無源無損軟開關雙降壓式全橋逆變器制造技術

本發明專利技術公開了一種無源無損軟開關雙降壓式全橋逆變器，包括雙降壓式全橋逆變電路1、第一吸收電路2、第二吸收電路3、直流電源輸入電路4和負載電路5。采用平均電流控制，根據電感電流的方向控制逆變電路半周期工作。本發明專利技術的優點是：拓撲本身無橋臂直通問題、無開關管寄生二極管反向恢復問題、利用基于DC/DC的無源軟開關技術進一步提高系統的效率和可靠性等。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種逆變器，尤其涉及一種無源無損軟開關雙降壓式全橋逆變器。
技術介紹
目前，人們對電力電子裝置的效率要求不斷提高，而高頻化一直是電力電子學追求的目標。伴隨著高頻化，功率器件的開關損耗成為日益突出的矛盾。軟開關技術成為降低開關損耗，提高系統效率的一個重要手段。有源的軟開關技術通過附加開關或改變拓撲等方式，令檢測手段和控制策略復雜化。而吸收電路是唯一可能以無源方式實現軟開關的途徑，但是直流變換器中的無源軟開關技術在DC/AC中卻存在難題。
技術實現思路
1、專利技術目的本專利技術的目的是減小拓撲中高頻功率器件的開關損耗，提供一種采用無源無損吸收電路的雙降壓式全橋逆變器。2、技術方案為了解決上述的技術問題，本專利技術的無源無損軟開關雙降壓式全橋逆變器，包括雙降壓式全橋逆變電路1、第一吸收電路2、第二吸收電路3、直流電源輸入電路4和負載電路5。其中雙降壓式全橋逆變電路I包括第一功率三極開關管S1、第二功率三極開關管S2、第三功率三極開關管S3、第四功率三極開關管S4、第一功率二極管D1、第二功率二極管D2，具體連接方式為，第一功率三極開關管S1的源級與第一功率二極管D1的陰極連接，第一功率二極管D1的陽極與第三功率三極開關管S3的源級連接，第三功率三極開關管S3的漏級與第四功率三極開關管S4的源級連接，第四功率三極開關管S4的漏級與第二功率二極管D2的陰極連接，第二功率二極管D2的陽極與第二功率三極開關管S2的漏級連接，第二功率三極開關管S2的源級與第一功率二極管D1的陽極連接，第一功率三極開關管S1的漏級與第二功率二極管D2的陰極連接；第一吸收電路2包括第三功率二極管D3、第四功率二極管D4、第五功率二極管D5、第一電容C1、第二電容C2、第一電感L1,具體連接方式為,第三功率二極管D3的陰極與第二電容C2的正極連接，第二電容C2的負極與第五功率二極管D5的陰極連接，第五功率二極管D5的陽極與第一電容C1的負極連接，第一電容C1的正極與第三功率二極管D3的陽極連接，第三功率二極管D3的陽極與第四功率二極管D4的陰極連接，第四功率二極管D4的陽極與第一電感L1的一端連接,第一電感L1的另一端與第五功率二極管D5的陰極，第三功率二極管D3的陰極與第一功率二極管D1的陰極連接，第五功率二極管D5的陽極與第一功率二極管D1的陽極連接；第二吸收電路3包括第六功率二極管D6、第七功率二極管D7、第八功率二極管D8、第三電容C3、第四電容C4、第二電感L2,具體連接方式為，第六功率二極管D6的陰極與第四電容C4的正極連接，第四電容C4的負極與第八功率二極管D8的陰極連接，第八功率二極管D8的陽極與第三電容C3的負極連接，第三電容C3的正極與第六功率二極管D6的陽極連接，第六功率二極管D6的陽極與第七功率二極管D7的陰極連接，第七功率二極管D7的陽極與第二電感L2的一端連接，第二電感L2的另一端與第八功率二極管D8的陰極，第八功率二極管D8的陽極與第二功率二極管D2的陽極連接，第六功率二極管D6的陰極與第二功率二極管D2的陰極連接；直流電源輸入電路4包括電源Ud，連接方式為，電源Ud正極與第一功率三極開關管S1的漏極連接，電源Ud負極與第一功率二極管D1的陽極連接；負載電路5包括第三電感L3、第四電感L4、濾波電容Cf和負載電阻R，具體連接方式為，第三電感L3的一端與第一功率三極開關管S1的源級連接，第三電感L3的另一端與第四電感L4的一端連接，第四電感L4的另一端與第二功率三極開關管S2的漏級連接，第三電感L3與第四電感L4的連接端與濾波電容Cf的一端連接，濾波電容Cf的另一端與第三功率三極開關管S3的漏級連接，負載電阻R的一端與第三電感L3與第四電感L4的連接端連接，負載電阻R的另一端與第三功率三極開關管S3的漏級連接。