一种单相逆变器、dcac转换器及其控制方法_2

文档序号:9690433阅读:来源:国知局

[0050]本发明提供的DCAC转换器,通过第一开关管、第五开关管及第二开关管依次串联, 依次形成第一连接点和第二连接点;并通过第三开关管、第六开关管及第四开关管依次串 联,依次形成第三连接点和第四连接点;由所述第二连接点与所述第四连接点相连,所述第 一连接点及所述第三连接点分别为所述DCAC转换器的输出端;或者,由所述第一连接点与 所述第三连接点相连,所述第二连接点及所述第四连接点分别为所述DCAC转换器的输出 端;组成的所述DCAC转换器,通过对上述六个开关管的导通和截止的控制,可以使其在工作 周期内的各个工作模态下,得到的共模电压相同,即保持不变,抑制共模电流的产生,避免 了漏电流的产生,进而避免了引起并网电流畸变、电磁干扰及对人身安全构成的威胁等问 题。
【附图说明】
[0051]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现 有技术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 发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以 根据这些附图获得其他的附图。
[0052]图1是本发明实施例提供的单相逆变器的结构示意图;
[0053]图2是本发明实施例提供的另一单相逆变器的结构示意图;
[0054]图3是本发明另一实施例提供的电流流向示意图;
[0055]图4是本发明另一实施例提供的另一电流流向示意图;
[0056]图5是本发明另一实施例提供的另一电流流向示意图;
[0057]图6是本发明另一实施例提供的另一电流流向示意图;
[0058]图7是本发明另一实施例提供的另一电流流向示意图;
[0059]图8是本发明另一实施例提供的另一电流流向示意图;
[0060]图9是本发明另一实施例提供的开关管时序示意图。
【具体实施方式】
[0061]为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图对本发明 的【具体实施方式】做详细的说明。
[0062]本发明提供一种DCAC转换器及单相逆变器,以解决现有技术中存在漏电流的问 题。
[0063]具体的,所述DCAC转换器,应用于单相逆变器,如图1和图2所示,包括:第一开关管 Q1、第二开关管Q2、第三开关管Q3、第四开关管Q4、第五开关管Q5及第六开关管Q6;各个开关 管均反向并联一个二极管;其中:
[0064]第一开关管Q1的第一端与第三开关管Q3的第一端相连,连接点为所述DCAC转换器 的高电位输入端P;
[0065]第二开关管Q2的第二端与第四开关管Q4的第二端相连,连接点为所述DCAC转换器 的低电位输入端N;
[0066]第一开关管Q1的第二端与第五开关管Q5的第一端相连,连接点为第一连接点;[0067]第五开关管Q5的第二端与第二开关管Q2的第一端相连,连接点为第二连接点;
[0068]第三开关管Q3的第二端与第六开关管Q6的第一端相连,连接点为第三连接点; [0069]第六开关管Q6的第二端及第四开关管Q4的第一端相连,连接点为第四连接点;
[0070]如图1所示,所述第二连接点与所述第四连接点相连;所述第一连接点(A点)及所 述第三连接点(B点)分别为所述DCAC转换器的两个输出端;
[0071] 或者,如图2所示,所述第一连接点与所述第三连接点相连;所述第二连接点(A点) 及所述第四连接点(B点)分别为所述DCAC转换器的两个输出端。
[0072]具体的工作原理为:
[0073]通过第一开关管Q1、第五开关管Q5及第二开关管Q2依次串联,依次形成第一连接 点和第二连接点;并通过第三开关管Q3、第六开关管Q6及第四开关管Q4依次串联,依次形成 第三连接点和第四连接点;由所述第二连接点与所述第四连接点相连,所述第一连接点及 所述第三连接点分别为所述DCAC转换器的两个输出端;或者,由所述第一连接点与所述第 三连接点相连,所述第二连接点及所述第四连接点分别为所述DCAC转换器的两个输出端; 组成的所述DCAC转换器,在其各个工作模态下,经过相应的计算,可以得到其各个模态下的 共模电压相同,因而避免了漏电流的产生。
[0074]在图1和图2中的A点均通过第一滤波电感L1与滤波电容C2的一端相连,B点均通过 第二滤波电感L2与滤波电容C2的另一端相连。根据对称性可知,图1和图2所示的DCAC转换 器功能相同,均在本申请的保护范围内。
