三相单级逆变器制造技术

一种三相单级逆变器包括电路1、电路2和电路3。充分利用电路2隔离变压器的优点解决了大升压比和电气隔离的问题。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。控制策略上采用原副边双调制，副边调制逆变输出，原边控制输入电流为恒定值，无低频脉冲。此外，该三相单级逆变器保留了输出并联单级逆变器的特点，工作时电流流经器件少，提升了效率。电路拓扑稳定、可靠具有较大的输出功率。

【技术实现步骤摘要】
一、
本专利技术涉及一种三相单级逆变器，属于电能变换装置中的逆变器。二、
技术介绍
随着时间的推移，煤、石油等不可再生能源总有用完的一天。太阳能作为一种可再生能源将逐步取代化石能源成为人类社会的能源供给。传统的单相单级逆变器存在功率脉冲问题，因此，传统单相逆变器的直流侧需要并联一个容值和体积都很大的电解电容。大大增加了整体的体积、提高了经济成本。三相逆变系统中输出功率之和接近恒定值，但是三个单相单级逆变器直接组成三相系统结构较为复杂，控制方法繁琐。三、
技术实现思路
1、专利技术目的：本专利技术的目的是充分利用隔离变压的优点，提出共用变压器原边电路构建三相单级逆变器。2、技术方案：为了解决上述技术问题，本专利技术的三相单级逆变器包括电路1、电路2和电路3。电路1包括第一开关管S5、第二开关管S6、第一二极管D3、第二二极管D4；电路2包括隔离变压器T；电路3包括第三开关管S1A、第四开关管S2A、第五开关管S3A、第六开关管S4A、第七开关管S1B、第八开关管S2B、第九开关管S3B、第十开关管S4B、第十一开关管S1C、第十二开关管S2C、第十三开关管S3C、第十四开关管S4C、第一电感L1、第二电感L2、第三电感L3、第三二极管D1A、第四二极管D2A、第五二极管D3A、第六二极管D4A、第七二极管D1B、第八二极管D2B、第九二极管D3B、第十二极管D4B、第十一二极管D1C、第十二二极管D2C、第十三二极管D3C、第十四二极管D4C。本专利技术的三相单级逆变器特征在于，第一开关管S5的一端、第一二极管D3的阴极与外接直流电源Ui的正极连接；第二开关管S6的一端、第二二级管D4的阳极与相连外接直流电源Ui的负极连接；第三开关管S1A、第三二极管D1A的阴极与第一电感L1的一端连接；第一电感L1的一端、第四二极管D2A的阳极与第四开关管S2A的一端连接；第五开关管S3A、第五二极管D3A的阴极与第一电感L1的一端连接；第一电感L1的一端、第六二极管D4A的阳极与第六开关管S4A的一端连接；第六开关管S4A的另一端、第四开关管S2A的另一端与外接负载的一端连接；第一电感L1的另一端与外接负载的另一端连接。同上，第七开关管S1B、第七二极管D1B的阴极与第二电感L2的一端连接；第二电感L2的一端、第八二极管D2B的阳极与第八开关管S2B的一端连接；第九开关管S3B、第九二极管D3B的阴极与第二电感L2的一端连接；第二电感L2的一端、第十二极管D4B的阳极与第十开关管S4B的一端连接；第十开关管S4B的另一端、第八开关管S2B的另一端与外接负载的一端连接；第二电感L2的另一端与外接负载的另一端连接。同上，第十一开关管S1C、第十一二极管D1C的阴极与第三电感L3的一端连接；第三电感L3的一端、第十二二极管D2C的阳极与第十二开关管S2C的一端连接；第十三开关管S3C、第十三二极管D3C的阴极与第三电感L3的一端连接；第三电感L3的一端、第十四二极管D4C的阳极与第十四开关管S4C的一端连接；第十四开关管S4C的另一端、第十二开关管S2C的另一端与外接负载的一端连接；第三电感L3的另一端与外接负载的另一端连接。3、有益效果：本专利技术的三相单级逆变器，具有如下优点：(1)以隔离变压器解决了大升压比和电气隔离问题；(2)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；(3)原边控制输入电流为恒定值，无低频脉冲；(4)工作时电流流经器件少，提升了效率。(5)拓扑结构稳定、可靠，具有较大的输出功率四、附图说明图1是本专利技术的三相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；电路3。图2是本专利技术的三相单级逆变器的电路各开关模态示意图。图中的主要符号名称：S5、S6、S1A、S2A、S3A、S4A、S1B、S2B、S3B、S4B、S1C、S2C、S3C、S4C、——第一～第十四开关管；D3、D4、D1A、D2A、D3A、D4A、D1B、D2B、D3B、D4B、D1C、D2C、D3C、D4C——第一～第十四二极管；L1、L2、L3——第一、第二、第三电感；Ui——外接直流电源；D1～D2——第一～第二二极管；uA、uB、uC——外接负载；T——隔离变压器。五、具体实施方式如图1所示，本实例是三相单级逆变器，其特征在于：第一开关管S5的一端、第一二极管D3的阴极与外接直流电源Ui的正极连接；第二开关管S6的一端、第二二级管D4的阳极与相连外接直流电源Ui的负极连接；第三开关管S1A、第三二极管D1A的阴极与第一电感L1的一端连接；第一电感L1的一端、第四二极管D2A的阳极与第四开关管S2A的一端连接；第五开关管S3A、第五二极管D3A的阴极与第一电感L1的一端连接；第一电感L1的一端、第六二极管D4A的阳极与第六开关管S4A的一端连接；第六开关管S4A的另一端、第四开关管S2A的另一端与外接负载的一端连接；第一电感L1的另一端与外接负载的另一端连接。同上，第七开关管S1B、第七二极管D1B的阴极与第二电感L2的一端连接；第二电感L2的一端、第八二极管D2B的阳极与第八开关管S2B的一端连接；第九开关管S3B、第九二极管D3B的阴极与第二电感L2的一端连接；第二电感L2的一端、第十二极管D4B的阳极与第十开关管S4B的一端连接；第十开关管S4B的另一端、第八开关管S2B的另一端与外接负载的一端连接；第二电感L2的另一端与外接负载的另一端连接。同上，第十一开关管S1C、第十一二极管D1C的阴极与第三电感L3的一端连接；第三电感L3的一端、第十二二极管D2C的阳极与第十二开关管S2C的一端连接；第十三开关管S3C、第十三二极管D3C的阴极与第三电感L3的一端连接；第三电感L3的一端、第十四二极管D4C的阳极与第十四开关管S4C的一端连接；第十四开关管S4C的另一端、第十二开关管S2C的另一端与外接负载的一端连接；第三电感L3的另一端与外接负载的另一端连接。下面以附图1为主电路结构，结合附图2来叙述本专利技术的三相单级逆变器的具体工作原理和工作模态。采用原边副边双调制策略，副边调制逆变输出，原边控制输入电流为恒定值，无低频脉冲。副边第四开关管S2A、第六开关管S4A、第八开关管S2B、第十开关管S4B、第十二开关管S2C、第十四开关管S4C为工频开关，任意时刻，高频调制开关管数量为3个，即三相副边各一个。在一个开关周期内有四种工作模态，分别为：工作模态I：如图2(a)所示，在输出电压的正半周，第一开关管S5，第二开关管S6工作。此时，第三开关管S1A、第七开关管S1B、第十一开关管S1C本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种三相单级逆变器，包括电路1电路2和电路3，电路1包括第一开关管S5、第二开关管S6、第一二极管D3、第二二极管D4；电路2包括隔离变压器T；电路3包括第三开关管S1A、第四开关管S2A、第五开关管S3A、第六开关管S4A、第七开关管S1B、第八开关管S2B、第九开关管S3B、第十开关管S4B、第十一开关管S1C、第十二开关管S2C、第十三开关管S3C、第十四开关管S4C、第一电感L1、第二电感L2、第三电感L3、第三二极管D1A、第四二极管D2A、第五二极管D3A、第六二极管D4A、第七二极管D1B、第八二极管D2B、第九二极管D3B、第十二极管D4B、第十一二极管D1C、第十二二极管D2C、第十三二极管D3C、第十四二极管D4C。本专利技术的三相单级逆变器特征在于，第一开关管S5的一端、第一二极管D3的阴极与外接直流电源Ui的正极连接；第二开关管S6的一端、第二二级管D4的阳极与相连外接直流电源Ui的负极连接；第三开关管S1A、第三二极管D1A的阴极与第一电感L1的一端连接；第一电感L1的一端、第四二极管D2A的阳极与第四开关管S2A的一端连接；第五开关管S3A、第五二极管D3A的阴极与第一电感L1的一端连接；第一电感L1的一端、第六二极管D4A的阳极与第六开关管S4A的一端连接；第六开关管S4A的另一端、第四开关管S2A的另一端与外接负载的一端连接；第一电感L1的另一端与外接负载的另一端连接。同上，第七开关管S1B、第七二极管D1B的阴极与第二电感L2的一端连接；第二电感L2的一端、第八二极管D2B的阳极与第八开关管S2B的一端连接；第九开关管S3B、第九二极管D3B的阴极与第二电感L2的一端连接；第二电感L2的一端、第十二极管D4B的阳极与第十开关管S4B的一端连接；第十开关管S4B的另一端、第八开关管82B的另一端与外接负载的一端连接；第二电感L2的另一端与外接负载的另一端连接。同上，第十一开关管S1C、第十一二极管D1C的阴极与第三电感L3的一端连接；第三电感L3的一端、第十二二极管D2C的阳极与第十二开关管S2C的一端连接；第十三开关管S3C、第十三二极管D3C的阴极与第三电感L3的一端连接；第三电感L3的一端、第十四二极管D4C的阳极与第十四开关管S4C的一端连接；第十四开关管S4C的另一端、第十二开关管S2C的另一端与外接负载的一端连接；第三电感L3的另一端与外接负载的另一端连接。...

