一种车载电源逆变器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种车载电源逆变器，属于直流/交流(DC/AC)电能转换装置。
【背景技术】
[0002]逆变器广泛应用于电机驱动，不间断供电电源，感应加热，静态无功发生器和补偿器以及有源滤波等场合。传统的逆变器电路拓扑包括电压源逆变器和电流源逆变器两类。
[0003]电压源逆变器的输出交流电压低于直流母线电压，因此电压源逆变器本质上是一个降压型逆变器，为了实现升压变换的功能，需要额外增加一级升压变换电路，导致变换器整体结构复杂。
[0004]电流源逆变器本质上是一个升压型逆变器，为了实现降压变换的功能，需要额外增加一级降压变换电路，导致变换器整体结构复杂；电流源逆变器只能实现单向功率传输，能量不能双向流动。
[0005]为了解决电压源逆变器和电流源逆变器存在的上述问题，学者提出了 Z源逆变器的概念，通过引入一个Z源网络将逆变器主电路与电源耦合起来。与电压源和电流源逆变器相比，Z源逆变器能够提供升降压变换的功能，但同样不能实现能量的双向传输，同时引入了额外的由电感，电容组成的无源元件，增加了系统的体积，重量和实现成本，同时控制复杂。国内外又在此基础上陆续提出了一些改型的Z源逆变器电路，其本质都是通过引入无源元件来实现升压，都存在上述问题。
[0006]中国国家知识产权局，申请号为:201310020215.5，专利名称为“单级双向升降压逆变器”的专利文件，公开了一种输入滤波单元为单个滤波电感的单级双向升降压逆变器，该逆变器有效解决了传统逆变器采用无源元件来实现升压产生的一些问题。
[0007]但是该专利公开的单级双向升降压逆变器仍存在以下问题:
[0008](1)升压能力有限，即升压比低，有些应用场合需要电路具有很高的升压比，而只有一个电感的电路在实现高的升压比时，需要开关管驱动信号的占空比很大，会恶化二极管反向恢复带来的问题，增加了开关损耗。
[0009](2)过高的占空比，会加大电感的纹波，降低系统效率。
[0010]车载电源有类型，1.逆变器，是一种能够将DC12V直流电转换为和市电相同的AC220V交流电，供一般电器使用，是一种方便的电源转换器，由于常用于汽车而得名。2.DC/DC直流变换器电源，通常是把汽车电池的12VDC或24VDC转变为48VDC等直流电给汽车上的电器设备用。
[0011]车载电源不仅适用于车载系统，只要有DC12V直流电源的场合，都可使用电源逆变器，将DC12V转换为AC220V交流电，给人们的生活带来方便。车载电源充分考虑到外部的使用环境，当发生过载或短路现象时将自动保护关机。车载电源的输出电压通过本身的反馈确认可以使电压稳定，空载与额定的电压值变化小于10V。需要说明的是，车载电源的目的是输出和市电相同的电压，满足用电器的需要，但实际上车载电源输出的是模拟正弦波，而市电是真正的正弦波，两者略有不同，一般不影响使用，这是车载电源的工作原理决定的。
[0012]目前，车载电源的输出均是固定输出，这样可调节的范围小，容错率低，会造成车载电源的使用寿命降低。
【发明内容】
[0013]本实用新型所要解决的技术问题是:提供一种车载电源逆变器，解决了现有技术中车载电源功率固定输出的问题。
[0014]本实用新型为解决上述技术问题采用以下技术方案:
[0015]—种车载电源逆变器，包括逆变桥、电感、开关单元、输出滤波单元；所述逆变桥包括第一桥臂、第二桥臂；所述开关单元包括第一开关单元、第二开关单元；所述第一开关单元、第二开关单元分别包括第一端、第二端；所述输出滤波单元包括滤波电容；所述电感为耦合电感，所述耦合电感包括第一绕组、第二绕组，所述第一绕组、第二绕组均包括第一端、第二端，其中，第一绕组的第一端与第二绕组的第一端互为同名端，第一绕组的第二端与第二绕组的第二端互为同名端，第一绕组的第二端与第二绕组的第一端连接，第一绕组的第一端与第一桥臂中点连接，第二绕组的第二端与第二开关单元的第一端连接，所述第一开关单元的第一端分别与第一绕组的第二端、第二绕组的第一端连接，第一开关单元的第二端与第二桥臂中点连接，且所述第一开关单元的第二端与所述第二开关单元的第二端之间连接滤波电容；所述电源的正极与逆变桥之间连接开关管，通过调节该开关管的占空比控制逆变桥的工作。
[0016]所述第一开关单元包括第一开关管和第二开关管，其中第一开关管的输入端与耦合电感的中点连接，第一开关管的输出端与第二开关管的输出端连接，第二开关管的输入端与第二桥臂的中点连接。
[0017]所述第二开关单元包括第三开关管和第四开关管，其中，第三开关管的输出端与第二绕组的第二端连接，第三开关管的输入端和第四开关管的输入端连接，第四开关管的输出端与滤波电容的一端连接。
[0018]所述开关管包括M0S管、三极管或JFET。
[0019]所述M0S管、三极管或JFET的输入端和输出端之间并联一个反向二极管。
[0020]与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果:
[0021]1、在电源的正极与逆变桥之间连接开关管，通过调节该开关管的占空比控制逆变桥的工作，使得输出功率可调节。
[0022]2、输入电压变化范围大。通过耦合电感匝比的合理配置可以稳定直流母线电压的大小。
