CN113872456A - 一种逆变系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电子技术领域，提供一种逆变系统，包括：供电电路、逆变电路和滤波电路；逆变电路包括：包括第一开关和第三开关的第一桥臂、包括第二开关和第四开关的第二桥臂、第五开关和第六开关；逆变电路分别连接供电电路的第一输出端和负极端，第一开关和第三开关连接且连接节点作为逆变电路的第一输出端，第二开关和第四开关连接且连接节点作为逆变电路的第二输出端，逆变电路的第一输出端、第二输出端与连接滤波电路的第一端、第二端对应连接；第五开关、第六开关与逆变电路的第一输出端、第二输出端和供电电路的第二输出端对应连接。通过本发明的实施，能够降低逆变系统的损耗和谐波含量，有效平衡器件的损耗发热，防止局部器件温升过高。

Description

一种逆变系统

技术领域

本发明涉及电子技术领域，尤其是一种逆变系统。

背景技术

目前，各类电力设备上通常设置逆变器，将直流电转换为交流电，以满足不同设备运转需求，尤其是在充放电系统中，逆变器的性能好坏程度直接影响到整个系统的稳定性、可靠性、效率和成本。

现有技术中的逆变器的滤波电感的感量较大，在滤波电感的储能和释能过程中的损耗较大，同时逆变器中的各个开关管需要承受较大的电流和电压，使得在逆变过程中开关管上产生的损耗较大，开关管产生的热量较大，不利于器件的温控管理。

而为了解决上述问题所采用的部分多电平技术案中，由于多电平技术方案中逆变过程中流经的器件比较多，开关管导通损耗的增加，同时产生的热量不均衡，实际应用时对效率的提升比较有限。

发明内容

为了解决上述问题而提出了本发明。本发明提出了一种逆变系统，更多细节将在后续结合附图在具体实施方式中加以描述。

本发明是这样实现的，一种逆变系统，包括：

供电电路、逆变电路和滤波电路；

逆变电路包括并联连接的第一桥臂和第二桥臂，第一桥臂包括第一开关和第三开关，第二桥臂包括第二开关和第四开关，第一开关的第一端和第二开关的第一端连接供电电路的第一输出端，第三开关的第二端和第四开关的第二端连接供电电路的负极端，第一开关的第二端和第三开关的第一端连接且连接节点作为逆变电路的第一输出端，逆变电路的第一输出端连接滤波电路的第一端，第二开关的第二端和第四开关的第一端连接且连接节点作为逆变电路的第二输出端，逆变电路的第二输出端连接滤波电路的第二端；

逆变电路还包括第五开关和第六开关，第五开关的第二端连接逆变电路的第一输出端，第五开关的第一端连接逆变电路的第二输出端和供电电路的第二输出端，第六开关的第一端连接逆变电路的第一输出端，第六开关的第二端连接逆变电路的第二输出端和供电电路的第二输出端；

逆变电路根据所接收的控制信号形成多个工作周期，在每个工作周期的上半周期内，第一开关在一部分周期内处于断开状态，另一部分周期根据第一预设开关频率交替导通和断开，第五开关处于导通状态，第四开关根据第二预设开关频率导通和断开，第二开关、第三开关以及第六开关处于断开状态；

在每个工作周期的下半周期内，第一开关、第四开关、第五开关处于断开状态，第二开关根据第三预设开关频率导通和断开，第三开关一部分周期处于断开状态，另一部分周期根据第四预设开关频率导通和断开，第六开关处于导通状态。

在本发明提供的一种逆变系统中，通过采用供电电路、逆变电路和滤波电路，能够降低逆变系统的损耗和谐波含量，有效平衡器件的损耗发热，防止局部器件温升过高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例的描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出根据本发明实施例的一种逆变拓扑的示意图；

