一种单相并网逆变器的逆变电路制造技术

一种单相并网逆变器的逆变电路，包括逆变电路部分和驱动电路部分；所述逆变电路部分包括IGBTVT1、VT2、VT3、VT4、功率MOSFETVT5和VT6，驱动电路部分包括VT1的驱动单元、VT3的驱动单元、VT2、VT5的驱动单元、VT4、VT6的驱动单元。本实用新型专利技术中，功率MOSFET的栅极串联电阻小于IGBT的栅极串联电阻，功率MOSFET先于IGBT导通，而落后于IGBT关断，充分利用IGBT导通损耗低、而功率MOSFET的开通与关断损耗低的特性，兼顾了两者的优点，克服了两者的不足，使下桥臂IGBT具有零电压开通的软开关特性和小电流关断的近似软开关特性，降低了系统的损耗，提高了系统的效能。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电力
，特别是涉及一种单相并网逆变器的逆变电路。
技术介绍
在风能或光伏等领域的单相并网逆变器技术中，如何尽可能地提高逆变器的转换效率，是一个重要的技术问题。在现有的开关器件中，开关频率和损耗成为一对矛盾，IGBT 的导通压降低、通态损耗低，但开关损耗较高，不适合高频场合。MOSFET开关管的开通、关断损耗低，适合应用在高频场合，但是导通损耗较IGBT高，且价格相对昂贵。在单相并网逆变器的逆变电路的控制方法上，如何根据系统的特点采用相应的控制策略来提高系统的效能，也是一个值得深入研究的问题。
技术实现思路
本技术的目的在于避免现有技术中的不足之处而提供一种单相并网逆变器的逆变电路。本技术的目的通过以下技术措施实现。一种单相并网逆变器的逆变电路，包括单相全桥的逆变电路部分，以及驱动电路部分；所述逆变电路部分的上桥臂的开关管采用IGBT，所述逆变电路部分的下桥臂的开关管采用IGBT和MOSFET并联的结构；IGBT VTl和VT3构成单相全桥逆变电路部分的上桥臂，IGBT VT2和功率MOSFET VT5并联，IGBT VT4和功率MOSFET VT6并联，共同构成单相全桥逆变电路部分的下桥臂；VTl和VT3的集电极与直流母线正极+VDC连接，VTl的发射极和VT2的集电极连接，VT3的发射极和VT4的集电极连接；VT2的集电极和VT5的漏极连接，VT4的集电极和T6 的漏极连接 ’VT2的发射极、VT5的源极、VT4的发射极、VT6的源极和直流母线负极-VDC连接；所述驱动电路部分包括VTl的驱动单元、VT3的驱动单元、VT2和VT5的驱动单元， 以及V1M和VT6的驱动单元；VTl的驱动单元由隔离驱动单元1、电阻Rl、R2、稳压管ZDl构成，隔离驱动单元1 输入端接来自中央处理器的信号Wavel，Wavel是和电网同步的工频信号，隔离驱动单元1 的输出驱动信号经过串联电阻Rl和VTl的栅极连接，隔离驱动单元1的输出公共端和VTl 的发射极连接；稳压管ZDl的阴极和VTl的栅极连接，稳压管ZDl的阳极和VTl的发射极连接，下拉电阻R2和ZDl并联；VT3的驱动单元由隔离驱动单元2、电阻R3、R4、稳压管ZD2构成，隔离驱动单元2 的输入端接来自中央处理器的信号Wave2，Wave2是和电网同步的工频信号，隔离驱动单元 2的输出驱动信号经过串联电阻R3和VT3的栅极连接，隔离驱动单元2的输出公共端和VT3 的发射极连接；稳压管ZD2的阴极和VT3的栅极连接，稳压管ZD2的阳极和VT3的发射极连接，下拉电阻R4和ZD2并联；VT2和VT5的驱动单元由隔离驱动单元3、电阻R5、R6、R7、R8、稳压管S)3、ZD4构成；电阻R5、R6的阻值为Im Ω到99m Ω，电阻R6的阻值小于电阻R5的阻值；隔离驱动单元 3的输入端接来自中央处理器的SPWM信号PWM1，隔离驱动单元3的输出驱动信号经过串联电阻R5和VT2的栅极连接，同时，隔离驱动单元3的输出驱动信号经过串联电阻R6和VT5 的栅极连接；隔离驱动单元3的输出公共端和VT2的发射极以及VT5的源极连接；稳压管 