推挽逆变器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及推挽逆变器，尤其涉及一种通过改变操作频率注入驱动信号来使推挽逆变器的电流减少、电压提升的推挽逆变器。
【背景技术】
[0002]目前推挽谐振逆变器是在中小功率无线电力传输应用中最流行的电源逆变器之一，它拥有结构简单和高效率的特性，但是，为了传输电能到一个或者更多的松散耦合无线负载，推挽逆变器通常都需要很高的输入电压才能实现推挽逆变器功率的有效传输。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型要解决的技术问题在于，提供一种通过改变操作频率注入驱动信号使来使推挽逆变器的电流减少、电压提升的推挽逆变器。
[0004]为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案。
[0005]一种推挽逆变器，其包括有直流源VDC、电感LdP电感L b，所述电感La的第一端与电感Lb的第一端相连，所述直流源Vdc的正极通过依次串联的电感L d和电阻Rd而连接至电感匕和电感L b的第一端，所述电感L 3第二端的电压加载于开关管S ^勺漏极，所述电感L b第二端的电压加载于开关管S2的漏极，所述开关管S 源极与开关管S 2的源极均与直流源的负极相连，所述开关管S 栅极与开关管S 2的栅极分别接入两路频率相同而相位相反的驱动信号，所述电感1^的第二端与电感Lb的第二端之间连接有一谐振电路。
[0006]优选地，所述谐振电路是并联谐振电路。
[0007]优选地，所述谐振电路包括有电容C1、电感L1和电阻R i，所述电容C1的两端分别与电感1^的第二端和电感Lb的第二端相连，所述电感L i和电阻R工串联后并联于电容Cp
[0008]优选地，还包括有二极管D1，所述二极管阳极与电感L 3的第二端相连，所述二极管阴极与开关管S i的漏极相连。
[0009]优选地，还包括有二极管D2,所述二极管仏的阳极与电感Lb的第二端相连，所述二极管仏的阴极与开关管S 2的漏极相连。
[0010]优选地，所述谐振电路所产生的频率为开关管S1与开关管S2所产生的开关频率的奇数倍。
[0011]本实用新型公开的推挽逆变器中，电感La与电感Lb相互串联后再与谐振电路并联，再通过两路频率相同而相位相反的低频率驱动信号分别驱动开关管31与开关管S 2，从而推挽逆变器的电流减小、电压得到提升，使得推挽逆变器具有更好的传输功率的能力。本实用新型是一种基于新的拓扑和控制方法可以实现推挽逆变器的升压操作并可以同时实现软开关。
【附图说明】
[0012]图1为本实用新型实施例的推挽逆变器的电路原理图。
[0013]图2为本实用新型实施例的实际开关频率与ZVS开关频率相同时推挽逆变器输出信号的波形图。
[0014]图3为本实用新型实施例的实际开关频率是ZVS开关频率的1/3时推挽逆变器输出信号的波形图。
【具体实施方式】
[0015]本实用新型公开了一种推挽逆变器，如图1所示，其包括有直流源VDC、电感1^和电感Lb，所述电感1^的第一端与电感Lb的第一端相连，所述直流源Vdc的正极通过依次串联的电感Ld和电阻R <!而连接至电感L 3和电感L !^的第一端，所述电感L 3第二端的电压加载于开关管S1的漏极，所述电感Lb第二端的电压加载于开关管S2的漏极，所述开关管S ^勺源极与开关管S2的源极均与直流源V D。的负极相连，所述开关管S i的栅极与开关管S2的栅极分别接入两路频率相同而相位相反的驱动信号，所述电感1^的第二端与电感Lb的第二端之间连接有一谐振电路(10)。其中，电感La与电感Lb相互串联后再与谐振电路10并联，再通过两路频率相同而相位相反的低频率驱动信号分别驱动开关管31与开关管S 2，从而推挽逆变器的电流减小、电压得到提升，使得推挽逆变器具有更好的传输功率的能力。
[0016]在一推挽逆变器的实施例中，请参考图1，在前面技术方案的基础上具体还可以是，谐振电路10是并联谐振电路。所述谐振电路(10)包括有电容C1、电感L1和电阻R1，所述电容C1的两端分别与电感L 3的第二端和电感Lb的第二端相连，所述电感L i和电阻R工串联后并联于电容Q。
[0017]为了防止电容C1短路，还包括有二极管D #卩二极管D 2，所述二极管D1的阳极与电感1^的第二端相连，所述二极管D ^勺阴极与开关管S i的漏极相连；所述二极管D 2的阳极与电感Lb的第二端相连，所述二极管D2的阴极与开关管S2的漏极相连。本实用新型通过两个方向阻断的二极管来防止谐振电容(^发生短路，进而实现零电压操作。