图2示出根据本发明实施例的一种逆变拓扑在0＜ω＜30°时开通电流流向示意图；

图3示出根据本发明实施例的一种逆变拓扑在0＜ω＜180°续流回路示意图；

图4示出根据本发明实施例的一种逆变拓扑在30°＜ω＜150°时开通电流流向示意图；

图5示出根据本发明实施例的一种逆变拓扑在180°＜ω＜210°时开通电流流向示意图；

图6示出根据本发明实施例的一种逆变拓扑在180°＜ω＜360°续流回路示意图；

图7示出根据本发明实施例的一种逆变拓扑在210°＜ω＜330°时开通电流流向示意图；

图8示出根据本发明实施例的一种拓扑控制时序图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，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。在下面的说明中，对于相同的部件赋予相同的符号，省略重复的说明。另外，附图只是示意性的图，部件相互之间的尺寸的比例或者部件的形状等可以与实际的不同。

如图1所示，本发明提供的一种逆变系统，包括：

供电电路、逆变电路和滤波电路；

逆变电路包括并联连接的第一桥臂和第二桥臂，第一桥臂包括第一开关Q1和第三开关Q3，第二桥臂包括第二开关Q2和第四开关Q4，第一开关Q1的第一端和第二开关Q2的第一端连接供电电路的第一输出端，第三开关Q3的第二端和第四开关Q4的第二端连接供电电路的负极端，第一开关Q1的第二端和第三开关Q3的第一端连接且连接节点作为逆变电路的第一输出端，逆变电路的第一输出端连接滤波电路的第一端，第二开关Q2的第二端和第四开关Q4的第一端连接且连接节点作为逆变电路的第二输出端，逆变电路的第二输出端连接滤波电路的第二端；

逆变电路还包括第五开关Q5和第六开关Q6，第五开关Q5的第二端连接逆变电路的第一输出端，第五开关Q5的第一端连接逆变电路的第二输出端和供电电路的第二输出端，第六开关Q6的第一端连接逆变电路的第一输出端，第六开关Q6的第二端连接逆变电路的第二输出端和供电电路的第二输出端；

逆变电路根据所接收的控制信号形成多个工作周期，在每个工作周期的上半周期内，第一开关Q1在一部分周期内处于断开状态，另一部分周期根据第一预设开关频率交替导通和断开，第五开关Q5处于导通状态，第四开关Q4根据第二预设开关频率导通和断开，第二开关Q2、第三开关Q3以及第六开关Q6处于断开状态；

在每个工作周期的下半周期内，第一开关Q1、第四开关Q4、第五开关Q5处于断开状态，第二开关Q2根据第三预设开关频率导通和断开，第三开关Q3一部分周期处于断开状态，另一部分周期根据第四预设开关频率导通和断开，第六开关Q6处于导通状态。

需要注意的是，当本逆变系统处于工作状态时，滤波电路应当与外部的负载两端连接，使得供电电路、逆变电路、滤波电路和负载形成一个完整的逆变回路。

具体地，第一开关Q1的第一端、第二开关Q2的第一端共接形成第一汇流端，第三开关Q3的第二端、第四开关Q4的第二端共接形成第二汇流端，第一汇流端与供电电路的第一输出端连接，第二汇流端与供电电路的负极端连接，逆变电路的第一输出端为如图1中的A点，逆变电路的第二输出端为如图1中的B点。

进一步地，在本实施方式中，第一开关Q1、第二开关Q2、第三开关Q3、第四开关Q4、第五开关Q5和第六开关Q6可采用并联有二极管、且能执行开关动作的器件实现，例如功率三极管、金属-氧化层半导体场效晶体管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-EffectTransistor，MOSFET)、绝缘栅双极型晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor，IGBT)等开关器件。例如，当第一开关Q1为MOSFET时，第一开关Q1的源极应当作为第一开关Q1的第二端，第一开关Q1的漏极应当作为第一开关Q1的第一端，第一开关Q1、第二开关Q2、第三开关Q3、第四开关Q4、第五开关Q5和第六开关Q6的第一端和第二端同理；当第一开关Q1为IGBT时，第一开关Q1中的集电极为第一端，第一开关Q1的发射极为第二端，第一开关Q1、第二开关Q2、第三开关Q3、第四开关Q4、第五开关Q5和第六开关Q6的第一端和第二端同理。

