CN108462401B - 一种具有逆变桥磁耦合储能电感的单级单相升压逆变器 - Google Patents

一种具有逆变桥磁耦合储能电感的单级单相升压逆变器 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种具有逆变桥磁耦合储能电感的单级单相升压逆变器，包括依次级联而成的具有磁耦合储能电感的单相逆变桥和单相滤波器；所述具有磁耦合储能电感的单相逆变桥包括两个完全磁耦合并且参数相同的储能电感，以及四个能够承受双向电压应力和双向电流应力的四象限功率开关。本发明具有单级升压功率变换、功率密度高、变换效率高、双向功率流、输出波形失真度低、过载和短路时可靠性高、成本低等优点，适用于升压、中小容量单相无源和并网逆变场合，随着双向可阻断IGBT等新型器件的出现，其更加显示出独特的优势。

Description

一种具有逆变桥磁耦合储能电感的单级单相升压逆变器
技术领域
本发明属于电力电子技术,特别是一种具有逆变桥磁耦合储能电感的单级单相升压逆变器。
背景技术
逆变器是应用功率半导体器件将直流电变换成交流电的一种静止变流装置，供交流负载使用或与公共电网并网发电。
由于石油、煤和天然气等化石能源(不可再生能源)日益紧张、环境污染严重、全球变暖、核能生产会产生核废料和污染环境等原因，能源和环境已成为21世纪人类所面临的重大问题。太阳能、风能、潮汐能和地热能等可再生能源(绿色能源)，具有清洁无污染、廉价、可靠、丰富等优点,开发和利用可再生能源越来越受到人们的重视，这对世界各国经济的持续发展具有相当重要的意义。太阳能、风能、氢能、潮汐能、地热能等可再生能源转化的直流电能通常是不稳定的，需要采用逆变器将其变换成交流电能供给负载使用或与公共电网并网发电。在以直流发电机、蓄电池、太阳能电池、燃料电池、风力机等为主直流电源的逆变场合，逆变器具有广泛的应用前景。
目前在中小容量的逆变场合，通常采用单级单相电压型(降压型)逆变器电路结构。这类逆变器正常工作时必须满足直流侧电压大于交流侧相电压的峰值，故存在一个明显的缺陷：当直流侧电压(如光伏电池输出能力)降低时，如阴雨天或夜晚，整个发电系统将停止运行，系统的利用率下降。对此，常采用如下两种方法来解决这—问题：(1)前级加Boost型直流变换器，从而构成两级功率变换的电路结构，增加了电路的复杂性、损耗和成本；(2)输出加单相工频变压器，从而大大增加了系统的体积、重量和成本，特别难以适应铜铁原材料价格急剧上涨的今天。
因此，寻求一种具有单级电路结构的单相升压型逆变器已迫在眉睫。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提出一种具有逆变桥磁耦合储能电感的单级单相升压逆变器，能够将不稳定、低幅值、劣质的直流电变换成稳定、高幅值、优质的单相输出正弦交流电，适用于中小容量逆变场合。
本发明采用以下方案实现：一种具有逆变桥磁耦合储能电感的单级单相升压逆变器，包括依次级联而成的具有磁耦合储能电感的单相逆变桥和单相滤波器；所述具有磁耦合储能电感的单相逆变桥包括两个完全磁耦合并且参数相同的储能电感，以及四个能够承受双向电压应力和双向电流应力的四象限功率开关。
其中，所述具有磁耦合储能电感的单相逆变桥的桥臂采用能够承受双向电压应力和双向电流应力的四象限功率开关；所述具有磁耦合储能电感的单相逆变桥的两个桥臂分别串联一个磁耦合储能电感，其中两个桥臂所串联的磁耦合储能电感分别同时位于两个桥臂的上侧或者分别同时位于两个桥臂的下侧；所述具有磁耦合储能电感的单相逆变桥两个桥臂所串联的磁耦合储能电感之间完全磁耦合并且参数相同。
