Cuk-Sepic单级逆变器的制造方法
【专利摘要】一种Cuk-Sepic单级逆变器包括电路1和电路2。电路1在输出电压的正半周工作；电路2在输出电压的负半周工作；电路1和电路2属于升降压变换器，因此组合逆变器具有内在升压能力。该逆变器为单输入电源，克服传统输出并联组合型单级逆变器需要双输入电源的缺点。此外，逆变器为半周期工作，工作时电流流经器件少，提升了效率。控制方案简单，易于实现。
【专利说明】011^-8613 10单级逆变器
一、【技术领域】
[0001]本发明涉及一种单级逆变器，属于电能变换装置中的逆变器。
二、【背景技术】
[0002]随着太阳能等可再生能源发电的发展，具有内在升压能力的单级逆变器得到了广泛的研究和应用，而高可靠性、高功率密度、小体积一直是单级逆变器发展的目标。相对于传统的单级逆变器，0^-861)10单级逆变器可以实现单电源输入，同时输出电流纹波小，具有内在升压能力，满足低输入电压等级场合需求。
三、
【发明内容】
[0003]1、发明目的:本发明目的是提供一种可以实现单电源输入、输出电流纹波小、具有内在升压能力的单级逆变器。
[0004]2、技术方案:为了解决上述技术问题，本发明的。卜3印化单级逆变器包括电路1和电路2。电路1包括第一电感匕、第一开关管\、第一电容(^、第一二极管、第二电感。、第二电容4、第二开关管32 ；电路2包括第三电感第三开关管33、第三电容4、第四电感14、第二二极管02、第四电容(^、第四开关管34。本发明的。卜3印1(3单级逆变器特征在于，第一电感匕的一端、第三电感。的一端与外接电源2的正极连接；第一电感匕的另一端、第一开关管\的一端与第一电容的一端相连；第一二极管的阳极、第二电感12的一端与第一电容的另一端连接；第二电感。的另一端、第二电容的一端与第二开关管82的一端相连；第三电感。的另一端、第三开关管33的一端与第三电容4的一端连接；第二二极管02的阳极、第四电感“的一端与第三电容4的另一端相连；第二二极管02的阴极、第四电容一端与第四开关管34的一端相连；第二开关管32的另一端、第四开关管34的另一端与外接负载的一端连接；外接电源2的负极、第一开关管\的另一端、第一二极管0:的阴极、第二电容4的另一端、第三开关管33的另一端、第四电感14的另一端以及第四电容的另一端与外接负载的另一端相连。
[0005]3、有益效果:本发明的。卜3印1(3单级逆变器，具有如下优点:(1)单输入电源，克服传统输出并联组合型单级逆变器需要双输入电源的缺点；(2)输出电流纹波小；(3)具有内在升压能力:(4)半周期工作，工作时电流流经器件少，提升了效率；(5)控制方案简单，易于实现。
四、【专利附图】
【附图说明】
[0006]图1是本发明的单级逆变器的电路结构示意图，标号名称:1.电路1 ；2.电路2。
[0007]图2是本发明的单级逆变器的电路各开关模态示意图。
[0008]图中的主要符号名称-第一、第二、第三、第四开关管义?-
第一?第四电容；匕、12-第一、二电感；2-夕卜接电源％?02-第一?第二二极管；I？——外接负载。
五、【具体实施方式】
[0009]如图1所示，本实例是单级逆变器，其特征在于，第一电感匕的一端、第三电感。的一端与外接电源2的正极连接；第一电感匕的另一端、第一开关管\的一端与第一电容的一端相连；第一二极管的阳极、第二电感。的一端与第一电容的另一端连接；第二电感。的另一端、第二电容4的一端与第二开关管32的一端相连；第三电感。的另一端、第三开关管33的一端与第三电容4的一端连接；第二二极管02的阳极、第四电感14的一端与第三电容的另一端相连；第二二极管02的阴极、第四电容—端与第四开关管34的一端相连；第二开关管32的另一端、第四开关管34的另一端与外接负载的一端连接；外接电源2的负极、第一开关管\的另一端、第一二极管的阴极、第二电容4的另一端、第三开关管33的另一端、第四电感^的另一端以及第四电容的另一端与外接负载的另一端相连。