其中，上述第一预设开关频率、第二预设开关频率、第三预设开关频率和第四预设开关频率可以根据电压和电流的实际需求设定，各开关频率具体是指控制对应开关导通和断开的频率。

需要注意的是，本实施例中描述的脉冲斩波是指在交流逆变过程中，直流通过开关管高频调整，产生的SPWM(Sinusoidal Pulse Width Modulation，正弦脉宽调制)脉冲斩波，即UAB的电压，脉冲斩波的频率为控制频率。

具体地，本实施例中得逆变系统可以逆变回路中电压的大小，将逆变回路的周期的角度定义为ω，其中，0°＜ω＜360°。

进一步地，当逆变回路处于上半周期(0°＜ω＜180°)时，通过控制各个开关的导通状态，使得供电电路、第五开关Q5、滤波电路、负载、第四开关Q4形成主回路，或者，供电电路、第一开关Q1、滤波电路、负载、第四开关Q4形成主回路；滤波电路、负载、第五开关Q5形成续流回路。在上述主回路中，供电电路输出的直流电经过逆变电路转换为交流电，同时完成滤波电路中电感的储能，实现对负载的供能；在上述续流回路中，滤波电路中的电感完成释能，实现对负载的供能。需要注意的是，在上半周期中，主回路和续流回路交替进行，完成逆变过程。

进一步地，当逆变回路处于下半周期(180°＜ω＜360°)时，通过控制各个开关的导通状态，使得供电电路、第二开关Q2、滤波电路、负载、第六开关Q6形成主回路，或者，供电电路、第二开关Q2、滤波电路、负载、第三开关Q3形成主回路；滤波电路、负载、第六开关Q4形成续流回路。在上述主回路中，供电电路输出的直流电经过逆变电路转换为交流电，同时完成滤波电路中电感的储能，实现对负载的供能；在上述续流回路中，滤波电路中的电感完成释能，实现对负载的供能。需要注意的是，在下半周期中，主回路和续流回路交替进行，完成逆变过程。

根据上述对逆变回路的周期描述可知，电流主回路流经的器件数量减少，在器件上产生的导通损耗减少，同时正、负半周的回路没有共用的器件回路，可以有效的均匀分布器件损耗，防止局部器件温升过高，同时还可以延长该逆变系统的使用寿命。

进一步地，作为本实施例的一种实施方式，控制器分别连接第一开关Q1、第二开关Q2、第三开关Q3、第四开关Q4、第五开关Q5以及第六开关Q6的控制端，并在每个工作周期内向第一开关Q1、第二开关Q2、第三开关Q3、第四开关Q4、第五开关Q5以及第六开关Q6输出控制信号。

本实施例中，通过控制器控制各个开关的导通和断开状态以实现不同电流回路的导通。

进一步地，作为本实施例的一种实施方式，供电电路包括直流电源、第一电容C1和第二电容C2。

其中，直流电源的正极与第一电容C1的第一端连接形成供电电路的第一输出端；

直流电源的负极与第二电容C2的第二端连接形成供电电路的负极端；

第一电容C1的第二端和第二电容C2的第一端连接形成供电电路的第二输出端。

在本实施例中，第三电容C3的第一端与外部的负载的第一端连接，第三电容C3的第二端与负载的第二端连接。

同时，当滤波电路与外部的负载连接时，供电电路、逆变电路、滤波电路、负载形成逆变回路。

需要注意的是，本实施例中所描述的“外部的负载”是相对于逆变系统而言的“外部”，并不是逆变系统所在装置的“外部”。

具体地，在由供电电路、逆变电路、滤波电路、负载形成的逆变回路中，第一电容C1处于充电状态时，第二电容C2处于放电状态；当第二电容C2处于充电状态时，第一电容C1处于放电状态。