本发明将“由单相逆变桥和单相LC滤波器依序级联构成的传统单级单相电压型(降压型)逆变器电路结构”改为“由具有磁耦合储能电感的单相逆变桥、单相滤波器依序级联构成的单级电路结构”。首次提出了具有逆变桥磁耦合储能电感的单级单相升压逆变器新概念与电路结构，即通过储能电感L1、逆变桥开关实现输出电压正半周升压比大于1阶段的变换；通过L1、L2(与L1相互磁耦合的储能电感)、逆变桥开关实现输出电压正半周升压比小于1阶段的变换；通过储能电感L2、逆变桥开关实现输出电压负半周升压比大于1阶段的变换；通过L1、L2、逆变桥开关实现输出电压负半周升压比小于1阶段的变换。通过调整逆变桥开关状态的组合及相应的占空比，可以实现逆变系统的双向功率流，因此本发明“具有逆变桥磁耦合储能电感的单级单相升压逆变器”能实现四象限的运行模式。
与现有技术相比，本发明有以下有益效果：本发明能够将不稳定、低幅值、劣质的直流电变换成稳定、高幅值、优质的单相输出正弦交流电，具有单级升压功率变换、功率密度高、变换效率高、输出波形失真度低、过载和短路时可靠性高、系统寿命长、成本低等优点，适用于升压、中小容量单相无源和并网逆变场合，特别适用于光伏、风力发电系统全程光能、风能利用和最大功率点跟踪控制；随着双向可阻断IGBT等新型器件的出现，这种逆变器的四象限功率开关可以直接采用双向可阻断的新型器件，不再必需由承受单向电压应力双向电流应力的两象限功率开关串联构成，解决了功率开关的损耗问题，更加显示出其独特优势。
附图说明
图1为本发明实施例的具有逆变桥磁耦合储能电感的单级单相升压逆变器电路结构示意图。
图2为本发明实施例的具有逆变桥磁耦合储能电感的单级单相升压逆变器磁芯正向充磁(L1充磁)模态等效电路。
图3为本发明实施例的具有逆变桥磁耦合储能电感的单级单相升压逆变器磁芯负向充磁(L2充磁)模态等效电路。
图4为本发明实施例的具有逆变桥磁耦合储能电感的单级单相升压逆变器L1馈能模态等效电路。
图5为本发明实施例的具有逆变桥磁耦合储能电感的单级单相升压逆变器L2馈能模态等效电路。
图6为本发明实施例的具有逆变桥磁耦合储能电感的单级单相升压逆变器L1、L2续流模态等效电路。
图7为本发明实施例的具有逆变桥磁耦合储能电感的单级单相升压逆变器——上桥臂储能电感下置式的电路图。
图8为本发明实施例的具有逆变桥磁耦合储能电感的单级单相升压逆变器——上桥臂储能电感交错式的电路图。
图9为本发明实施例的具有逆变桥磁耦合储能电感的单级单相升压逆变器——上桥臂储能电感上置式的电路图。
图10为本发明实施例的具有逆变桥磁耦合储能电感的单级单相升压逆变器——下桥臂储能电感下置式的电路图。
图11为本发明实施例的具有逆变桥磁耦合储能电感的单级单相升压逆变器——下桥臂储能电感交错式的电路图。
图12为本发明实施例的具有逆变桥磁耦合储能电感的单级单相升压逆变器——下桥臂储能电感上置式的电路图。
图13为本发明实施例的具有逆变桥磁耦合储能电感的单级单相升压逆变器——上桥臂储能电感下置式CL滤波的电路拓扑图。
图14为本发明实施例的具有逆变桥磁耦合储能电感的单级单相升压逆变器电压反馈双模式离网控制策略。
图15为本发明实施例的具有逆变桥磁耦合储能电感的单级单相升压逆变器控制原理波形图。
图16为本发明实施例的具有逆变桥磁耦合储能电感的单级单相升压逆变器——上桥臂储能电感下置式CL滤波的电路拓扑磁芯正向充磁(L1充磁)模态开关等效电路。
图17为本发明实施例的具有逆变桥磁耦合储能电感的单级单相升压逆变器——上桥臂储能电感下置式CL滤波的电路拓扑磁芯负向充磁(L2充磁)模态开关等效电路。
图18为本发明实施例的具有逆变桥磁耦合储能电感的单级单相升压逆变器——上桥臂储能电感下置式CL滤波的电路拓扑L1馈能模态开关等效电路。
图19为本发明实施例的具有逆变桥磁耦合储能电感的单级单相升压逆变器——上桥臂储能电感下置式CL滤波的电路拓扑L2馈能模态开关等效电路。
图20为本发明实施例的具有逆变桥磁耦合储能电感的单级单相升压逆变器——上桥臂储能电感下置式CL滤波的电路拓扑L1、L2续流模态开关等效电路。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明做进一步说明。