3、有益效果本專利技術是可實現零電壓關斷逆變功能的無源無損軟開關雙降壓式全橋逆變器，具有如下優點(I)保留了雙降壓電路無橋臂直通、無開關管體二極管反向恢復問題的優點；⑵利用雙降壓電路單向電流的特點，使用較易實現的DCDC軟開關技術；(3)通過利用附加的電容、電感及二極管等無源器件自身的諧振過程改善功率器件的開關狀況實現軟開關的功能，簡單可靠。四附圖說明圖1是本專利技術的無源無損軟開關雙降壓式全橋逆變器結構示意圖，標號名稱1、雙降壓式全橋逆變電路；2.第一吸收電路；3、第二吸收電路；4、電源輸入電路；5、負載電路；圖2是本專利技術的無源無損軟開關雙降壓式全橋逆變器各開關模態示意圖；圖中的主要符號名稱=S1 S4-第一 第四功率三極開關管！D1 D8-第一 第八功率二極管；U L4——第一 第四電感A1 C4——第一 第四電容；Cf——濾波電容；Ud——電源；u。——逆變器輸出電壓A——逆變器輸出電流；iu——第三電感L3上的電流；iL4——第四電感L4上的電流。五具體實施例方式如圖1所示，本實例的無源無損軟開關雙降壓式全橋逆變器的特征在于，雙降壓式全橋逆變電路I包括第一功率三極開關管S1、第二功率三極開關管S2、第三功率三極開關管s3、第四功率三極開關管S4、第一功率二極管D1、第二功率二極管D2，具體連接方式為，第一功率三極開關管S1的源級與第一功率二極管D1的陰極連接，第一功率二極管D1的陽極與第三功率三極開關管S3的源級連接，第三功率三極開關管S3的漏級與第四功率三極開關管S4的源級連接，第四功率三極開關管S4的漏級與第二功率二極管D2的陰極連接，第二功率二極管D2的陽極與第二功率三極開關管S2的漏級連接，第二功率三極開關管S2的源級與第一功率二極管D1的陽極連接,第一功率三極開關管S1的漏級與第二功率二極管D2的陰極連接；第一吸收電路2包括第三功率二極管D3、第四功率二極管D4、第五功率二極管D5、第一電容C1、第二電容C2、第一電感L1,具體連接方式為,第三功率二極管D3的陰極與第二電容C2的正極連接，第二電容C2的負極與第五功率二極管D5的陰極連接，第五功率二極管D5的陽極與第一電容C1的負極連接，第一電容C1的正極與第三功率二極管D3的陽極連接，第三功率二極管隊的陽極與第四功率二極管D4的陰極連接，第四功率二極管D4的陽極與第一電感L1的一端連接，第一電感L1的另一端與第五功率二極管D5的陰極，第三功率二極管D3的陰極與第一功率二極管D1的陰極連接，第五功率二極管D5的陽極與第一功率二極管D1的陽極連接；第二吸收電路3包括第六功率二極管D6、第七功率二極管D7、第八功率二極管D8、第三電容C3、第四電容C4、第二電感L2，具體連接方式為，第六功率二極管D6的陰極與第四電容C4的正極連接，第四電容C4的負極與第八功率二極管D8的陰極連接，第八功率二極管隊的陽極與第三電容C3的負極連接，第三電容C3的正極與第六功率二極管D6的陽極連接，第六功率二極管D6的陽極與第七功率二極管D7的陰極連接，第七功率二極管D7的陽極與第二電感L2的一端連接，第二電感L2的另一端與第八功率二極管D8的陰極，第八功率二極管D8的陽極與第二功率二極管D2的陽極連接，第六功率二極管D6的陰極與第二功率二極管D2的陰極連接；直流電源輸入電路4包括電源Ud，連接方式為，電源Ud正極與第一功率三極開關管S1的漏極連接，電源Ud負本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種無源無損軟開關雙降壓式全橋逆變器，包括雙降壓式全橋逆變電路(1)、第一吸收電路(2)、第二吸收電路(3)、直流電源輸入電路(4)和負載電路(5)。