一种高可靠性逆变器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种电能变换装置中的逆变器，特别涉及一种高可靠性逆变器。
【背景技术】
[0002]随着电力电子技术的发展，逆变器得到了广泛的研究和应用，传统的桥式逆变器具有桥臂直通问题以及体二极管反向恢复问题等，其中桥臂直通问题降低了逆变器的可靠性，为规避桥臂直通问题，需要在上下桥臂驱动之间添加死区时间，而死区时间的加入会增大逆变器输出的THD，甚至会导致输出波形的畸变。此外，体二极管反向恢复问题，则表现为体二极管的反向恢复时间长，反向恢复损耗大，不利于逆变器效率的提升。因而，具有无桥臂直通问题以及无体二极管反向恢复问题特点的逆变器具有很高的研究价值以及广阔的发展背景，能够适用于对电源可靠性以及效率要求高的场合。
【发明内容】
[0003]鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种高可靠性高效率的高频调制逆变器。
[0004]为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种高可靠性逆变器，其包括第一功率三极开关管；第一功率三极开关管的漏极与外接电源的正极连接，第一功率三极开关管的源极、第二功率三极开关管的漏极与第一功率二极管的阳极、第四功率二极管的阴极连接；第二功率三极开关管的源极与外接电源的负极连接，第一功率二极管的阴极与第二功率二极管的阴极相连后连接到第五功率三极开关管的漏极；第五功率三极开关管的源极与第四功率二极管的阳极连接，第四功率二极管的阳极、第三功率二极管的阳极与第五功率三极开关管的源极连接；第二功率二极管的阳极、第三功率二极管的阴极与第六功率二极管的阳极、第五功率二极管的阴极连接；第六功率二极管的阴极、第四功率三极开关管的漏极与外接电源的正极连接，第五功率二极管的阳极、第三功率三极开关管的源极与外接电源的负极连接；第四功率三极开关管的源极、第三功率三极开关管的漏极与输出滤波电容、负载的一端连接，输出滤波电容与负载的另一端与输出滤波电感的一端连接，第五续流二极管的阴极、第六续流二极管的阳极与输出滤波电感的另一端连接。
[0005]如上所述，本发明的高可靠性逆变器具有以下有益效果:该逆变器是在全桥逆变器基础上改进得到的，解决了桥臂直通问题，与传统半桥型逆变器相比，功率器件的电压应力降低，更加适合高压、大功率的场合；解决了无体二极管反向恢复问题，降低了相应的反向恢复损耗，具有较高的变换效率；再有该逆变器还具有控制方案简单，易于实现，可靠性尚等优点。
【附图说明】
[0006]图1为本发明实施例的电路图。
[0007]图2为本发明实施例工作模态I的状态示意图。
[0008]图3为本发明实施例工作模态2的状态示意图。
[0009]图4为本发明实施例工作模态3的状态示意图。
[0010]图5为本发明实施例工作模态4的状态示意图。
【具体实施方式】
[0011]以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的【具体实施方式】加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
[0012]请参阅图1至图5。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
[0013]如图1所示，本发明公开了一种高可靠性逆变器，其包括第一功率三极开关管Qu第一功率三极开关管M的漏极与外接电源^的正极连接，第一功率三极开关管M的源极、第二功率三极开关管岛的漏极与第一功率二极管A的阳极、第四功率二极管A的阴极连接。第二功率三极开关管岛的源极与外接电源^的负极连接，第一功率二极管A的阴极与第二功率二极管^的阴极相连后连接到第五功率三极开关管贫的漏极。第五功率三极开关管贫的源极与第四功率二极管忍的阳极连接，第四功率二极管忍的阳极、第三功率二极管^的阳极与第五功率三极开关管贫的源极连接。第二功率二极管/?的阳极、第三功率二极管^的阴极与第六功率二极管從的阳极、第五功率二极管^的阴极连接。第六功率二极管從的阴极、第四功率三极开关管岛的漏极与外接电源^的正极连接，第五功率二极管爲的阳极、第三功率三极开关管兑的源极与外接电源^的负极连接。第四功率三极开关管4的源极、第三功率三极开关管4的漏极与输出滤波电容&负载础勺一端连接，输出滤波电容G与负载础勺另一端与输出滤波电感Z的一端连接，第五续流二极管^的阴极、第六续流二极管從的阳极与输出滤波电感Z的另一端连接。