【技术特征摘要】
1.一种三相单级逆变器，包括电路1电路2和电路3，电路1包括第一开关管S5、第二开关
管S6、第一二极管D3、第二二极管D4；电路2包括隔离变压器T；电路3包括第三开关管S1A、第四
开关管S2A、第五开关管S3A、第六开关管S4A、第七开关管S1B、第八开关管S2B、第九开关管S3B、
第十开关管S4B、第十一开关管S1C、第十二开关管S2C、第十三开关管S3C、第十四开关管S4C、第
一电感L1、第二电感L2、第三电感L3、第三二极管D1A、第四二极管D2A、第五二极管D3A、第六二
极管D4A、第七二极管D1B、第八二极管D2B、第九二极管D3B、第十二极管D4B、第十一二极管D1C、
第十二二极管D2C、第十三二极管D3C、第十四二极管D4C。本发明的三相单级逆变器特征在于，
第一开关管S5的一端、第一二极管D3的阴极与外接直流电源Ui的正极连接；第二开关管S6的
一端、第二二级管D4的阳极与相连外接直流电源Ui的负极连接；第三开关管S1A、第三二极管
D1A的阴极与第一电感L1的一端连接；第一电感L1的一端、第四二极管D2A的阳极与第四开关
管S2A的一端连接；第五开关管S3A、第五二极管D3A的阴极与第一电感L1的一端...

【专利技术属性】
技术研发人员：嵇保健，孙柯，洪峰，虞超群，
申请(专利权)人：南京工业大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32