专利名称：一种双极性电源逆变器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及逆变技术，特别是适用于交流电源输出电器。
背景技术：
利用MOS晶体管作为开关器件实现直流到交流的电源逆变技术在电子设备中已经有广泛的应用，如变频稳压电源、电动车控制器和变频器等。现有技术中，典型的逆变器如图1所示，通常采用单一电源输入和一路输出，包括四个晶体管，每两只晶体管同步交替控制实现负载与电源的接通和倒相。当任何一个上端晶体管与下端晶体管同时出现导通都对电源形成短路烧毁器件，同时由于晶体管的串联数量增多，功耗增大，散热要求高，在多组单元组合后的电路中，控制相位相同的负载连接组的电流会流经一只晶体管。
实用新型内容针对现有技术存在的上述不足，本实用新型解决的技术问题是，由于现有逆变器晶体管串联数量多，存在功耗大、散热要求高的问题，提供一种双极性电源逆变器。本实用新型采用如下技术手段，一种双极性电源逆变器，其特征在于，由对正电源起开关作用的第一 MOS场效应管和对负电源起开关作用的第二 MOS场效应管，以及用于按时序控制两只MOS场效应管开关状态的控制器构成；第一 MOS场效应管漏极和第二 MOS 场效应管源极分别连接正电源和负电源；第一 MOS场效应管的源极和第二 MOS场效应管的漏极相连接，其节点做为输出的一端，输出的另一端与正负电源的地相连；第一和第二 MOS场效应管的控制极分别与控制器的输出相连接。相比现有技术，本实用新型具有如下有益效果分别通过各自的一只晶体管将正直流电源和负直流电源转换为逆变后的交流正波形和负波形输出，减少了实际半导体开关的个数和通导电压降，不仅提高了转换效率，降低了成本，也使连接电源的晶体管同时导通的几率下降，提高了可靠性。进一步，多个相同的电路逆变器并联组合，各组独立控制并能独立改变相位的组合电路，可以实现各相独立控制的多相位输出组合。这种组合能够轻易的实现每一组输出相位的互不影响的独立控制，同时也避免了同一晶体管在出现两组或多组相位相同的负载流经同一个晶体管，使之达到两倍或多倍于单一负载的电流。
图1为现有技术中典型的逆变器电路；图2为本实用新型双电源逆变器电路；图3为本实用新型多级组合逆变电路。
具体实施方式
[0012]
以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明。如图2所示，一种双极性电源逆变器，由对正电源起开关作用的第一 MOS场效应管1和对负电源起开关作用的第二 MOS场效应管2，以及用于按时序控制两只MOS场效应管开关状态的控制器3构成；第一 MOS场效应管1漏极和第二 MOS场效应管2源极分别连接正电源和负电源；第一 MOS场效应管的源极和第二 MOS场效应管的漏极相连接，其节点做为输出的一端，输出的另一端与正负电源的地相连；第一和第二 MOS场效应管的控制极分别与控制器3的输出相连接。本实用新型采用正负极性双电源提供逆变器的直流供电， 在输出正半周信号时，连接于正电源的晶体管的开关接通和断开使正电源与控制信号同步的连接到负载端，连接于负电源的晶体管的开关处于关闭状态，控制器给出PWM调制信号在负载端形成具有功率输出的相同波形，当负载具有解调作用时得到解调的转换输出。在输出正半周信号时，连接于负电源的晶体管的开关接通和断开使正电源与控制信号同步的连接到负载端，连接于正电源的晶体管的开关处于关闭状态，同正输出一样在负载端得到相反的负功率输出。工作时控制器的两个信号每个时间只有一边给出控制开电平，并保持互锁状态。由此用两只晶体管实现一个负载的交流输出驱动形成变频电源，同时，采用本实用新型可以实现各相独立控制的多相位输出组合，一个三组合的示例如图3所示。这种组合能够轻易的实现每一组输出相位的互不影响的独立控制，同时也避免了同一晶体管在出现两组或多组相位相同的负载流经同一个晶体管，使之达到两倍或多倍于单一负载的电流。所述的控制器具有两路或多路输出以便驱动由第一MOS场效应管和第二MOS场效应管连接的基本单元电路1，直至单元电路N，第一MOS场效应管和第二 MOS场效应管可采用IGBT等不同类型的晶体管做为开关驱动负载。在采用三组单元组合时，只有星形接法独立相位控制使每只晶体管在任何相位下流过的电流只有一个负载的电流，并且负载不接地等的角型接法不适合本实用新型的电路技术。当把第一和第二晶体管电路组合并联，通过一个控制器的不同输出，可分别控制多路相位独立的输出驱动具有不同相位差的负载。如采用三组输出可驱动星型接法的电机，采用N组输出可形成N组独立相位差的电源。需要说明的是，本实用新型在使用上有一定程度上是条件限制。首先是只能应用在具有双极性电源电压的场合，其次，由于每一个周波的电压只提供半波电压，在一端晶体管接通的状态下，另一只晶体管要承受两倍于传统电路电压，对晶体管要求耐压较高，在多组基本电路组合使用时需要有公共地连接，而多组合不连接地线与传统技术相比较会丧失使用上的优点。
权利要求1.一种双极性电源逆变器，其特征在于，由对正电源起开关作用的第一 MOS场效应管 (1)和对负电源起开关作用的第二 MOS场效应管(2)，以及用于按时序控制两只MOS场效应管开关状态的控制器(3)构成；第一 MOS场效应管(1)漏极和第二 MOS场效应管(2)源极分别连接正电源和负电源；第一 MOS场效应管的源极和第二 MOS场效应管的漏极相连接，其节点做为输出的一端，输出的另一端与正负电源的地相连；第一和第二 MOS场效应管的控制极分别与控制器(3)的输出相连接。
2.根据权利要求1所述的双极性电源的逆变器，其特征在于，多个相同的电路(4)(5) (6) (N)的并联组合，各组独立控制并能独立改变相位的组合电路。
专利摘要本实用新型提供一种双极性电源的逆变器，包括两只MOS场效应管和一个驱动控制器；第一MOS场效应管的漏极和第二MOS场效应管的源极分别连接正电源和负电源；第一MOS场效应管的源极和第二MOS场效应管的漏极相连接，其节点做为输出的一端，输出的另一端与正负电源的地相连；第一和第二MOS场效应管的控制极分别与控制器的输出相连接。两个MOS场效应管分别由控制器给出交流正半周和负半周PWM调制脉冲，在负载端形成交流输出。本实用新型通过两只MOS场效应管把直流电转换为交流电，较单电源供电的四管驱动使用的驱动晶体管少，各半周输出独立控制，功耗，低，成本下降，可用于能够提供双电源的逆变系统中。
文档编号H02M7/537GK202076950SQ20112000654
公开日2011年12月14日 申请日期2011年1月11日 优先权日2011年1月11日
发明者何平 申请人:重庆汇华渝投节能科技有限公司