[0075]本实施例提供的所述DCAC转换器,通过图1和图2所示的结构,因通过对上述六个 开关管的导通和截止的控制,可以使其在工作周期内的各个工作模态下,得到的共模电压 相同,即保持不变,抑制共模电流的产生,避免了漏电流的产生,进而避免了引起并网电流 畸变、电磁干扰及对人身安全构成的威胁等问题。
[0076]值得说明的是,现有技术中的H6拓扑结构逆变器在调整功率因数时,存在从高频 到工频的切换过程,会引起电流波形畸变,而本实施例所述得DCAC转换器能够实现高频到 工频自然过渡,因而不会引起电流波形畸变。
[0077]优选的,如图1和图2所示,所述DCAC转换器还包括:连接于所述DCAC转换器的高电 位输入端和所述DCAC转换器的低电位输入端之间的第一电容C1。
[0078]第一电容C1可以将接收的电压进行滤波后再发送至各个开关管。
[0079]优选的,第一开关管Q1、第二开关管Q2、第三开关管Q3、第四开关管Q4、第五开关管Q5及第六开关管Q6的类型相同,均为:M0S管、IGBT(InsulatedGateBipolarTransistor, 绝缘栅双极型功率管)管、IGCT(IntergratedGateCommutatedThyristors,集成栅极换 流晶闸管)管或者IEGT(InjectionEnhancedGateTransistor,电子注入增强门极晶体 管)管等开关管。
[0080] 上述各个开关管均可以为M0S管、IGBT管、IGCT管或者IEGT管等开关管;具体的选 用可以视其应用环境而定,此处不做具体限定,均在本申请的保护范围内。且各个开关管反 向并联的二极管可以是额外增加的二极管,也可以是各自的体二极管,此处不做具体限定, 视其应用环境而定,均在本申请的保护范围内。
[0081]本发明另一实施例还提供了一种单相逆变器,如图1和图2所示,包括:DCAC转换器 及滤波器(比如LCL滤波器或者LC滤波器;图1和图2以LCL滤波器为例进行说明,包括第一滤 波电感L1、第二滤波电感L2及滤波电容C2);其中,所述DCAC转换器包括:第一电容C1、第一 开关管Q1、第二开关管Q2、第三开关管Q3、第四开关管Q4、第五开关管Q5及第六开关管Q6;各 个开关管均反向并联一个二极管;其中:
[0082]第一开关管Q1的第一端与第三开关管Q3的第一端相连,连接点为所述DCAC转换器 的高电位输入端;
[0083]第二开关管Q2的第二端与第四开关管Q4的第二端相连,连接点为所述DCAC转换器 的低电位输入端;
[0084]所述第一开关管的第二端与第五开关管Q5的第一端相连,连接点为第一连接点; [0085]第五开关管Q5的第二端与第二开关管Q2的第一端相连,连接点为第二连接点; [0086]第三开关管Q3的第二端与第六开关管Q6的第一端相连,连接点为第三连接点; [0087]第六开关管Q6的第二端及第四开关管Q4的第一端相连,连接点为第四连接点;
[0088]所述第二连接点与所述第四连接点相连;所述第一连接点为所述DCAC转换器的一 个输出端,并通过第一滤波电感L1与滤波电容C2的一端相连;所述第三连接点为所述DCAC 转换器的另一个输出端,并通过第二滤波电感L2与滤波电容C2的另一端相连;
[0089]或者,所述第一连接点与所述第三连接点相连;所述第二连接点为所述DCAC转换 器的一个输出端,并通过第一滤波电感L1与滤波电容C2的一端相连;所述第四连接点为所 述DCAC转换器的另一个输出端,并通过第二滤波电感L2与滤波电容C2的另一端相连。
[0090] 本实施例提供的所述单相逆变器,通过图1和图2所示组成的所述DCAC转换器,因 在其工作周期内的各个工作模态下,得到的共模电压相同,即保持不变,抑制共模电流的产 生,避免了漏电流的产生,进而避免了引起并网电流畸变、电磁干扰及对人身安全构成的威 胁等问题。
[0091] 优选的,如图1和图2所示,所述单相逆变器还包括:连接于所述DCAC转换器的高电 位输入端和所述DCAC转换器的低电位输入端之间的第一电容C1。
[0092] 在具体的实际应用中,所述单相逆变器可以为多个,以输入端并联或者输出端串 联的形式组成一个并网发电系统,以适应不同的应用场合。
[0093] 当所述并网发电系统中包括输入端并联的多个所述单相逆变器时,第一电容C1仅 为一个即可,可以将接收的电压进行滤波后再发送至各个所述DCAC转换器。当所述并网发 电系统中包括
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