雙降壓式全橋逆變電路(1)包括第一功率三極開關管(S1)、第二功率三極開關管(S2)、第三功率三極開關管(S3)、第四功率三極開關管(S4)、第一功率二極管(D1)、第二功率二極管(D2)，具體連接方式為，第一功率三極開關管(S1)的源級與第一功率二極管(D1)的陰極連接，第一功率二極管(D1)的陽極與第三功率三極開關管(S3)的源級連接，第三功率三極開關管(S3)的漏級與第四功率三極開關管(S4)的源級連接，第四功率三極開關管(S4)的漏級與第二功率二極管(D2)的陰極連接，第二功率二極管(D2)的陽極與第二功率三極開關管(S2)的漏級連接，第二功率三極開關管(S2)的源級與第一功率二極管(D1)的陽極連接，第一功率三極開關管(S1)的漏級與第二功率二極管(D2)的陰極連接；第一吸收電路(2)包括第三功率二極管(D3)、第四功率二極管(D4)、第五功率二極管(D5)、第一電容(C1)、第二電容(C2)、第一電感(L1)，具體連接方式為，第三功率二極管(D3)的陰極與第二電容(C2)的正極連接，第二電容(C2)的負極與第五功率二極管(D5)的陰極連接，第五功率二極管(D5)的陽極與第一電容(C1)的負極連接，第一電容(C1)的正極與第三功率二極管(D3)的陽極連接，第三功率二極管(D3)的陽極與第四功率二極管(D4)的陰極連接，第四功率二極管(D4)的陽極與第一電感(L1)的一端連接，第一電感(L1)的另一端與第五功率二極管(D5)的陰極，第三功率二極管(D3)的陰極與第一功率二極管(D1)的陰極連接，第五功率二極管(D5)的陽極與第一功率二極管(D1)的陽極連接；第二吸收電路(3)包括第六功率二極管(D6)、第七功率二極管(D7)、第八功率二極管(D8)、第三電容(C3)、第四電容(C4)、第二電感(L2)，具體連接方式為，第六功率二極管(D6)的陰極與第四電容(C4)的正極連接，第四電容(C4)的負極與第八功率二極管(D8)的陰極連接，第八功率二極管(D8)的陽極與第三電容(C3)的負極連接，第三電容(C3)的正極與第六功率二極管(D6)的陽極連接，第六功率二極管(D6)的陽極與第七功率二極管(D7)的陰極連接，第七功率二極管(D7)的陽極與第二電感(L2)的一端連接，第二電感(L2)的另一端與第八功率二極管(D8)的陰極，第八功率二極管(D8)的陽極與第二功率二極管(D2)的陽極連接，第六功率二極管(D6)的陰極與第二功率二極管(D2)的陰極連接；直流電源輸入電路(4)包括電源(Ud)，連接方式為，電源(Ud)正極與第一功率三極開關管(S1)的漏極連接，電源(Ud)負極與第一功率二極管(D1)的陽極連接；負載電路(5)包括第三電感(L3)、第四電感(L4)、濾波電容(Cf)和負載電阻(R)，具體連接方式為，第三電感(L3)的一端與第一功率三極開關管(S1)的源級連接，第三電感(L3)的另一端與第四電感(L4)的一端連接，第四電感(L4)的另一端與第二功率三極開關管(S2)的漏級連接，第三電感(L3)與第四電感(L4)的連接端與濾波電容(Cf)的一端連接，濾波電容(Cf)的另一端與第三功率三極開關管(S3)的漏級連接，負載電阻(R)的一端與第三電感(L3)與第四電感(L4)的連接端連接，負載電阻(R)的另一端與第三功率三極開關管(S3)的漏級連接。...

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：尹培培，洪峰，王成華，
申請(專利權)人：南京航空航天大學，
類型：發明
國別省市：