交错并联单级升压逆变器制造技术

本发明专利技术公开了一种交错并联单级升压逆变器，包括依次连接的输入直流电源、单级升压网络、逆变桥，所述的单级升压网络包含第一至第二可调电感、固定电感、第一至第三电容、以及第一至第二二极管。本发明专利技术在相同的升压比下，输入电流有效值增大一倍，纹波减小一半，适用于输入要求低压大电流的场合。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种交错并联单级升压逆变器，包括依次连接的输入直流电源、单级升压网络、逆变桥，所述的单级升压网络包含第一至第二可调电感、固定电感、第一至第三电容、以及第一至第二二极管。本专利技术在相同的升压比下，输入电流有效值增大一倍，纹波减小一半，适用于输入要求低压大电流的场合。【专利说明】交错并联单级升压逆变器
本专利技术涉及电力电子装置领域，具体涉及一种交错并联单级升压逆变器。
技术介绍
在当前全球能源供应日益紧张的背景下，可再生能源分布式发电的控制与变换、 交流起动机控制、电动汽车驱动、新型起动发电技术等，都离不开电力电子逆变技术。因此， 开发高效、高可靠性和高功率密度的升压逆变技术，具有很大的现实意义。 用无源器件构建的单级升压逆变器，是在输入电源和逆变桥间插入包括电容和电 感的无源网络，形成的阻抗源逆变器。它们运用传统电压源逆变器所不允许的"直通零矢 量"状态，并调节耦合电感或抽头电感的匝比，实现升降压功能。它们的优点集中体现在： (1)通过控制桥臂直通时间，实现单级升降压变换功能，交流侧电压可低于或高于 输入直流侧电压，提供电压跌落时的度越能力； (2)由于逆变桥臂直通成为逆变器的一种正常工作模式，不会出现开关管的误导 通或误关断而损坏逆变桥，提高了整机的可靠性； (3)由于不需死区补偿（电压源型）的时间，从根本上避免了输出电压波形的畸 变。 目前常见的单级升压逆变器，都是基于无源网络构成： 黄文新，胡育文，杨奇，"单级可升压逆变器"（专利技术专利：ZL200910181639.3)，如图 1所示； 周玉斐，黄文新，"一种单级升压逆变器"（专利技术专利：ZL201110046688. 3)，如图2 所示； 周玉斐，黄文新，胡育文，"带抽头电感的单级升压逆变器"（专利技术专利： 201110203219. 8)，如图 3 所示； 周玉斐，黄文新，"单级升压逆变器"（专利技术专利：201310283970. 2)，如图4所示； 李春杰，黄文新，"一种单级升压逆变器"（专利技术专利：201310358565. 2)，如图5所 /_J、1 〇 当应用于低压大电流输入的场合时，以上的单级升压逆变器将面临无源网络中器 件应力高、损耗增大的问题，有待改进。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对
技术介绍
中提到的将单级升压逆变器应用于 低压大电流输入场合的缺陷和不足，提供一种交错并联的单级升压逆变器。 本专利技术为解决上述技术问题采用以下技术方案： 交错并联单级升压逆变器，包括依次连接的输入直流电源、单级升压网络、逆变 桥，其特征在于，所述的单级升压网络包含第一至第二可调电感、固定电感、第一至第三电 容、以及第一至第二二极管，其中： 所述第一电容的一端分别和第一可调电感的一端、第二可调电感的一端、逆变桥 的正端连接，另一端分别和固定电感的一端、第一二极管的阳极、第二二极管的阳极相连； 所述第一可调电感的另一端和第一二极管的阴极相连； 所述第二可调电感的另一端和第二二极管的阴极相连； 所述固定电感的另一端与输入直流电源的正极相连； 所述第二电容的一端分别和第三电容的一端、输入直流电源的负极、逆变桥的负 端相连； 所述第二电容的另一端与第一可调电感的抽头相连； 所述第三电容的另一端与第二可调电感的抽头相连。 作为本专利技术交错并联单级升压逆变器进一步的优化方案，所述第一可调电感为第 一电感和第二电感构成的第一自耦变压器，其中，第一电感作为原边绕组，第二电感作为副 边绕组； 所述第二可调电感为第三电感和第四电感连接构成第二自耦变压器，其中，第三 电感作为原边绕组，第四电感作为副边绕组； 所述第一自耦变压器和第二自耦变压器中的原副边绕组均为顺向串联。 