[0018]本实用新型公开的推挽逆变器中，推挽逆变器在零电压开关(Zero VoltageSwitch,ZVS)频率下工作，在此频率下两个开关管在零电压交叉下通过开与关来驱动由谐振电路构成的谐振槽，因此，开关是以50%的工作周期来进行开关。在这样的操作下，推挽谐振逆变器几乎能够在线圈上产生正弦电压和电流，所以开关损耗基本被消除，并且以很低的EMI实现了更好的波形。
[0019]由于高频率操作，推挽拓扑结构通过改变开关对的传导而成为一个准电流源逆变器，如果每个开关都能比谐振频率运行更长的时间，那么进入并联谐振槽的电流就会增加，因此，如果两个开关管都能以比基本ZVS谐振电压还要低的频率变化来操作的话，那么输出电压便会升压。
[0020]此处，若FS是实际的开关频率，Fl是ZVS开关频率，在这样的操作下，谐振电压会变得更高。如图2所示为实际开关频率FS与ZVS开关频率Fl相同时推挽逆变器输出信号的波形图，如图3所示为实际开关频率FS是ZVS开关频率Fl的1/3时推挽逆变器输出信号的波形图。在正常模式下，如果每个开关的导通频率低于基础的ZVS频率Fl (大约是示例图中Fl的1/3)，共振电压就可以增加约三倍，事实上除了基本的ZVS频率Fl，可能还会有多个ZVS频率存在，从而导致不同的增压特点，运用这一原理，通过以较低的ZVS频率操作，推挽逆变器就可以被设计成拥有高功率传输能力。同理，在每一个谐振频率的奇数频率开关点操作下。
[0021]以上是对本实用新型推挽逆变器进行了阐述，用于帮助理解本实用新型，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，任何未背离本实用新型原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种推挽逆变器，其特征在于，包括有直流源V DC,电感LjP电感L b，所述电感1^的第一端与电感Lb的第一端相连，所述直流源V DC的正极通过依次串联的电感L d和电阻R (1而连接至电感La和电感Lb的第一端，所述电感L a第二端的电压加载于开关管S i的漏极，所述电感Lb第二端的电压加载于开关管S 2的漏极，所述开关管S ^勺源极与开关管S 2的源极均与直流源VD。的负极相连，所述开关管S 栅极与开关管S 2的栅极分别接入两路频率相同而相位相反的驱动信号，所述电感1^的第二端与电感Lb的第二端之间连接有一谐振电路(1)0
2.如权利要求1所述的推挽逆变器，其特征在于，所述谐振电路(10)是并联谐振电路。
3.如权利要求2所述的推挽逆变器，其特征在于，所述谐振电路(10)包括有电容CP电感L1和电阻R i，所述电容C1的两端分别与电感L a的第二端和电感L亦第二端相连，所述电感L1和电阻R工串联后并联于电容C J0
4.如权利要求1所述的推挽逆变器，其特征在于，还包括有二极管Di，所述二极管阳极与电感La的第二端相连，所述二极管D ^勺阴极与开关管S i的漏极相连。
5.如权利要求1所述的推挽逆变器，其特征在于，还包括有二极管D2，所述二极管仏的阳极与电感Lb的第二端相连，所述二极管D 2的阴极与开关管S 2的漏极相连。
6.如权利要求1所述的推挽逆变器，其特征在于，所述谐振电路(10)所产生的频率为开关管31与开关管S 2所产生的开关频率的奇数倍。
【专利摘要】本实用新型公开了一种推挽逆变器，其包括有直流源VDC、电感La和电感Lb，所述电感La的第一端与电感Lb的第一端相连，所述直流源VDC的正极通过依次串联的电感Ld和电阻Rd而连接至电感La和电感Lb的第一端，所述电感La第二端的电压加载于开关管S1的漏极，所述电感Lb第二端的电压加载于开关管S2的漏极，所述开关管S1的源极与开关管S2的源极均与直流源VDC的负极相连，所述开关管S1的栅极与开关管S2的栅极分别接入两路频率相同而相位相反的驱动信号，所述电感La的第二端与电感Lb的第二端之间连接有一谐振电路。本实用新型通过改变操作频率注入驱动信号来使推挽逆变器的电流减少、电压提升的推挽逆变器。
【IPC分类】H02M7-538
【公开号】CN204465378
【申请号】CN201420489541
【发明人】李 昊
【申请人】深圳维普创新科技有限公司
【公开日】2015年7月8日
【申请日】2014年8月28日