如图1所示，本实施例提供了一种具有逆变桥磁耦合储能电感的单级单相升压逆变器，包括依次级联而成的具有磁耦合储能电感的单相逆变桥和单相滤波器；所述具有磁耦合储能电感的单相逆变桥包括两个完全磁耦合并且参数相同的储能电感，以及四个能够承受双向电压应力和双向电流应力的四象限功率开关。
其中，所述具有磁耦合储能电感的单相逆变桥的桥臂采用能够承受双向电压应力和双向电流应力的四象限功率开关；所述具有磁耦合储能电感的单相逆变桥的两个桥臂分别串联一个磁耦合储能电感，其中两个桥臂所串联的磁耦合储能电感分别同时位于两个桥臂的上侧或者分别同时位于两个桥臂的下侧；所述具有磁耦合储能电感的单相逆变桥两个桥臂所串联的磁耦合储能电感之间完全磁耦合并且参数相同。
本实施例首次提出了具有逆变桥磁耦合储能电感的单级单相升压逆变器新概念与电路结构，即通过储能电感L1、逆变桥开关实现输出电压正半周升压比大于1阶段的变换；通过L1、L2(与L1相互磁耦合的储能电感)、逆变桥开关实现输出电压正半周升压比小于1阶段的变换；通过储能电感L2、逆变桥开关实现输出电压负半周升压比大于1阶段的变换；通过L1、L2、逆变桥开关实现输出电压负半周升压比小于1阶段的变换。通过调整逆变桥开关状态的组合及相应的占空比，可以实现逆变系统的双向功率流，因此本发明“具有逆变桥磁耦合储能电感的单级单相升压逆变器”能实现四象限的运行模式。
图1中，Ui为输入直流电压；具有磁耦合储能电感的单相逆变桥是由两个完全磁耦合的储能电感L1、L2和四个能承受双向电压应力和双向电流应力的四象限功率开关构成，其中
Figure BDA0001629086260000051
为L1(对应线圈N1)与L2(对应线圈N2)之间的互感(r为线圈N1和N2之间的耦合系数)；单相滤波器用于滤除输出侧电压、电流的高频纹波保证其输出波形质量；ZL为单相输出无源负载阻抗，un为单相输出无源负载阻抗的相电压或单相交流电网电压。
在本实施例中，所述具有逆变桥磁耦合储能电感的单级单相升压逆变器具有五种电路模态、两种开关模式和降压开关模式下的两种开关控制方法，具体如下：
具有逆变桥磁耦合储能电感的单级单相升压逆变器正常工作时存在磁芯正向充磁(L1充磁)模态、磁芯负向充磁(L2充磁)模态、L1馈能模态、L2馈能模态和L1、L2续流模态共五种电路模态，其等效电路分别如图2、3、4、5、6所示,图中粗实线表示电流流通的路径。这里定义L1充磁为磁芯的正向充磁，亦即磁芯的负向去磁；L2充磁为磁芯的负向充磁，亦即磁芯的正向去磁。
所述逆变器正常工作时在一个低频输出周期内存在两种开关模式，即Ui＜|un|的升压开关模式和Ui＞|un|的降压开关模式。
其中，所述Ui＜|un|的升压开关模式具体为：在Ui＜|un|的每个高频开关周期Ts内，逆变器工作在DTs期间，Ui通过一个磁耦合储能电感L1(L2)对磁芯充磁，电感电流上升的充磁模态；和(1-D)Ts期间，Ui与该磁耦合储能电感L1(L2)一起对负载馈能，电感电流下降的馈能模态。
其中，所述Ui＞|un|的降压开关模式根据不同的模态选择具有两种开关控制方法，即耦合电感去磁法和续流去磁法。
其中，所述耦合电感去磁法具体为：在Ui＞|un|降压开关模式的每个高频关周期Ts内，逆变器工作在DTs期间，Ui通过另一个磁耦合储能电感L2(L1)对磁芯去磁，电感电流下降的去磁模态；和(1-D)Ts期间，Ui与原磁耦合储能电感L1(L2)一起对负载馈能，电感电流上升的馈能模态。需要说明的是，这里的另一个磁耦合储能电感L2(L1)和原磁耦合储能电感L1(L2)，都是相对于升压开关模式中磁耦合储能电感L1(L2)而言的。
其中，所述续流去磁法具体为：在Ui＞|un|降压开关模式的每个高频关周期Ts内，逆变器工作在DTs期间，两个磁耦合储能电感L1、L2同时通过向负载馈能对磁芯去磁，电感电流下降的续流模态；和(1-D)Ts期间，Ui与原磁耦合储能电感L1(L2)一起对负载馈能，电感电流上升的馈能模态。
