一种逆变器的制造方法

文档序号:10283581阅读:617来源:国知局
一种逆变器的制造方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及电力电子技术领域,尤其是涉及一种逆变器。
【背景技术】
[0002] 逆变器也称为DC/AC变换器,用于将直流电源输出的直流电转换为交流电,广泛应 用于风力发电、光伏发电等新能源发电领域。若逆变器的结构不当,将会引起直流电源对地 产生共模电压,从而产生漏电流,危害人身安全。
[0003] 为了解决漏电流问题,图1提供了一种低漏电流的逆变器,该逆变器包括6个开关 管Q1至Q6,以及两个对称电感Ln和L12。其中,开关管Q5和开关管Q6用于提供零电平续流回 路,进而使得共模电压稳定从而降低漏电流。
[0004] 然而,从图1所示的拓扑中可以看出,该逆变器中6个开关管的最大耐压值均为直 流电源的电压(即母线电压),导致成本较高。例如从图1中可以看出,当输出"+Γ电平时,该 逆变器的开关管Q1和Q4导通,开关管Q6承受母线电压;同理,当输出"-Γ电平时,Q5承受母 线电压。 【实用新型内容】
[0005] 本实用新型解决的技术问题在于提供一种逆变器,在实现低漏电流的同时能够降 低开关管的最大耐压值,从而降低成本。
[0006] 为此,本实用新型解决技术问题的技术方案是:
[0007] 本实用新型提供了一种逆变器,包括:第一开关管Si、第二开关管S2、第三开关管 S3、第四开关管S4、第五开关管&、第六开关管S6、第一支路和第二支路;
[0008] 所述第一开关管第一端连接直流电源的正极、储能单元的第一端和所述第四 开关管S4的第一端;所述第一开关管51的第二端连接所述第二开关管52的第一端和所述第 一支路的第一端;所述第四开关管S 4的第二端连接所述第五开关管55的第一端和所述第一 支路的第二端;
[0009] 所述第二开关管&的第二端连接所述第三开关管S3的第一端和所述第二支路的第 一端;所述第五开关管35的第二端连接所述第六开关管S 6的第一端和所述第二支路的第二 端;所述第三开关管S3的第二端连接所述直流电源的负极、所述储能单元的第二端和所述 第六开关管S 6的第二端;
[0010] 所述第一支路包括第一电感U,所述第二支路包括所述逆变器的交流输出端。
[0011] 可选的,所述第二支路还包括第二电感L2,所述第二电感L2与所述交流输出端串 联。
[0012] 可选的,所述逆变器还包括与所述第二支路并联的第三支路,所述第三支路包括 滤波电容Co。
[0013] 可选的,所述第二支路还包括:第二电感L2、第三电感L3和滤波电容c〇,所述交流输 出端与所述第三电感L 3构成串联电路,所述串联电路与滤波电容Co构成并联电路,所述并联 电路与所述第二电感L2串联。
[0014]可选的,所述并联电路的第一端连接所述第二支路的第一端,所述并联电路的第 二端连接所述第二电感1^的第一端,所述第二电感1^2的第二端连接所述第二支路的第二端; 或者,
[0015] 所述第二电感。的第一端连接所述第二支路的第一端,所述第二电感。的第二端 连接所述并联电路的第一端,所述并联电路的第二端连接所述第二支路的第二端。
[0016] 可选的,所述第一开关管Si、所述第二开关管&、所述第三开关管&、所述第四开关 管S4、所述第五开关管&和所述第六开关管S6器件本身均具有反并联二极管,或者均并联有 反并联二极管。
[0017] 可选的,所述第一开关管Si、所述第二开关管&、所述第三开关管&、所述第四开关 管S4、所述第五开关管&和所述第六开关管S 6为IGBT和M0S管中任一种开关管。
[0018] 可选的,对应不同的输出电平,所述逆变器中各个开关管的驱动信号分别是:
[0019] +1电平:所述第二开关管&、所述第四开关管S4和所述第六开关管S 6的驱动信号为 高电平,所述第一开关管Si、所述第三开关管&和所述第五开关管&的驱动信号为低电平;
[0020] +0电平:所述第二开关管&和所述第六开关管S6的驱动信号为高电平,所述第五开 关管&的驱动信号为高电平或者低电平,所述第一开关管Si、所述第三开关管&和所述第四 开关管S4的驱动信号为低电平;
[0021] -1电平:所述第一开关管&、所述第三开关管&和所述第五开关管&的驱动信号为 高电平,所述第二开关管&、所述第四开关管S4和所述第六开关管S6的驱动信号为低电平;
[0022] -ο电平:所述第三开关管&和所述第五开关管&的驱动信号为高电平,所述第二开 关管&的驱动信号为高电平或者低电平,所述第一开关管Si、所述第四开关管S4和所述第六 开关管S6的驱动信号为低电平。
[0023] 可选的,对应不同的输出电平,所述逆变器中各个开关管的驱动信号分别是:
[0024] +1电平:所述第一开关管&、所述第三开关管&和所述第五开关管&的驱动信号为 高电平,所述第二开关管&、所述第四开关管S4和所述第六开关管S6的驱动信号为低电平; [0025] +0电平:所述第三开关管&和所述第五开关管&的驱动信号为高电平,所述第二开 关管&的驱动信号为高电平或者低电平,所述第一开关管Si、所述第四开关管S4和所述第六 开关管S6的驱动信号为低电平。
[0026] -1电平:所述第二开关管&、所述第四开关管S4和所述第六开关管S 6的驱动信号为 高电平,所述第一开关管Si、所述第三开关管&和所述第五开关管&的驱动信号为低电平;
[0027] -0电平:所述第二开关管&和所述第六开关管S6的驱动信号为高电平,所述第五开 关管&的驱动信号为高电平或者低电平,所述第一开关管Si、所述第三开关管&和所述第四 开关管S4的驱动信号为低电平。
[0028]可选的,所述直流电源为光伏电源或者风力发电电源。
[0029]通过上述技术方案可知,本实用新型的逆变器中,第二支路包括所述逆变器的交 流输出端,并且第二支路的第一端通过第三开关管S3连接直流电源的负极,第二支路的第 二端通过第六开关管S6连接直流电源的负极。上述连接方式不仅将直流电源钳位到所述交 流输出端中的一个输出端,即电网电压的一端,使得直流电源对地产生的共模电压较小,漏 电流较小;而且还使得第三开关管&和第六开关管S 6的最大耐压值为电网电压,而电网电压 小于直流电源的电压(即母线电压),因此,降低了第三开关管&和第六开关管S6的最大耐压 值,从而降低成本。
[0030] 此外,本实用新型的逆变器还具有漏电流更小,电感数量少,具备PID抑制能力,拓 扑效率高等优点。
【附图说明】
[0031] 为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使 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申请的一些实施例,对于 本领域普通技术人员来讲,还可以根据这些附图获得其它的附图。
[0032] 图1为现有技术中一种逆变器的结构示意图;
[0033] 图2为本实用新型提供的一种实施例的结构示意图;
[0034]图3为直流电源对地的电压的波形图;
[0035] 图4为本实用新型提供的另一种实施例的结构示意图;
[0036] 图5为本实用新型提供的另一种实施例的结构示意图;
[0037] 图6为图5所示的逆变器中LCL滤波器的等效示意图;
[0038] 图7为本实用新型提供的另一种实施例的结构示意图;
[0039] 图8为本实用新型提供的另一种实施例的结构示意图;
[0040] 图9为本实用新型提供的一种调制方式的波形图;
[0041] 图10为本实用新型提供的另一种调制方式的波形图;
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