直流-交流变换电路及控制方法_3

文档序号:8264532阅读:来源:国知局
,而是通过开关管Q1,Q2进行续流,其他的部分与实施例一无区别,所以不再次累述。
[0041]另外,在实施例一和实施例二的基础上,本发明还可以采用多个如实施例一和实施例二的直流-交流变换电路以形成多路电源输出或者单路串联输出,达到扩充功率之目的。
[0042]本发明中的开关管可以是各类用驱动信号控制其通断的高速半导体开关,而不仅限于图中所表示的功率半导体开关。
[0043]以上内容是结合具体/优选的实施方式对本发明所作的进一步详细说明,不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,其还可以对这些已描述的实施方式做出若干替代或变型,而这些替代或变型方式都应当视为属于本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种直流-交流变换电路,其特征在于,包括第一至第三直流源、第一至第四电容、第三至第四开关管、逆变桥、输出滤波电感; 其中,所述第一至第三直流源串联连接,第一至第三电容分别并联在第一至第三直流源的两端,所述逆变桥包括第一至第二开关管、第五至第八开管,第一开关管的漏极与第三电容的正极以及第三直流源的正端相连,第一开关管的源极与第三开关管的漏极相连,第三开关管的源极与第三电容的负极相连,第七开关管的源极与第四开关管的源极相连,第七开关管的漏极与第五开关管的源极相连,并与输出负载的一端相连,第四开关管的漏极与第一直流源的负端相连,第五开关管的漏极与第三开关管的漏极相连,第六开关管的漏极与第三开关管的漏极相连,第六开关管的源极与第八开关管的漏极相连,并与所述输出滤波电感的输入端相连,第八开关管的漏极与第四开关管的源极及第二开关管的漏极相连,第二开关管的源极与第二直流源的负端相连,第四电容的一端与所述输出滤波电感的输出端相连,第四电容的另一端与第五开关管的源极及第七开关管的漏极相连。
2.如权利要求1所述的直流-交流变换电路,其特征在于,第一至第八开关管是可以用驱动信号控制其通断的高速半导体开关。
3.—种直流-交流变换电路,其特征在于,包括多个如权利要求1或2所述的电路以形成多路电源输出或者单路串联输出。
4.一种直流-交流变换电路,其特征在于,包括第一至第三直流源、第一至第四电容、第三至第四二极管、逆变桥、输出滤波电感; 其中,所述第一至第三直流源串联连接,第一至第三电容分别并联在第一至第三直流源的两端,所述逆变桥包括第一至第二开关管、第五至第八开管,第一开关管的漏极与第三电容的正极以及第三直流源的正端相连,第一开关管的源极与第三二极管的阴极相连,第三二极管的阳极与第三电容的负极相连,第七开关管的源极与第四二极管的阳极相连,第七开关管的漏极与第五开关管的源极相连,并与输出负载的一端相连,第四二极管的阴极与第一直流源的负端相连,第五开关管的漏极与第三二极管的阴极相连,第六开关管的漏极与第三二极管的阴极相连,第六开关管的源极与第八开关管的漏极相连,并与所述输出滤波电感的输入端相连,第八开关管的漏极与第四二极管的阳极及第二开关管的漏极相连,第二开关管的源极与第二直流源的负端相连,第四电容的一端与所述输出滤波电感的输出端相连,第四电容的另一端与第五开关管的源极及第七开关管的漏极相连。
5.如权利要求1所述的直流-交流变换电路,其特征在于,第一、第二、第五至第八开关管是可以用驱动信号控制其通断的高速半导体开关。
6.一种直流-交流变换电路,其特征在于,包括多个如权利要求4或5所述的电路以形成多路电源输出或者单路串联输出。