其中，在供电电路、逆变电路、滤波电路、负载形成的逆变回路中的任一节点，第一电容C1和第二电容C2中的一个电容放电时，另外一个电容充电，能够有效平衡中点电压。

进一步地，作为本实施例的一种实施方式，滤波电路包括第一电感L1、第二电感L2以及第三电容C3，第三电容C3与外部的负载并联连接。

其中，第一电感L1的第一端连接逆变电路的第一输出端，第一电感L1的第二端连接第三电容C3的第一端，第二电感L2的第一端连接逆变电路的第二输出端，第二电感L2的第二端连接第三电容C3的第二端。

在本实施例中，第一电感L1的第一端作为滤波电路的第一端与逆变电路的第一输出端连接，第二电感L2的第二端作为滤波电路的第二端与逆变电路的第二输出端连接。

本实施例中，当逆变回路处于上半周期时，滤波电路和负载的电流流向可以是第一电感L1→负载→第二电感L2或者第二电感L2→负载→第一电感L1；当逆变回路处于下半周期时，滤波电路和负载的电流流向可以是第一电感L1→负载→第二电感L2或者第二电感L2→负载→第一电感L1。需要注意的是，在一个完整的周期内(0°＜ω＜360°)，上半周期的逆变回路中流经滤波电路和负载的电流的方向应当与下半周期的逆变回路中流经滤波电路和负载的电流的方向相反。

进一步地，作为本实施例的一种实施方式，逆变电路还包括第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3和第四二极管D4，第一二极管D1的阳极连接供电电路的第二输出端，第一二极管D1的阴极连接第五开关Q5的第二端和第三二极管D3的阴极，第三二极管D3的阳极连接逆变电路的第二输出端，第二二极管D2的阴极连接供电电路的第二输出端，第二二极管D2的阳极连接第六开关Q6的第二端和第四二极管D4的阳极，第四二极管D4的阴极连接逆变电路的第二输出端。

具体地，当逆变回路处于上半周期(0°＜ω＜180°)时，供电电路、第五开关Q5、第一电感L1、负载、第二电感L2、第四开关Q4形成主回路，或者，供电电路、第一开关Q1、第一电感L1、负载、第二电感L2、第四开关Q4形成主回路；第一电感L1、负载、第二电感L2、第五开关Q5形成续流回路。当供电电路、第五开关Q5、第一电感L1、负载、第二电感L2、第四开关Q4形成主回路时，第四开关Q4和第五开关Q5产生Udc/2的脉冲斩波；当供电电路、第一开关Q1、第一电感L1、负载、第二电感L2、第四开关Q4形成主回路时，第一开关Q1和第四开关Q4产生Udc的脉冲斩波。

进一步地，当逆变回路处于下半周期(180°＜ω＜360°)时，供电电路、第二开关Q2、第二电感L2、负载、第一电感L1、第六开关Q6形成主回路，或者，供电电路、第二开关Q2、第二电感L2、负载、第一电感L1、第三开关Q3形成主回路；第二电感L2、负载、第一电感L1、第六开关Q4形成续流回路。当供电电路、第二开关Q2、第二电感L2、负载、第一电感L1、第六开关Q6形成主回路时，第二开关Q2和第六开关Q6产生-Udc/2的脉冲斩波；当供电电路、第二开关Q2、第二电感L2、负载、第一电感L1、第三开关Q3形成主回路时，第二开关Q2和第三开关Q3产生-Udc的脉冲斩波。

根据上述描述可知，通过设置第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3和第四二极管D4，本实施例中的逆变系统能够引入Udc的脉冲斩波、-Udc的脉冲斩波、Udc/2的脉冲斩波和Udc/2的脉冲斩波，当脉冲斩波为Udc/2或者-Udc/2时，开关上的电压为母线电压的一半，降低了开关管的开关损耗损耗，同时可以有效降低滤波电感的感量，可以减小电感的损耗和尺寸。

通过上述描述和图1所示的电路拓扑图可知，供电电路包括直流电源(以下简称为Udc)、第一电容C1和第二电容C2，逆变电路包括第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、第四二极管D4、第一开关Q1、第二开关Q2、第三开关Q3、第四开关Q4、第五开关Q5、第六开关Q6，滤波电路包括第一电感L1、第二电感L2、第三电容C3。