作为本专利技术交错并联单级升压逆变器进一步的优化方案，当要求的升压比较低 时，所述第一可调电感和第二可调电感均采用固定电感替代，所述第二电容的另一端与所 述第一二极管的阴极相连，所述第三电容的另一端与所述第二二极管的阴极相连。 本专利技术采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果： 采用交错并联的形式，使单级升压网络在相同的升压比下，输入电流有效值增大 一倍，纹波减小一半，适用于输入要求低压大电流的场合。 【专利附图】【附图说明】 图1是"单级可升压逆变器"（专利技术专利：ZL200910181639. 3)的电路示意图； 图2是"一种单级升压逆变器"（专利技术专利：ZL201110046688. 3)的电路示意图； 图3是"带抽头电感的单级升压逆变器"（专利技术专利：201110203219.8)的电路示 意图； 图4是"单级升压逆变器"（专利技术专利：201310283970. 2)的电路示意图； 图5是"一种单级升压逆变器"（专利技术专利：201310358565. 2)的电路示意图； 图6为本专利技术第一实施例的电路连接示意图； 图7为本专利技术第二实施例的电路连接示意图。 图中，1-输入直流电源、2-单级升压网络、3-逆变桥。 【具体实施方式】 下面结合附图对本专利技术的技术方案做进一步的详细说明： 首先参考图6所示，本专利技术提供一种交错并联的单级升压逆变器，主要包括三个 部分：输入直流电源、单级升压网络、逆变桥，这三个部分依次连接，且对于其中的单级升压 网络，包含自耦变压器及分别与这两个自耦变压器连接的电容、二极管和电感；需要说明 的是，此处的单级升压网络中所包含的电容和电感仅指其元件类型，而非只包含一个电容 和一个电感，亦即，该单级升压网络有可能连接有多个电容和电感，但其类型仅为电容和电 感。 参考图6所示，是本专利技术所提供的第一实施例的电路连接示意图，其包含的三部 分分别见图中的虚线框，其中的单级升压网络的电感L1和电感L2构成自耦变压器Trl，电 感L1作为原边绕组，电感L2作为副边绕组，电感L3和电感L4构成自耦变压器Tr2,电感 L3作为原边绕组，电感L4作为副边绕组，原副边绕组均为顺向串联，自耦变压器Trl的中 点与电容C2的一端连接，电感L2的另一端连接二极管D1的阴极，二极管D1的阳极连接电 感L5的一端和电容C1的一端，电容C1的另一端连接电感L1的另一端和逆变桥的正端，电 感L5的另一端连接输入电源的正极，电源的负极连接电容C2的另一端、电容C3的一端和 逆变桥的负端相连，自耦变压器Tr2的中点与电容C3的另一端连接，电感L3的另一端连接 电感L1的一端、电容C1的一端和母线的正端，电感L4的另一端连接二极管D2的阴极，二 极管D2的阳极连接二极管D1的阳极、电容C1的一端和电感L5的一端。 本实施例提供一种交错并联型单级升压逆变器，逆变桥（3)可以为三相也可以为 单相，分别对应三相应用和单相应用；通过调整传统电压源逆变器不允许的桥臂直通和依 靠自耦变压器（Trl、Tr2)的工作方式，在逆变桥直通时自耦变压器（Trl、Tr2)存储能量， 在非直通时将该能量合并输入电源提供的能量，给负载供电，使母线电压得到提升，通过设 计自耦变压器（Trl、Tr2)的中心抽头位置和控制直通的大小可调整本文档来自技高网...

【技术保护点】
交错并联单级升压逆变器，包括依次连接的输入直流电源、单级升压网络、逆变桥，其特征在于，所述的单级升压网络包含第一至第二可调电感、固定电感、第一至第三电容、以及第一至第二二极管，其中：所述第一电容的一端分别和第一可调电感的一端、第二可调电感的一端、逆变桥的正端连接，另一端分别和固定电感的一端、第一二极管的阳极、第二二极管的阳极相连；所述第一可调电感的另一端和第一二极管的阴极相连；所述第二可调电感的另一端和第二二极管的阴极相连；所述固定电感的另一端与输入直流电源的正极相连；所述第二电容的一端分别和第三电容的一端、输入直流电源的负极、逆变桥的负端相连；所述第二电容的另一端与第一可调电感的抽头相连；所述第三电容的另一端与第二可调电感的抽头相连。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：周玉斐，洪峰，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32