CN2909691Y - 高效率三相三阶正弦波输出逆变器 - Google Patents
高效率三相三阶正弦波输出逆变器 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型公开了一种高效率三相三阶正弦波输出逆变器，它涉及电力供电系统领域中的一种直流逆变或交流输出的三相输出逆变器。它由直流电源、大功率开关管、钳位二极管等部件组成。它采用软开关技术与三阶电变换技术实现直流电流逆变成三相交流电的输出目的。本实用新型还具有功率损耗小、谐波分量低、线路结构简单、体积小重量轻、电路性能可靠，成本低廉等优点，特别适用于大功率不停电供电系统中作三阶电平变换的三相输出逆变器。
Description
技术领域
本实用新型涉及电力供电系统领域中的一种高效率三相三阶正弦波输出逆变器，特别适用于大功率不停电供电系统中作三阶电平变换的大功率不停电供电系统中作三阶电平变换的三相输出逆变器。
背景技术
在高频化大功率交流不停电系统中，常常用到逆变技术，即将直流电压经过高频逆变使其转换为输出电压220伏或380伏、频率为50赫兹正弦波的交流电。
传统的逆变器常采用单相二阶逆变器为基本单元构成三相输出。这种电路的缺点为：1谐波较大；2由于输出电压参考点的相对性，无法与市电直接并接；3故障切换时间长，不易实现真正意义上的电源不间断。4效率较低，不宜用于大功率逆变器。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题就是提供一种采用三阶电平变换技术提高变换效率的高效率三相输出逆变器，且本实用新型还具有功率损耗小、谐波电流造成的干扰小、逆变电路可靠性高、成本价格低廉、线路结构简单、体积小、重量轻等特点。
本实用新型所要解决的技术问题由以下技术方案实现：高效率三相输出逆变器，它包括：2组直流电源E1、E2，其特征在于：还包括3路三相输出逆变电路A相、B相、C相，A相输出逆变电路包括由4只大功率开关管GA1至GA4构成三阶电平变换组件、2只钳位二极管DA1、DA2；B相输出逆变电路包括由4只大功率开关管GB1至GB4构成三阶电平变换组件、2只钳位二极管DB1、DB2；C相输出逆变电路包括由4只大功率开关管GC1至GC4构成三阶电平交变换组件、2只钳位二极管DC1、DC2；其中第一组直流电源E1正极分别与大功率开关管GA1、GB1、GC1各集电极并接，第一组直流电源E1负极与第二组直流电源E2正极连接后再与各钳位二极管DA1、DB1、DC1正极及各钳位二极管DA2、DB2、DC2负极并接，第2组直流电源E2负极分别与大功率开关管GA4、GB4、GC4各发射极并接，A相输出逆变电路中大功率开关管GA1发射极与大功率开关管GA2集电极及钳位二极管DA1负极并接，大功率开关管GA3发射极与大功率开关管GA4集电极及钳位二极管DA2正极并接，A相输出端与大功率开关管GA2发谢极、GA3集电极并接；B相输出逆变电路中大功率开管GB1发射极与大功率开关管GB2集电极及钳位二极管DB1负极并接，大功率开关管GB3发射极与大功率开关管GB4集电极及钳位二极管DB2正极并接，B相输出端与大功率开关管GB2发射极、GB3集电极并接；C相输出逆变电路中大功率开关管GC1发射极与大功率开关管GC2集电极及钳位二极管DC1负极并接，大功率开关管GC3发射极与大功率开关管GC4集电极及钳位二极管DC2正极并接，C相输出端与大功率开关管GC2发射极、GC3集电极并接。
本实用新型与背景技术相比具有加下优点：
1、实用新型采用三路大功率开关管实现三阶电平变换，减少了电流谐波干扰，提高了产品电路的可靠性及输出电流的峰值系数，可大于3∶1。
2、本实用新型利用了三路大功率开关管GA、GB、GC的寄生体二极管，实现了软开通，提高了变换效率，同时利用寄生体二极管作变换电路中的继流二极管，简化了电路，又增强了电路带感性负载的能力。
3、本实用新型利用了三路大功率开关管GA、GB、GC的寄生体二极管及功率切换驱动信号，使大功率开关管GA、GB、GC在零电压下开通，减少功率损耗。由于电路的简化使本实用新型的体积减小，重量减轻，成本价格大幅度的降低。
附图说明
图1是本实用新型实施例的电原理图。
具体实施方式
参照图1，本实用新型包括二组直流电源三路三相输出逆变电路A相、B相、C相，各A相、B相、C相输出逆变电路中分别由4只大功率开关管GA至G4、GB1至GB4、GC1至G4，及各相电路由二只钳位二极管DA1与DA2、DB1与DB2、DC1与DC2组成。图1是本实用新型实施例的电原理图，实施例按图1连接线路，三路三相输出逆变电路A相、B相、C相每相电路中的4只大功率开关管GA1至GA4、GB1至GB4、GC1至GC4其作用构成一个三阶电平变换组件，把两组直流电源E1、E2输入的直流电压逆变成三相交流电压，每相电路中的两只钳位二极管DA1与DA2、DB1与DB2、DC1与DC2其作用构成电平钳位，使大功率开关管GA、GB、GC在零电压下开通进行电流逆变。两组直流电源E1、E2其作用提供逆变的直流工作电压，实施例两组直流电源E1、E2采用的直流电瓶电源制作。每相电路的大功率开关管GA、GB、GC均采用市售的G80N60VPD型开关管制作。每相电路中的钳位二极管DA、DB、DC均采用市售的DSE13o-06A型二极管制作。