在以下的说明中，将逆变回路一个周期的角度定义为ω，非特殊说明，未提到的开关管都属于断开状态。

为能清楚地理解本实施例的内容，下面根据逆变回路电压的大小，将一个逆变周期分如下几部分：

(1)当0＜ω＜30°时，在每个工作周期的上半周期的0＜ω＜30°区间以及150°＜ω＜180°区间内，第一开关Q1、第二开关Q2、第三开关Q3以及第六开关Q6处于断开状态，第五开关Q5处于导通状态，当第四开关Q4处于导通状态时，第二电容C2处于放电过程，第一电容C1处于充电过程，第二电容C2输出的电流依次经过第一二极管D1、第五开关Q5、滤波电路、负载、第四开关Q4流回至第二电容C2，如图2所示，此时第五开关Q5和第六开关Q6产生Udc/2的脉冲斩波；当第四开关Q4处于断开状态时，滤波电路中的电流从第一电感L1开始，经过第三电容C3和负载、第二电感L2、第三二极管D3、第五开关Q5后流回至第一电感L1，如图3所示。

(2)在每个工作周期的上半周期的30＜ω＜150°区间内，第二开关Q2、第三开关Q3以及第六开关Q6处于断开状态，第五开关Q5处于导通状态，当第一开关Q1和第四开关Q4处于导通状态时，直流电源输出的电流依次经过第一开关Q1、滤波电路、负载、第四开关Q4流回至直流电源，此时第一开关Q1和第四开关Q4产生Udc的脉冲斩波，如图4所示；当第一开关Q1和第四开关Q4处于断开状态时，滤波电路中的电流从第一电感L1开始，经过第三电容C3和负载、第二电感L2、第三二极管D3、第五开关Q5后流回至第一电感L1，如图3所示。

(3)在每个工作周期的下半周期的180°＜ω＜210°和330°＜ω＜360°区间内，第一开关Q1、第三开关Q3、第四开关Q4、第五开关Q5处于断开状态，第六开关Q6持续导通，当第二开关Q2处于导通状态时，第一电容C1处于放电过程，第二电容C2处于充电过程，第一电容C1输出的电流经过第二开关Q2、滤波电路、负载、第六开关Q6、第二二极管D2流回至第一电容C1，如图5所示，此时第二开关Q2和第六开关Q6产生-Udc/2的脉冲斩波；当第二开关Q2处于断开状态时，滤波电路中的电流从第二电感L2开始，经过第三电容C3和负载、第一电感L1、第六开关Q6和第四二极管D4后流回至第二电感L2，如图6所示。

(4)在每个工作周期的下半周期的210°＜ω＜330°区间内，第一开关Q1、第四开关Q4、第五开关Q5处于断开状态，第六开关Q6持续导通，当第二开关Q2和第三开关Q3处于导通状态时，直流电源输出的电流经过第二开关Q2、滤波电路、负载、第三开关Q3流回至直流电源，如图7所示，此时第二开关Q2和第三开关Q3产生-Udc的脉冲斩波；在第二开关Q2和第三开关Q3关断时，滤波电路中的电流从第二电感L2开始，经过第三电容C3和负载、第一电感L1、第六开关Q6和第四二极管D4后流回至第二电感L2，如图6所示。

本实施例中对第一开关Q1、第二开关Q2、第三开关Q3、第四开关Q4、第五开关Q5、第六开关Q6的控制方法可以参照如图8所示的电路拓扑控制时序图。

通过本实施例的实施，该逆变系统在同一个完整的周期的各个区段内，电流主回路器件少，可有效降低开关器件的导通损耗；上半周期和下半周期内的电流回路重叠少或不重叠，从而能够有效平衡器件损耗发热，防止局部器件温升过高，同时器件发热相对比较均衡延长逆变系统的使用寿命；通过引入上述Udc/2和-Udc/2的脉冲斩波，器件的电压为母线电压的一半，降低了开关管的开关损耗损耗，同时可以减小电感的损耗和尺寸，前述多电平的引入，降低开关管的损耗，纹波电流减小，滤波电感的损耗也减小，导通损耗降低，对效率有明显的提高；输出电压的谐波含量明显降低，提高输出电能质量滤波电感的尺寸较小，对整机的尺寸也可以相应的减小；控制器件少，减小控制复杂程度。