[0014]该高可靠性逆变器的工作原理是:在输出电压大于零的正半周，第三功率三极开关管兑常开，第四功率三极开关管故常闭，在输出电流大于零时的正半周，第一功率三极开关管^常开，第二功率三极开关管岛常闭，由第五功率三极开关管贫、第一功率二极管0、第三功率二极管/?、第五功率二极管^、输出滤波电感Z、输出滤波电容^^且成的高频调制电路I工作。在输出电流小于零时的正半周，第一功率三极开关管M常闭，第二功率三极开关管岛常开，由第五功率三极开关管贫、第二功率二极管O1、第四功率二极管/?、第五功率二极管從、输出滤波电感Z、输出滤波电容组成的高频调制电路2工作；在输出电压小于零的负半周，第三功率三极开关管兑常闭，第四功率三极开关管岛常开，在输出电流大于零时的负半周，高频调制电路I工作，而在输出电流大于零时的负半周，高频调制电路2工作。其中，第一、第二、第三、第四功率三极开关管工频调制，起电路反转作用，从而达到逆变目的；第五功率三极开关管高频SPffM调制，以确保输出电压波形。
[0015]下面以附图1为主电路结构，结合附图2至图5来描述该高可靠性逆变器的具体工作原理和工作模态。
[0016]1.输出电压大于零，输出电流大于零，此时电路包括两个工作模态:
工作模态1:如图2所示，第一功率三极开关管第三功率三极开关管兑常开，第二功率三极开关管岛、第四功率三极开关管岛常闭，第五功率三极开关管贫导通，高频调制电路I工作，电感电流开始线性上升，给负载对共电。
[0017]工作模态I1:如图3所示，第一功率三极开关管第三功率三极开关管兑常开，第二功率三极开关管岛、第四功率三极开关管岛常闭，第五功率三极开关管贫关断，电感电流从第五功率二极管^续流，线性下降。
[0018]2.输出电压小于零，输出电流小于零，此时电路包括两个工作模态:
工作模态II1:如图4所示，第二功率三极开关管P2、第四功率三极开关管P4常开，第一功率三极开关管第三功率三极开关管兑常闭，第五功率三极开关管贫导通，高频调制电路2工作，电感电流开始线性上升，给负载对共电。
[0019]工作模态IV:如图5所示，第二功率三极开关管岛、第四功率三极开关管岛常开，第一功率三极开关管^、第三功率三极开关管兑常闭，第五功率三极开关管贫关断，电感电流从第六功率二极管從续流，线性下降。
[0020]该逆变器是在全桥逆变器基础上改进得到的，解决了桥臂直通问题，与传统半桥型逆变器相比，功率器件的电压应力降低，更加适合高压、大功率的场合；解决了无体二极管反向恢复问题，降低了相应的反向恢复损耗，具有较高的变换效率；再有该逆变器还具有控制方案简单，易于实现，可靠性高等优点。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
[0021]上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
【主权项】
1.一种高可靠性逆变器，其特征在于:其包括第一功率三极开关管(M); 第一功率三极开关管(M)的漏极与外接电源(O的正极连接，第一功率三极开关管(M)的源极、第二功率三极开关管(?)的漏极与第一功率二极管(A)的阳极、第四功率二极管(忍)的阴极连接； 第二功率三极开关管(Q2)的源极与外接电源(U1)的负极连接，第一功率二极管)的阴极与第二功率二极管(爲)的阴极相连后连接到第五功率三极开关管(?)的漏极； 第五功率三极开关管(?)的源极与第四功率二极管(A)的阳极连接，第四功率二极管(A)的阳极、第三功率二极管(祝)的阳极与第五功率三极开关管(?)的源极连接； 第二功率二极管(zp的阳极、第三功率二极管(/?)的阴极与第六功率二极管(從)的阳极、第五功率二极管(爲)的阴极连接； 第六功率二极管(4)的阴极、第四功率三极开关管(岛)的漏极与外接电源(幻的正极连接，第五功率二极管(爲)的阳极、第三功率三极开关管(?)的源极与外接电源(G)的负极连接； 第四功率三极开关管(4)的源极、第三功率三极开关管(^3)的漏极与输出滤波电容(6>)、负载U)的一端连接，输出滤波电容(6>)与负载U)的另一端与输出滤波电感(Z)的一端连接，第五续流二极管(爲)的阴极、第六续流二极管(從)的阳极与输出滤波电感(Z)的另一端连接。
【专利摘要】本发明提供一种高可靠性逆变器，第一功率三极开关管的源极、第二功率三极开关管的漏极与第一功率二极管的阳极、第四功率二极管的阴极连接；第四功率三极开关管的源极、第三功率三极开关管的漏极与输出滤波电容、负载的一端连接，输出滤波电容与负载的另一端与输出滤波电感的一端连接，第五续流二极管的阴极、第六续流二极管的阳极与输出滤波电感的另一端连接。该逆变器解决了桥臂直通问题，与传统半桥型逆变器相比，功率器件的电压应力降低，更加适合高压、大功率的场合；解决了无体二极管反向恢复问题，降低了相应的反向恢复损耗，具有较高的变换效率；再有该逆变器还具有控制方案简单，易于实现，可靠性高等优点。
【IPC分类】H02M1/38, H02M7/5387
【公开号】CN105071682
【申请号】CN201510482758
【发明人】杨华杨, 洪峰
【申请人】苏州弘鹏新能源有限公司
【公开日】2015年11月18日
【申请日】2015年8月4日