[0023]3、拓扑简单，效率高，可靠性高。
【附图说明】
[0024]图1为本实用新型逆变器的电路原理图。
【具体实施方式】
[0025]下面结合附图对本实用新型的结构及工作过程作进一步说明。
[0026]本技术领域技术人员可以理解的是，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本实用新型所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。
[0027]如图1所示，一种车载电源逆变器，包括逆变桥、电感、开关单元、输出滤波单元；所述逆变桥包括第一桥臂、第二桥臂；所述开关单元包括第一开关单元、第二开关单元；所述第一开关单元、第二开关单元分别包括第一端、第二端；所述输出滤波单元包括滤波电容C ;所述电感为耦合电感，所述耦合电感包括第一绕组L1、第二绕组L2，所述第一绕组L1、第二绕组L2均包括第一端、第二端，其中，第一绕组L1的第一端与第二绕组L2的第一端互为同名端，第一绕组L1的第二端与第二绕组L2的第二端互为同名端，第一绕组L1的第二端与第二绕组L2的第一端连接，第一绕组L1的第一端与第一桥臂中点连接，第二绕组L2的第二端与第二开关单元的第一端连接，所述第一开关单元的第一端分别与第一绕组的第二端、第二绕组的第一端连接，第一开关单元的第二端与第二桥臂中点连接，且所述第一开关单元的第二端与所述第二开关单元的第二端之间连接滤波电容；所述电源的正极与逆变桥之间连接开关管Q9，通过调节该开关管的占空比控制逆变桥的工作。
[0028]所述逆变桥由开关管Q5?Q8组成。
[0029]所述第一开关单元包括第一开关管Q1和第二开关管Q2，其中第一开关管Q1的输入端与耦合电感的中点连接，第一开关管Q1的输出端与第二开关管Q2的输出端连接，第二开关管Q2的输入端与第二桥臂的中点连接。
[0030]所述第二开关单元包括第三开关管Q3和第四开关管Q4，其中，第三开关管Q3的输出端与第二绕组的第二端连接，第三开关管Q4的输入端和第四开关管Q4的输入端连接，第四开关管Q4的输出端与滤波电容的一端连接。
[0031]所述开关管包括M0S管、三极管或JFET。
[0032]所述M0S管、三极管或JFET的输入端和输出端之间并联一个反向二极管。
[0033]以上所述仅是本实用新型的部分实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种车载电源逆变器，包括逆变桥、电感、开关单元、输出滤波单元；所述逆变桥包括第一桥臂、第二桥臂；所述开关单元包括第一开关单元、第二开关单元；所述第一开关单元、第二开关单元分别包括第一端、第二端；所述输出滤波单元包括滤波电容；所述电感为耦合电感，所述耦合电感包括第一绕组、第二绕组，所述第一绕组、第二绕组均包括第一端、第二端，其中，第一绕组的第一端与第二绕组的第一端互为同名端，第一绕组的第二端与第二绕组的第二端互为同名端，第一绕组的第二端与第二绕组的第一端连接，第一绕组的第一端与第一桥臂中点连接，第二绕组的第二端与第二开关单元的第一端连接，所述第一开关单元的第一端分别与第一绕组的第二端、第二绕组的第一端连接，第一开关单元的第二端与第二桥臂中点连接，且所述第一开关单元的第二端与所述第二开关单元的第二端之间连接滤波电容；其特征在于:所述电源的正极与逆变桥之间连接开关管，通过调节该开关管的占空比控制逆变桥的工作。2.根据权利要求1所述的车载电源逆变器，其特征在于:所述第一开关单元包括第一开关管和第二开关管，其中第一开关管的输入端与耦合电感的中点连接，第一开关管的输出端与第二开关管的输出端连接，第二开关管的输入端与第二桥臂的中点连接。3.根据权利要求1所述的车载电源逆变器，其特征在于:所述第二开关单元包括第三开关管和第四开关管，其中，第三开关管的输出端与第二绕组的第二端连接，第三开关管的输入端和第四开关管的输入端连接，第四开关管的输出端与滤波电容的一端连接。4.根据权利要求2或3所述的车载电源逆变器，其特征在于:所述开关管包括MOS管、三极管或JFET。5.根据权利要求4所述的车载电源逆变器，其特征在于:所述MOS管、三极管或JFET的输入端和输出端之间并联一个反向二极管。
【专利摘要】本实用新型公开了一种车载电源逆变器，包括逆变桥、电感、开关单元、输出滤波单元；所述逆变桥包括第一桥臂、第二桥臂；所述开关单元包括第一开关单元、第二开关单元；所述第一开关单元、第二开关单元分别包括第一端、第二端；所述输出滤波单元包括滤波电容；所述电感为耦合电感，所述耦合电感包括第一绕组、第二绕组，所述第一绕组、第二绕组均包括第一端、第二端，第一绕组的第二端与第二绕组的第一端连接，第一绕组的第一端与第一桥臂中点连接，第二绕组的第二端与第二开关单元的第一端连接，所述电源的正极与逆变桥之间连接开关管，通过调节该开关管的占空比控制逆变桥的工作。使得输出功率可调节。
【IPC分类】H02M7/5387
【公开号】CN204967656
【申请号】CN201520636393
【发明人】王占伟, 李光明
【申请人】苏州市博得立电源科技有限公司
【公开日】2016年1月13日
【申请日】2015年8月24日