所述具有逆变桥磁耦合储能电感的单级单相升压逆变器两种开关模式都是通过单相逆变桥将储能电感电流逆变成三态调制电流im，经单相滤波后在单相交流负载上获得高质量的单相正弦电压un或在单相交流电网上获得高质量的单相正弦电流in。降压开关模式下若采用耦合电感去磁法，逆变器在一个输出低频周期中工作在除L1、L2续流模态以外的其它四种电路模态下；降压开关模式下若采用续流去磁法，逆变器在一个输出低频周期中工作在所有五种电路模态下。需要补充的是，在所有电路模态切换瞬间，两个耦合储能电感总绕组N＝N1+N2的磁势与部分绕组N1或N2的磁势相等。
在本实施例中，所述具有逆变桥磁耦合储能电感的单级单相升压逆变器的电压传输比计算原理如下：
以降压开关模式下采用耦合电感去磁法的情况为例计算逆变器的电压传输比，设磁耦合储能电感L1、L2完全耦合，令L1＝L2＝L，由于电路结构是对称的，这里仅对输出电压正半周的情况进行分析计算。
当Ui＜|un|时，所提出的逆变器工作在升压开关模式，每个高频开关周期的DTs和(1-D)Ts期间，其等效电路分别如图2、4所示，忽略功率器件导通电阻，由图2可得状态方程：
Figure BDA0001629086260000071
由图4可得状态方程：
Figure BDA0001629086260000072
根据状态空间平均法，将式(1)乘于D加上式(2)乘以1-D，可得该模式下的电压传输比为：
Figure BDA0001629086260000073
由式(3)可知，该模式下逆变器等价于Boost电路，具有升压能力。
当Ui＞|un|时，所提出的逆变器工作在降压开关模式，每个高频开关周期的DTs和(1-D)Ts期间，其等效电路分别如图3、4所示，忽略功率器件导通电阻，由图3可得状态方程
Figure BDA0001629086260000074
根据状态空间平均法，将式(4)乘于D加上式(2)乘以1-D，可得该模式下的电压传输比为：
Figure BDA0001629086260000081
由式(5)可知，该模式下逆变器的电压传输比满足0＜|un|/Ui＝(1-2D)/(1-D)＜1，具有降压能力。
由此可见，本实施例所述的具有逆变桥磁耦合储能电感的单级单相升压逆变器，解决了传统单级单相Boost型PWM逆变器在Ui＞|un|期间储能电感无法释能导致磁饱和，以及输出波形畸变等问题。因此，本实施例所述逆变器具备单级升压变换、变换效率高(意味着能量损耗小)、功率密度高(意味着体积、重量小)、输入电压范围广、成本低、应用前景广泛等优点，是一种理想的节能降耗型单相逆变器，为可再生能源的分布式发电提供了新方法，在大力倡导建设节能型、节约型社会的今天更具有重要价值。
在本实施例中，所述单相滤波器为一阶C滤波器或二阶CL滤波器，主要用于滤除逆变桥输出侧的电流纹波。采用一阶C滤波的情况，适用于对输出波形质量要求不太高的逆变场合；采用二阶CL滤波的情况，适用于对输出波形质量要求高的逆变场合。
所述具有磁耦合储能电感的单相逆变桥两个桥臂所串联的磁耦合储能电感分别同时位于两个桥臂的上侧或者分别同时位于两个桥臂的下侧。所述具有磁耦合储能电感的单相逆变桥两个桥臂分别是包含四象限功率开关S1、S3和L1的左桥臂，以及包含四象限功率开关S2、S4和L2的右桥臂。其中S1、S2分别位于左右桥臂的上侧(上桥臂)，S3、S4分别位于左右桥臂的下侧(下桥臂)。根据磁耦合电感L1、L2的连接位置不同，存在上桥臂储能电感下置式、上桥臂储能电感交错式、上桥臂储能电感上置式、下桥臂储能电感下置式、下桥臂储能电感交错式和下桥臂储能电感上置式六种情况，分别如图7、8、9、10、11、12所示。
所述逆变器能将一种不稳定的低压直流电(如蓄电池、光伏电池、燃料电池、风力机等)变换成所需的稳定、优质、高压、单相正弦交流电，广泛应用于中小容量、升压场合的民用工业逆变电源(如通讯逆变器和光伏并网逆变器24VDC/220V50HzAC、24VDC/110V60HzAC、48VDC/220V50HzAC、48VDC/110V60HzAC)和国防工业逆变电源(如航空静止变流器27VDC/115V400HzAC)等。