[0010]电路1反极性输出，电路2正极性输出，因此，该单级逆变器仅需单输入电源。电路1和电路2属于升降压变换器，因此具有内在升压能力。此外，逆变器为半周期工作，工作时电流流经器件少，提升了效率。
[0011]下面以附图1为主电路结构，结合附图2来叙述本发明的。卜3印1。单级逆变器的具体工作原理和工作模态。在输出电压的正半周，第二开关管\ 一直导通，第一开关管高频正弦调制；在输出电压的负半周，第四开关管34 —直导通，第三开关管33高频正弦调制。在一个开关周期内有四种工作模态，分别为:
[0012]此时，第一开关管\导通，第一二极管I截止。第一电感匕的电流在外接电源2的作用下线性上升，第一电感匕处于储能增加阶段。第一电容I经第一开关管\、第二电感第二开关管32向第二电容4和外接负载8提供能量。
[0013]工作模态I1:如图2 (^)所示，第二开关管32继续导通。此时，第一开关管\关断，由于第二电感12电流不能突变，第二电感12电压极性反向，将通过第一二极管续流，向第二电容&和外接负载8提供能量。同时，外接电源2通过第一电感匕向第一电容充电。
[0014]工作模态III所示，在输出电压的负半周，第四开关管34—直导通。此时，第一开关管33导通，第二二极管02截止。第一电感。的电流在外接电源2的作用下线性上升，第三电感。处于储能增加阶段。第三电容4经第一开关管\给第四电感匕充电，第四电容向外接负载8提供能量。
[0015]工作模态IV:如图2 ((1)所示，第四开关管34继续导通。此时，第一开关管33关断，第二二极管02导通。外接电源2、第三电感。不仅向外接负载I？提供能量，同时给第三电容4充电。另外，第四电感14也给负载8提供能量。
[0016]由以上描述可知，本发明的。卜3印化单级逆变器，该逆变器具有如下优点:
[0017](1)单输入电源，克服传统组合型单级逆变器需要双输入电源的缺点；
[0018](2)具有内在升压能力；
[0019](3)具有内在升压能力；
[0020](4)半周期工作，工作时电流流经器件少，提升了效率；
[0021] (5)控制方案简单，易于实现。
【权利要求】
1.一种Cuk-Sepic单级逆变器，包括电路(I)和电路(2)，电路(I)包括第一电感(LI)、第一开关管(Si)、第一电容(C1)、第一二极管(D1)、第二电感(L2)、第二电容(C2)、第二开关管(S2);电路⑵包括第三电感(L3)、第三开关管(S3)、第三电容(C3)、第四电感(L4)、第二二极管(D2)、第四电容(C4)、第四开关管(S4)其特征在于，第一电感(L1)的一端、第三电感(L3)的一端与外接电源(E)的正极连接；第一电感(L1)的另一端、第一开关管(S1)的一端与第一电容(C1)的一端相连；第一二极管(D1)的阳极、第二电感(L2)的一端与第一电容(C1)的另一端连接；第二电感(L2)的另一端、第二电容(C2)的一端与第二开关管(S2)的一端相连；第三电感(L3)的另一端、第三开关管(S3)的一端与第三电容(C3)的一端连接；第二二极管(D2)的阳极、第四电感(L4)的一端与第三电容(C3)的另一端相连；第二二极管(D2)的阴极、第四电容(C4) 一端与第四开关管(S4)的一端相连；第二开关管(S2)的另一端、第四开关管(S4)的另一端与外接负载的一端连接；外接电源(E)的负极、第一开关管(S1)的另一端、第一二极管(D1)的阴极、第二电容(C2)的另一端、第三开关管(S3)的另一端、第四电感(L4)的另一端以及第四电容(C4)的另一端与外接负载的另一端相连。
【文档编号】H02M7/48GK104333246SQ201410722871
【公开日】2015年2月4日 申请日期:2014年11月28日 优先权日:2014年11月28日
【发明者】嵇保健, 洪峰, 虞超群, 黄胜明 申请人:南京工业大学