本实用新型简要工作原理如下：
本实用新型电路原理是用三角波作载波，正弦波经高精密整流作调制波，高精密的整流波产生50HZ方波作功率切换驱动信号。具体逆变过程A相电路参照图1示，在对应于调制波的正半周，功率切换驱动信号将GA2打开，并使GA1在调制波大于三角波的部导通，GA3在调制波小于三角波的部分导通。GA1的导通使输出电平为第一组直流电源+E1，GA3的导通由钳位二极管DA2使输出钳位到零电平。同理，对应于调制波的负半周，功率切换驱动信号将GA3打开，，并使GA4在调制波小于三角波的部分导通，GA2再调制波大于三角波的部分导通。GA4的导通使输出电平为第二组直流电源--E2，GA2的导通由钳位二极管DA1使输出钳位到零电平。故在一个正弦波的周期内，GA1、GA2、GA3、GA4轮流交替地导通。其它B相、C相电路的逆变过程同A相工作过程，因此本实用新型输出点得到三个电平，称为三阶变换。电流谐波远远小于常规逆变器。由于功率切换驱动信号的作用，可使开关管在零电压下开通，减小开关损耗，提高了变换效率。A、B、C三相输出可外接低通滤波器将高频在波滤除，输出纯正弦波交流电流完成逆变过程。
本实用新型安装结构与下：
把图1所有电路器件安装在一个长×宽×高为190×400×60毫米的机箱中，机箱的后面板上安装A、B、C三相输出插座，组装成本实用新型。
Claims (1)
1、一种高效率三相三阶正弦波输出逆变器，它包括：2组直流电源E1、E2，其特征在于：还包括3路三相输出逆变电路A相、B相、C相，A相输出逆变电路包括由4只大功率开关管GA1至GA4构成三阶电平变换组件、2只钳位二极管DA1、DA2；B相输出逆变电路包括由4只大功率开关管GB1至GB4构成三阶电平变换组件、2只钳位二极管DB1、DB2；C相输出逆变电路包括由4只大功率开关管GC1至GC4构成三阶电平交变换组件、2只钳位二极管DC1、DC2；其中第一组直流电源E1正极分别与大功率开关管GA1、GB1、GC1各集电极并接，第一组直流电源E1负极与第二组直流电源E2正极连接后再与各钳位二极管DA1、DB1、DC1正极及各钳位二极管DA2、DB2、DC2负极并接，第2组直流电源E2负极分别与大功率开关管GA4、GB4、GC4各发射极并接，A相输出逆变电路中大功率开关管GA1发射极与大功率开关管GA2集电极及钳位二极管DA1负极并接，大功率开关管GA3发射极与大功率开关管GA4集电极及钳位二极管DA2正极并接，A相输出端与大功率开关管GA2发射极、GA3集电极并接；B相输出逆变电路中大功率开管GB1发射极与大功率开关管GB2集电极及钳位二极管DB1负极并接，大功率开关管GB3发射极与大功率开关管GB4集电极及钳位二极管DB2正极并接，B相输出端与大功率开关管GB2发射极、GB3集电极并接；C相输出逆变电路中大功率开关管GC1发射极与大功率开关管GC2集电极及钳位二极管DC1负极并接，大功率开关管GC3发射极与大功率开关管GC4集电极及钳位二极管DC2正极并接，C相输出端与大功率开关管GC2发射极、GC3集电极并接。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102201783A (zh) * | 2011-03-30 | 2011-09-28 | 洛阳理工学院 | 一种三相逆变电路的软开关及方法 |
| CN102549906A (zh) * | 2009-09-28 | 2012-07-04 | 洋马株式会社 | 对于三相电流型电力变换器的脉冲图形生成结构 |
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2006
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Owner name: HEBEI XIANKONG ELECTRICITY SUPPLY EQUIPMENT CO., L Free format text: FORMER NAME: SHIJIAZHUANG CITY LIANLI CHUANGJIA SCIENCE AND TECHNOLOGY CO., LTD. |
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| CP03 | Change of name, title or address |
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Owner name: HEBEI SICON-EMI POWER SYSTEM CO., LTD. Free format text: FORMER OWNER: HEBEI XIANKONG ELECTRICAL SOURCE EQUIPMENT CO., LTD. Effective date: 20120322 |
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