所述具有逆变桥磁耦合储能电感的单级单相升压逆变器可以采用输出电压反馈双模式离网控制策略，和输出电流反馈双模式并网控制策略。以图13所示上桥臂储能电感下置式CL滤波的具有逆变桥磁耦合储能电感的单级单相升压逆变器电路拓扑为例，其输出电压反馈双模式离网控制策略如图14所示，控制原理波形如图15所示。
如图13所示，在本实施例中，所述具有逆变桥磁耦合储能电感的单级单相升压逆变器采用上桥臂储能电感下置式CL滤波电路拓扑，具体电路结构为：
所述具有磁耦合储能电感的单相逆变桥包括第一功率开关S1、第二功率开关S2、第三功率开关S3、第四功率开关S4、第一储能电感L1、以及与所述第一储能电感L1完全磁耦合第二储能电感L2；所述第一功率开关S1的一端、第二功率开关S2的一端均与所述输入电压源Ui的一端相连，所述第三功率开关S3的一端、第四功率开关S4的一端均与所述输入电压源Ui的另一端相连，所述第一功率开关S1的另一端与所述第一储能电感L1的异名端相连，所述第三功率开关S3的另一端与所述第一储能电感L1的的同名端相连，所述第二功率开关S2的另一端与所述第二储能电感L2的同名端相连，所述第四功率开关S4的另一端与所述第二储能电感L2的异名端相连，所述第一储能电感L1的同名端与所述第二储能电感L2的异名端作为所述具有磁耦合储能电感的单相逆变桥的输出端。
所述单相滤波器采用二阶CL滤波，包括输出滤波电容Cf和输出滤波电感Lf，所述输出滤波电容Cf的一端连接至所述第一储能电感L1的同名端，所述输出滤波电容Cf的另一端连接至所述第二储能电感L2的异名端；所述输出滤波电容Cf的一端还与所述输出电感Lf的一端相连，所述输出电感Lf的另一端与所述离网负载阻抗ZL(或并网有源负载un)的一端相连，所述离网负载阻抗ZL(或并网有源负载un)的另一端与所述输出滤波电容Cf的另一端相连。
在本实施例中，所述具有逆变桥磁耦合储能电感的单级单相升压逆变器采用输出电压反馈双模式离网控制策略是根据输入电压Ui和输出电压un比较大小的结果进行开关模式(升压开关模式和降压开关模式)选择，并通过检测和反馈逆变器的输出电压un适时地调节逆变器的占空比以确保高质量的输出电压波形。
由图14可知，将逆变器输入侧直流电压Ui和输出正弦基准电压绝对值|uref|进行比较产生模拟开关控制信号uk，同时Ui和|uref|通过两个函数运算电路分别计算出逆变器升压阶段和降压阶段的控制信号ud1和ud2，uk、ud1和ud2通过模拟开关输出整个低频输出周期的控制信号ud＝ud1×uk+ud2×uk′，将ud和误差放大信号ue叠加获取控制信号us，将控制信号us和载波uc通过比较器交截后便获得逆变器的PWM调制波uPWM。将基准信号uref通过过零比较器后产生极性信号u+，最后将极性信号u+、控制信号uk和PWM调制波uPWM送到合适的逻辑电路便能获得逆变桥四组开关的控制逻辑信号S1-S4，S1-S4经延时控制电路后驱动相应的功率开关。
图13所示逆变器电路拓扑正常工作时存在磁芯正向充磁(L1充磁)模态、磁芯负向充磁(L2充磁)模态、L1馈能模态、L2馈能模态和L1、L2续流模态共五种工作模态，其开关等效电路分别如图16、17、18、19、20所示,图中粗实线表示电流流通的路径。
在本实施例中，输出电压正半周升压开关模式下一个高频开关周期中的两个开关等效电路分别对应图16和图18；输出电压负半周升压开关模式下一个高频开关周期中的两个开关等效电路分别对应图17和图19。
在本实施例中，降压开关模式若采用耦合电感去磁法，输出电压正半周降压开关模式下一个高频开关周期中的两个开关等效电路分别对应图17和图18；输出电压负半周降压开关模式下一个高频开关周期中的两个开关等效电路分别对应图16和图19。
在本实施例中，降压开关模式若采用续流去磁法，输出电压正半周降压开关模式下一个高频开关周期中的两个开关等效电路分别对应图18和图20；输出电压负半周降压开关模式下一个高频开关周期中的两个开关等效电路分别对应图19和图20。