ZD3的阴极和VT2的栅极连接，稳压管ZD3的阳极和VT2的发射极连接，下拉电阻R7和ZD3 并联；稳压管ZD4的阴极和VT5的栅极连接，稳压管ZD4的阳极和VT5的源极连接，下拉电阻R8和ZD4并联；VT4和VT6的驱动单元由隔离驱动单元4、电阻R9、R10、R11、R12、稳压管S)5、S)6 构成；电阻R9、R10的阻值为ΙπιΩ到99πιΩ，其中电阻RlO的阻值小于电阻R9的阻值；隔离驱动单元4的输入端接来自中央处理器的SPWM信号PWM2 ；隔离驱动单元4的输出驱动信号经过串联电阻R9和VT4的栅极连接，同时，隔离驱动单元4的输出驱动信号经过串联电阻RlO和VT6的栅极连接；隔离驱动单元4的输出公共端和VT4的发射极以及VT6的源极连接；稳压管ZD5的阴极和VT4的栅极连接，稳压管ZD5的阳极和VT4的发射极连接，下拉电阻Rll和ZD5并联；稳压管ZD5的阴极和VT6的栅极连接，稳压管ZD5的阳极和VT6的源极连接，下拉电阻R12和ZD6并联。本技术的单相并网逆变器电路，采用上述的硬件电路拓扑，充分利用IGBT导通损耗低、而功率MOSFET的开通与关断损耗低的特性，兼顾了两者的优点，克服了两者的不足，使下桥臂IGBT具有零电压开通的软开关特性和小电流关断的近似软开关特性，降低了系统的损耗，提高了系统的效能。附图说明利用附图对本技术做进一步说明，但附图中的内容不构成对本技术的任何限制。图1是本技术的一个实施例的逆变电路部分的电路图。图2是本技术的一个实施例的驱动电路部分的电路图。图3是本技术的一个实施例的加在驱动电路部分的波形图。具体实施方式结合以下实施例对本技术作进一步说明。本技术的单相并网逆变器的逆变电路的一个实施例如图1和图2所示，包括单相全桥的逆变电路部分，以及驱动电路部分；如图1，所述逆变电路部分的上桥臂的开关管采用IGBT，所述逆变电路部分的下桥臂的开关管采用IGBT和MOSFET并联的结构；IGBT VTl和VT3构成单相全桥逆变电路部分的上桥臂，IGBT VT2和功率MOSFET VT5并联，IGBT VT4和功率MOSFET VT6并联，共同构成单相全桥逆变电路部分的下桥臂；VTl和VT3的集电极与直流母线正极+VDC连接，VTl的发射极和VT2的集电极连接，VT3的发射极和VT4的集电极连接；VT2的集电极和VT5的漏极连接，VT4的集电极和Τ6的漏极连接；VT2的发射极、VT5的源极、VT4的发射极、VT6的源极和直流母线负极-VDC连接；如图2所示，所述驱动电路部分包括VTl的驱动单元、VT3的驱动单元、VT2和VT5 的驱动单元，以及VT4和VT6的驱动单元。VTl的驱动单元由隔离驱动单元1、电阻Rl、R2、稳压管ZDl构成，隔离驱动单元1 输入端接来自中央处理器的信号Wavel，Wavel是和电网同步的工频信号，隔离驱动单元1 的输出驱动信号经过串联电阻Rl和VTl的栅极连接，隔离驱动单元1的输出公共端和VTl 的发射极连接；稳压管ZDl的阴极和VTl的栅极连接，稳压管ZDl的阳极和VTl的发射极连接，下拉电阻R2和ZDl并联。VT3的驱动单元由隔离驱动单元2、电阻R3、R4、稳压管ZD2构成，隔离驱动单元2 的输入端接来自中央处理器的信号Wave2，Wave2是和电网同步的工频信号，隔离驱动单元 2的输出驱动信号经过串联电阻R3和VT3的栅极连接，隔离驱动单元2的输出公共端和VT3 的发射极连接；稳压管ZD2的阴极和VT3的栅极连接，稳压管ZD2的阳极和VT3的发射极连接，下拉电阻R4和ZD2并联。