尽管这里已经参考附图描述了示例实施例，应理解上述示例实施例仅仅是示例性的，并且不意图将本发明的范围限制于此。本领域普通技术人员可以在其中进行各种改变和修改，而不偏离本发明的范围和精神。所有这些改变和修改意在被包括在所附权利要求所要求的本发明的范围之内。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个设备，或一些特征可以忽略，或不执行。

在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

类似地，应当理解，为了精简本发明并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在对本发明的示例性实施例的描述中，本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该本发明的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如相应的权利要求书所反映的那样，其发明点在于可以用少于某个公开的单个实施例的所有特征的特征来解决相应的技术问题。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。

本领域的技术人员可以理解，除了特征之间相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。

本发明的各个部件实施例可以以硬件实现，或者以在一个或者多个处理器上运行的软件模块实现，或者以它们的组合实现。本领域的技术人员应当理解，可以在实践中使用微处理器或者数字信号处理器(DSP)来实现根据本发明实施例的一些模块的一些或者全部功能。本发明还可以实现为用于执行这里所描述的方法的一部分或者全部的装置程序(例如，计算机程序和计算机程序产品)。这样的实现本发明的程序可以存储在计算机可读介质上，或者可以具有一个或者多个信号的形式。这样的信号可以从因特网网站上下载得到，或者在载体信号上提供，或者以任何其他形式提供。

应该注意的是上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本发明可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式或对具体实施方式的说明，本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种逆变系统，其特征在于，包括：依次连接的供电电路、逆变电路和滤波电路；

所述逆变电路包括并联连接的第一桥臂和第二桥臂，所述第一桥臂包括第一开关和第三开关，所述第二桥臂包括第二开关和第四开关，所述第一开关的第一端和所述第二开关的第一端连接所述供电电路的第一输出端，所述第三开关的第二端和所述第四开关的第二端连接所述供电电路的负极端，所述第一开关的第二端和所述第三开关的第一端连接且连接节点作为所述逆变电路的第一输出端，所述逆变电路的第一输出端连接所述滤波电路的第一端，所述第二开关的第二端和所述第四开关的第一端连接且连接节点作为所述逆变电路的第二输出端，所述逆变电路的第二输出端连接所述滤波电路的第二端；

所述逆变电路还包括第五开关和第六开关，所述第五开关的第二端连接所述逆变电路的第一输出端，所述第五开关的第一端连接所述逆变电路的第二输出端和所述供电电路的第二输出端，所述第六开关的第一端连接所述逆变电路的第一输出端，所述第六开关的第二端连接所述逆变电路的第二输出端和所述供电电路的第二输出端；

所述逆变电路根据所接收的控制信号形成多个工作周期，在每个工作周期的上半周期内，所述第一开关在一部分周期内处于断开状态，另一部分周期根据第一预设开关频率交替导通和断开，所述第五开关处于导通状态，所述第四开关根据第二预设开关频率导通和断开，所述第二开关、所述第三开关以及所述第六开关处于断开状态；

在每个工作周期的下半周期内，所述第一开关、所述第四开关、所述第五开关处于断开状态，所述第二开关根据第三预设开关频率导通和断开，所述第三开关一部分周期处于断开状态，另一部分周期根据第四预设开关频率导通和断开，所述第六开关处于导通状态。

2.根据权利要求1所述的逆变系统，其特征在于，所述供电电路包括直流电源，第一电容以及第二电容；

所述直流电源的正极与所述第一电容的第一端连接形成所述供电电路的第一输出端；

所述直流电源的负极与所述第二电容的第二端连接形成所述供电电路的负极端；

所述第一电容的第二端和所述第二电容的第一端连接形成所述供电电路的第二输出端。

3.根据权利要求2述的逆变系统，其特征在于，所述滤波电路包括第一电感、第二电感以及第三电容，所述第一电感的第一端连接所述逆变电路的第一输出端，所述第一电感的第二端连接所述第三电容的第一端，所述第二电感的第一端连接所述逆变电路的第二输出端，所述第二电感的第二端连接所述第三电容的第二端。