7.一种如权利要求1至3任一项所述的直流-交流变换电路的控制方法,其特征在于,按照直流源输入电压与逆变输出电压的电平关系,将工作区定义为六个区域:当输出电压为正幅值时,幅值低于第一直流源输入电压的区域称之为I区,高于第一直流源输入电压、低于第一至第二直流源输入电压之和的区域称之为2区,高于第一至第二直流源输入电压之和、低于第一至第三直流源输入电压之和的区域称之为3区;当输出电压为负幅值时,幅值绝对值低于第一直流源输入电压绝对值的区域称之为4区,高于第一直流源输入电压绝对值、低于第一至第二直流源输入电压绝对值之和的区域称之为5区,高于第一至第二直流源输入电压绝对值之和、低于第一至第三直流源输入电压绝对值之和的区域称之为6区; 当输出电压处于I区或者4区时,第三至第四开关管常通,第五至第八按照H桥控制方法进行工作;当输出电压处于2区或者5区时,第三开关管常通,第二开关管进行PWM控制,第五、第八开关管常通或者第六、第七开关管常通,当第二开关管关闭时,通过第四开关管从第一直流源输入电压续流平台续流;当输出电压处于3区或者6区时,第二开关管常通,第一开关管进行PWM控制,第五、第八开关管常通或者第六、第七开关管常通,当第一开关管关闭时,通过第三开关管从第一至第二直流输入电压之和的续流平台续流; 可选性地,在续流时,也可以关闭第三开关管或第四开关管而通过开通第五及第六开关管达到续流目的。
8.如权利要求7所述的直流-交流变换电路的控制方法,其特征在于,第一至第三直流源输入电压比为 2.3-2.7:2.8-3.2:3.3-3.7,更佳为 2.5:3:3.5。
9.一种如权利要求4至6任一项所述的直流-交流变换电路的控制方法,其特征在于,按照直流源输入电压与逆变输出交流电压的电平关系,将工作区定义为六个区域:当输出电压为正幅值时,幅值低于第一直流源输入电压的区域称之为I区,高于第一直流源输入电压、低于第一和第三直流源输入电压之和的区域称之为2区,高于第一和第三直流源输入电压之和、低于第一至第三直流源输入电压之和的区域称之为3区;当输出电压为负幅值时,幅值绝对值低于第一直流源输入电压绝对值的区域称之为4区,高于第一直流源输入电压绝对值、低于第一和第三直流源输入电压绝对值之和的区域称之为5区,高于第一和第三直流源输入电压绝对值之和、低于第一至第三直流源输入电压绝对值之和的区域称之为6区; 当输出电压处于I区或者4区时,第三至第四二极管受正向偏置电压导通,第五至第八按照H桥控制方法进行工作;当输出电压处于2区或者5区时,第四二极管导通,第一开关管进行PWM控制,第五、第八开关管常通或者第六、第七开关管常通,当第一开关管关闭时,通过第三二极管从第一直流源输入电压续流平台续流;当输出电压处于3区或者6区时,第一开关管常通,第二开关管进行P丽控制,第五、第八开关管常通或者第六、第七开关管常通,当第二开关管关闭时,通过第四二极管从第一至第二直流输入电压之和的续流平台续流; 可选性地,在续流时,也可以通过开通第五及第六开关管以达到续流目的。
10.如权利要求9所述的直流-交流变换电路的控制方法,其特征在于,第一至第三直流源输入电压比为 2.3-2.7:2.8-3.2:3.3-3.7,更佳为 2.5:3:3.5。
【专利摘要】本发明公开了一种直流-交流变换电路,包括第一至第三直流源、第一至第四电容、第三至第四开关管或第三至第四二极管、逆变桥、输出滤波电感。本发明还公开了一种该直流-交流变换电路的控制方法。本发明可利用逆变桥的不同电压段开通工作模式,充分利用直流输入的电压,降低逆变桥回路中各元件的开通及关断应力,降低开关损耗;有助于逆变电路的工作频率提高或者效率提高;从而提高功率密度和减小体积。同时也可以通过对输入直流源的合理配备,实现输入源的功率均分。
【IPC分类】H02M7-5387
【公开号】CN104578880
【申请号】CN201510024386
【发明人】李伦全, 刘嘉键, 燕沙
【申请人】深圳市保益新能电气有限公司
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2015年1月16日
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