频变压器输出的两组同幅同相的高频交流电,将同幅同相的高频交流电,经移相调制变换成双极性倍频SPWM波;
与所述移相电路相连接的LC滤波电路,用于接收所述移相电路输出的双极性倍频SPWM波,对双极性倍频SPWM波进行滤波处理,并对滤波处理后的交流电进行输出;
所述吸收电路包括高频变压器次级绕组L2的吸收电路和次级绕组L3的吸收电路;
所述高频变压器次级绕组L2的吸收电路包括相接连的功率开关器件S6和吸收电容C4,其中功率开关器件S6和吸收电容C4的连接端连接二极管D13的阴极,二极管D13阳极与次级绕组L3的同名端连接,功率开关器件S6的另一端连接次级绕组L2的异名端,吸收电容C4的另一端连接次级绕组L2的同名端,功率开关器件S6的两端并联有二极管D12,吸收电容C2连接高频变压器的次级绕组L2和L3的异名端,吸收电容C5连接高频变压器的次级绕组L2和L3的同名端;
所述高频变压器次级绕组L3的吸收电路包括相接连的功率开关器件S5和吸收电容C3,功率开关器件S5的另一端连接次级绕组L3的同名端,吸收电容C3的另一端连接次级绕组L3的异名端,功率开关器件S5的两端并联有二极管D11。
2.根据权利要求1所述的高频链逆变器,其特征在于,所述全桥不控整流电路包括电解电容C1、不可控二极管D1、不可控二极管D2、不可控二极管D3、不可控二极管D4、不可控二极管D5和不可控二极管D6,三相交流电中A相与不可控二极管D2阴极相连接,B相与不可控二极管D4阴极相连接,C相与不可控二极管D6阴极相连接,不可控二极管D2阴极与不可控二极管D1的阳极相连接,不可控二极管D4阴极与不可控二极管D3阳极相连接,不可控二极管D6阴极与不可控二极管D5阳极相连接,不可控二极管D2阳极和不可控二极管D4阳极相连,不可控二极管D4阳极和不可控二极管D6阳极相连,不可控二极管D1阴极和不可控二极管D3阴极相连,不可控二极管D3阴极和不可控二极管D5阴极相连,不可控二极管D5阴极和电解电容C1的正极相连接,电解电容C1的负极与不可控二极管D6阳极的相连接。
3.根据权利要求1所述的高频链逆变器,其特征在于,所述全桥可控逆变电路的领先桥臂包括相连接的功率开关器件S1和功率开关器件S2,功率开关器件S1的两端并联有二极管D7,功率开关器件S2的两端并联有二极管D8;所述全桥可控逆变电路的滞后桥臂包括相连接的功率开关器件S3和功率开关器件S4,功率开关器件S3的两端并联有二极管D9,功率开关器件S4的两端并联有二极管D10;功率开关器件S1、功率开关器件S3与电解电容C1的正极相连,功率开关器件S2、功率开关器件S4与电解电容C1的负极相连,功率开关器件S1、功率开关器件S2与高频变压器初级绕组L1的同名端相连,功率开关器件S3、功率开关器件S4与高频变压器初级绕组L1的异名端相连。
4.根据权利要求1所述的高频链逆变器,其特征在于,所述移相电路包括相连接的功率开关器件S7和功率开关器件S8、相连接的功率开关器件S9和功率开关器件S10,功率开关器件S7和功率开关器件S8的连接端接参考地,功率开关器件S7另一端接高频变压器次级绕组L2的同名端,功率开关器件S8另一端接高频变压器次级绕组L3的异名端;功率开关器件S9和功率开关器件S10的连接端接滤波电路电感的一端,功率开关器件S9另一端接次级绕组L2的异名端,功率开关器件S10另一端接次级绕组L3的同名端,功率开关器件S7的两端并联有二极管D14,功率开关器件S8的两端并联有二极管D15,功率开关器件S9的两端并联有二极管D16,功率开关器件S10的两端并联有二极管D17。
5.根据权利要求4所述的高频链逆变器,其特征在于,所述LC滤波电路包括相连接的低频滤波电感L和电容Cr,低频滤波电感L的另一端接功率开关器件S9和功率开关器件S10的连接端,电容Cr的另一端接参考地,电容Cr的两端为输出所需的电压。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的高频链逆变器,其特征在于,还包括控制电路,所述控制电路包括
采样电路,用于接收所述主电路输出的电压和电流信号,经霍尔传感器和取样处理得到小于5V的弱电信号;
与所述采样电路相连接的保护电路,用于接收采样电路采样得到的电压和电流弱电信号,对高频链逆变器输出的电压和电流进行过流、短路、过压、欠压保护,输出保护开关信号,并将保护开关信号同时送入DSP核心电路的PWM硬件中断脚和驱动电路,当故障出现时,用于硬件保护以关断所述主电路中的功率器件;
与所述保护电路相连接的DSP核心电路,用于接收所述保护电路得到的保护开关信号,禁止输出PWM信号,同时接收调理电路得到的电压和电流信号,在DSP芯片内进行AD转换、双闭环控制、电压调制处理,最终输出PWM信号;
与所述DSP核心电路相连接的驱动电路,用于将所述DSP核心电路输出的PWM信号转换成控制主电路中功率器件的开关信号。
7.根据权利要求6所述的高频链逆变器,其特征在于,所述控制电路还包括与所述采样电路相连接的调理电路,用于接收采样得到的电压和电流弱电信号,经滤波、电平转换、限幅处理,得到不大于3.3V的弱电信号,输出至所述DSP核心电路的AD转换口。
8.根据权利要求6所述的高频链逆变器,其特征在于,所述控制电路还包括辅助电源电路,用于接入220V交流电源,输出3.3V、5V和15V直流电源,给采样电路、保护电路、调理电路、驱动电路和DSP核心电路供电。
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