这里以降压开关模式下两种开关控制方法中的耦合电感去磁法为例介绍逆变器工作原理(仅分析逆变桥输出电压电流同相位的情况)：
当输出交流电压un＞0且输入直流电压Ui＜|un|时，逆变器在一个高频开关周期Ts中存在DTs期间L1的充磁模态和(1-D)Ts期间L1的馈能模态，分别如图16、18所示。图16所示DTs期间，S2、S4截止，S1、S3导通，Ui、S1、L1、S3形成回路，耦合电感磁芯通过L1正向充磁储能，电流iL1以速率Ui/L线性上升，单相滤波器Cf、Lf维持负载电流in；图18所示(1-D)Ts期间，S2、S3截止，S1、S4导通，Ui、S1、L1、S4形成回路，Ui和L1向负载输送能量，耦合电感磁芯通过L1正向去磁释能，电流iL1以速率(Ui–un)/L线性下降。
当输出交流电压un＞0且输入直流电压Ui＞|un|时，逆变器在一个高频开关周期Ts中存在DTs期间L2的充磁模态和(1-D)Ts期间L1的馈能模态，分别如图17、18所示。图17所示DTs期间，S1、S3截止，S2、S4导通，Ui、S2、L2、S4形成回路，耦合电感磁芯通过L2负向充磁向电源Ui释能，电流-iL2以速率Ui/L线性下降，单相滤波器Cf、Lf维持负载电流in；图18所示(1-D)Ts期间，S2、S3截止，S1、S4导通，Ui、S1、L1、S4形成回路，耦合电感磁芯通过L1正向充磁储能，逆变器向负载输送能量，电流iL1以速率(Ui–un)/L线性上升。
当输出交流电压un＜0且输入直流电压Ui＜|un|时，逆变器在一个高频开关周期Ts中存在DTs期间L2的充磁模态和(1-D)Ts期间L2的馈能模态，分别如图17、19所示。图17所示DTs期间，S1、S3截止，S2、S4导通，Ui、S2、L2、S4形成回路，耦合电感磁芯通过L2负向充磁储能，电流iL2以速率Ui/L线性上升，单相滤波器Cf、Lf维持负载电流in；图19所示(1-D)Ts期间，S1、S4截止，S2、S3导通，Ui、S2、L2、S3形成回路，Ui和L2向负载输送能量，耦合电感磁芯通过L2负向去磁释能，电流iL2以速率(Ui+un)/L线性下降。
当输出交流电压un＜0且输入直流电压Ui＞|un|时，逆变器在一个高频开关周期Ts中存在DTs期间L1的充磁模态和(1-D)Ts期间L2的馈能模态，分别如图16、19所示。图16所示DTs期间，S2、S4截止，S1、S3导通，Ui、S1、L1、S3形成回路，耦合电感磁芯通过L1正向充磁向电源Ui释能，电流-iL1以速率Ui/L线性下降，单相滤波器Cf、Lf维持负载电流in；图19所示(1-D)Ts期间，S1、S4截止，S2、S3导通，Ui、S2、L2、S3形成回路，耦合电感磁芯通过L2负向充磁储能，逆变器向负载输送能量，电流iL1以速率(Ui+un)/L线性上升。
图20为L1、L2续流模态的等效电路，该模态仅在降压开关模式采用续流去磁法时使用到。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (1)

1.一种具有逆变桥磁耦合储能电感的单级单相升压逆变器，其特征在于：包括依次级联而成的具有磁耦合储能电感的单相逆变桥和单相滤波器；所述具有磁耦合储能电感的单相逆变桥的桥臂采用能够承受双向电压应力和双向电流应力的四象限功率开关；所述具有磁耦合储能电感的单相逆变桥的两个桥臂分别串联一个磁耦合储能电感，所述具有磁耦合储能电感的单相逆变桥两个桥臂分别是包含四象限功率开关S1、S3的左桥臂，以及包含四象限功率开关S2、S4的右桥臂；其中两个桥臂所串联的磁耦合储能电感分别同时位于两个桥臂的上桥臂或者分别同时位于两个桥臂的下桥臂；所述具有磁耦合储能电感的单相逆变桥两个桥臂所串联的磁耦合储能电感之间完全磁耦合并且参数相同。
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