4.根据权利要求3所述的逆变系统，其特征在于，所述第三电容的第一端与外部的负载的第一端连接，所述第三电容的第二端与所述负载的第二端连接。

5.根据权利要求3所述的逆变系统，其特征在于，所述逆变电路还包括第一二极管、第二二极管、第三二极管和第四二极管，所述第一二极管的阳极连接所述供电电路的第二输出端，所述第一二极管的阴极连接所述第五开关的第一端和所述第三二极管的阴极，所述第三二极管的阳极连接所述逆变电路的第二输出端，所述第二二极管的阴极连接所述供电电路的第二输出端，所述第二二极管的阳极连接所述第六开关的第二端和所述第四二极管的阳极，所述第四二极管的阴极连接所述逆变电路的第二输出端。

6.根据权利要求1所述的逆变系统，其特征在于，所述逆变电路还包括控制器，所述控制器分别连接所述第一开关、所述第二开关、所述第三开关、所述第四开关、所述第五开关以及所述第六开关的控制端，并在每个工作周期内向所述第一开关、所述第二开关、所述第三开关、所述第四开关、所述第五开关以及所述第六开关输出控制信号。

7.根据权利要求5所述的逆变系统，其特征在于，在每个工作周期的上半周期的0＜ω＜30°以及150°＜ω＜180°区间内，所述第一开关、所述第二开关、所述第三开关以及所述第六开关处于断开状态，所述第五开关处于导通状态，当所述第四开关处于导通状态时，所述第二电容处于放电过程，所述第一电容处于充电过程，所述第二电容输出的电流依次经过所述第一二极管、所述第五开关、所述滤波电路、所述负载、所述第四开关；当所述第四开关处于断开状态时，所述滤波电路中的电流从第一电感开始，经过所述第三电容和所述负载、所述第二电感、所述第三二极管、所述第五开关后流回至所述第一电感。

8.根据权利要求5所述的逆变系统，其特征在于，在每个工作周期的上半周期的30＜ω＜150°区间内，所述第二开关、所述第三开关以及所述第六开关处于断开状态，所述第五开关处于导通状态，当所述第一开关和所述第四开关处于导通状态时，所述直流电源输出的电流依次经过所述第一开关、所述滤波电路、所述负载、所述第四开关流回至所述直流电源；当所述第一开关和所述第四开关处于断开状态时，所述滤波电路中的电流从第一电感开始，经过所述第三电容和所述负载、所述第二电感、所述第三二极管、所述第五开关后流回至所述第一电感。

9.根据权利要求5所述的逆变系统，其特征在于，在每个工作周期的下半周期的180°＜ω＜210°和330°＜ω＜360°区间内，所述第一开关、所述第三开关、所述第四开关、所述第五开关处于断开状态，所述第六开关持续导通，当所述第二开关处于导通状态时，所述第一电容处于放电过程，所述第二电容处于充电过程，所述第一电容输出的电流经过所述第二开关、所述滤波电路、所述负载、所述第六开关、所述第二二极管流回至所述第一电容；当所述第二开关处于断开状态时，所述滤波电路中的电流从第二电感开始，经过所述第三电容和所述负载、所述第一电感、所述第六开关和所述第四二极管后流回至所述第二电感。

10.根据权利要求5所述的逆变系统，其特征在于，在每个工作周期的下半周期的210°＜ω＜330°区间内，所述第一开关、所述第四开关、所述第五开关处于断开状态，所述第六开关持续导通，当所述第二开关和所述第三开关处于导通状态时，所述直流电源输出的电流经过所述第二开关、所述滤波电路、所述负载、所述第三开关流回至所述直流电源；在第二开关和第三开关关断时，所述滤波电路中的电流从第二电感开始，经过所述第三电容和所述负载、所述第一电感、所述第六开关和所述第四二极管后流回至所述第二电感。

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