VT2和VT5的驱动单元由隔离驱动单元3、电阻R5、R6、R7、R8、稳压管ZD3、ZD4 构成；电阻R5、R6的阻值为ΙπιΩ到99πιΩ，电阻R6的阻值小于电阻R5的阻值，这样功率 MOSFET VT5先于IGBT VT2导通，而落后于IGBT VT2关断；来自中央处理器的SPWM信号 PWM1，经过隔离驱动单元3产生隔离驱动；隔离驱动单本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种单相并网逆变器的逆变电路，其特征在于：包括单相全桥的逆变电路部分，以及驱动电路部分；所述逆变电路部分的上桥臂的开关管采用ＩＧＢＴ，所述逆变电路部分的下桥臂的开关管采用ＩＧＢＴ和ＭＯＳＦＥＴ并联的结构；ＩＧＢＴ　ＶＴ１和ＶＴ３构成单相全桥逆变电路部分的上桥臂，ＩＧＢＴ　ＶＴ２和功率ＭＯＳＦＥＴ　ＶＴ５并联，ＩＧＢＴ　ＶＴ４和功率ＭＯＳＦＥＴ　ＶＴ６并联，共同构成单相全桥逆变电路部分的下桥臂；ＶＴ１和ＶＴ３的集电极与直流母线正极＋ＶＤＣ连接，ＶＴ１的发射极和ＶＴ２的集电极连接，ＶＴ３的发射极和ＶＴ４的集电极连接；ＶＴ２的集电极和ＶＴ５的漏极连接，ＶＴ４的集电极和Ｔ６的漏极连接；ＶＴ２的发射极、ＶＴ５的源极、ＶＴ４的发射极、ＶＴ６的源极和直流母线负极－ＶＤＣ连接；所述驱动电路部分包括ＶＴ１的驱动单元、ＶＴ３的驱动单元、ＶＴ２和ＶＴ５的驱动单元，以及ＶＴ４和ＶＴ６的驱动单元；ＶＴ１的驱动单元由隔离驱动单元１、电阻Ｒ１、Ｒ２、稳压管ＺＤ１构成，隔离驱动单元１输入端接来自中央处理器的信号Ｗａｖｅ１，Ｗａｖｅ１是和电网同步的工频信号，隔离驱动单元１的输出驱动信号经过串联电阻Ｒ１和ＶＴ１的栅极连接，隔离驱动单元１的输出公共端和ＶＴ１的发射极连接；稳压管ＺＤ１的阴极和ＶＴ１的栅极连接，稳压管ＺＤ１的阳极和ＶＴ１的发射极连接，下拉电阻Ｒ２和ＺＤ１并联；ＶＴ３的驱动单元由隔离驱动单元２、电阻Ｒ３、Ｒ４、稳压管ＺＤ２构成，隔离驱动单元２的输入端接来自中央处理器的信号Ｗａｖｅ２，Ｗａｖｅ２是和电网同步的工频信号，隔离驱动单元２的输出驱动信号经过串联电阻Ｒ３和ＶＴ３的栅极连接，隔离驱动单元２的输出公共端和ＶＴ３的发射极连接；稳压管ＺＤ２的阴极和ＶＴ３的栅极连接，稳压管ＺＤ２的阳极和ＶＴ３的发射极连接，下拉电阻Ｒ４和ＺＤ２并联；ＶＴ２和ＶＴ５的驱动单元由隔离驱动单元３、电阻Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８、稳压管ＺＤ３、ＺＤ４构成；电阻Ｒ５、Ｒ６的阻值为１ｍΩ到９９ｍΩ，电阻Ｒ６的阻值小于电阻Ｒ５的阻值；隔离驱动单元３的输入端接来自中央处理器的ＳＰＷＭ信号ＰＷＭ１，隔离驱动单元３的输出驱动信号经过串联电阻Ｒ５和ＶＴ２的栅极连接，同时，隔离驱动单元３的输出驱动信号经过串联电阻Ｒ６和ＶＴ５的栅极连接；隔离驱动单元３的输出公共端和ＶＴ２的发射极以及ＶＴ５的源极连接；稳压管ＺＤ３的阴极和ＶＴ２的栅极连接，稳压管ＺＤ３的阳极和ＶＴ２的发射极连接，下拉电阻Ｒ７和ＺＤ３并联；稳压管ＺＤ４的阴极和ＶＴ５的栅极连接，稳压管ＺＤ４的阳极和ＶＴ５的源极连接，下拉电阻Ｒ８和ＺＤ４并联；ＶＴ４和ＶＴ６的驱动单元由隔离驱动单元４、电阻Ｒ９、Ｒ１０、Ｒ１１、Ｒ１２、稳压管ＺＤ５、ＺＤ６构成；电阻Ｒ９、Ｒ１０的阻值为１ｍΩ到９９ｍΩ，其中电阻Ｒ１０的阻值小于电阻Ｒ９的阻值；隔离驱动单元４的输入端接来自中央处理器的ＳＰＷＭ信号ＰＷＭ２；隔离驱动单元４的输出驱动信号经过串联电阻Ｒ９和ＶＴ４的栅极连接，同时，隔离驱动单元４的输出驱动信号经过串联电阻Ｒ１０和ＶＴ６的栅极连接；隔离驱动单元４的输出公共端和ＶＴ４的发射极以及ＶＴ６的源极连接；稳压管ＺＤ５的阴极和ＶＴ４的栅极连接，稳压管ＺＤ５的阳极和ＶＴ４的发射极连接，下拉电阻Ｒ１１和ＺＤ５并联；稳压管ＺＤ５的阴极和ＶＴ６的栅极连接，稳压管ＺＤ５的阳极和ＶＴ６的源极连接，下拉电阻Ｒ１２和ＺＤ６并联。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：徐海波，韩军良，郑照红，
申请(专利权)人：广东易事特电源股份有限公司，
类型：实用新型
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