多绕组正激输出并联单级逆变器制造技术

本发明专利技术提供一种多绕组正激输出并联单级逆变器，其包括其包括两组原边输入绕组和两组副边输出绕组，两组副边输出绕组并联输出。该电路中各模块不会同时工作，不会有电路环流，可保证在电路工作时不需任何偏置电流，保证逆变器在较高效率和频率下工作。具有如下优点：（1）利用变压器变比这一自由度，增加一路绕组输入，使得电路单元可输出双极性电压；（2）同时解决磁复位问题；（3）电路结构可以实现四象限运行，实现能量的双向流动；（4）控制方案简单，易于实现。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种逆变器，特别涉及一种多绕组正激输出并联单级逆变器。
技术介绍
随着电力电子技术的发展，逆变器得到了广泛的研究和应用。近年来，单级隔离逆变器逐渐成为逆变技术的研究热点之一。与传统的逆变电路相比，单级隔离逆变器仅采用一级变换即可实现两级结构的全部功能包括DC/AC逆变、电压调整及电气隔离，电路结构得到了很大的简化，同时工作的开关器件数目少，系统的功率密度、效率及可靠性均有所提高，有优良的静态和动态特性。但单级隔离逆变器仍然存在着以下缺点：正激电路所导致的磁复位问题，影响电路的结构简洁与稳定；电路无法输出无功，即在以输出电压、输出电流为横、纵坐标的坐标系中，无法工作与第二、四象限，而独立型逆变器、具有无功输出能力的并网型逆变器，均需四象限运行。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种新型的多绕组正激输出并联单级逆变器，即保留正激输出并联单级逆变器的优点，同时解决现有的不足。为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种多绕组正激输出并联单级逆变器，其包括两组原边输入绕组和两组副边输出绕组，两组副边输出绕组并联输出。优选地，第一路原边输入绕组的同名端与外接电源正极连接，异名端与第五功率三极开关管的漏极相连，第五功率三极开关管的源极与外接电源相连；第二路绕组输入绕组异名端与外接电源正极连接，同名端与第六功率三极开关管的漏极相连，第六功率三极开关管的源极与外接电源相连；第一路副边输出绕组的同名端与第一功率三极开关管的漏极相连，第一功率三极开关管的源极与第一续流二极管的阳极相连，第一续流二极管的阴极与第二续流二极管的阴极相连，连接到输出滤波电感的一端，第二续流二极管的阳极和第二功率三极开关管的源极相连，第二功率三极开关管的漏极连接到第一路副边输出绕组的异名端，与输出滤波电容的一端相连；第二路副边输出绕组的异名端与第三功率三极开关管的源极相连，第三功率三极开关管的漏极与第三续流二极管的阴极相连，第三续流二极管的阳极与第四续流二极管的阳极相连，连接到输出滤波电感的一端，第四续流二极管的阴极和第二功率三极开关管的漏极相连，第四功率三极开关管的源极连接到第二路副边输出绕组的同名端，与输出滤波电容的一端相连；输出滤波电容的另一端与输出滤波电感的一端相连。如上所述，本专利技术的多绕组正激输出并联单级逆变器具有以下有益效果：该逆变器电路比现有的输出并联单级逆变器增加了一路绕组输入，使电路单元可以向后级输出负电压。其具有以下优点：具有如下优点：（1）利用变压器变比这一自由度，增加一路绕组输入，使得电路单元可输出双极性电压；（2）同时解决磁复位问题；（3）电路结构可以实现四象限运行，实现能量的双向流动；（4）控制方案简单，易于实现。附图说明图1是本专利技术的多绕组正激输出并联单级逆变器电路图。图2a、2b为输出电压大于零，输出电流大于零两个工作模态示意图。图3a、3b为输出电压小于零，输出电流大于零两个工作模态示意图。图4a、4b为输出电压小于零，输出电流小于零两个工作模态示意图。图5a、5b为输出电压大于零，输出电流小于零两个工作模态示意图。图中的主要符号名称：S1~S6——第一~第六功率三极开关管；D1~D4——第一~第四续流二极管；L——输出滤波电感；C——输出滤波电容；Ui——外接电源。具体实施方式以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点与功效。本专利技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本专利技术的精神下进行各种修饰或改变。请参阅图1至图5。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本专利技术的基本构想，遂图式中仅显示与本专利技术中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。如图1所示，本实例的多绕组正激输出并联单级逆变器，其特征在于，第一路原边输入绕组W1同名端与外接电源Ui正极连接，异名端与第五功率三极开关管S5的漏极相连，第五功率三极开关管S5的源极与外接电源Ui相连；第二路原边输入绕组W2异名端与外接电源Ui正极连接，同名端与第六功率三极开关管S6的漏极相连，第六功率三极开关管S6的源极与外接电源Ui相连；第一路副边输出绕组W3的同名端与第一功率三极开关管S1的漏极相连，第一功率三极开关管S1的源极与第一续流二极管D1的阳极相连，第一续流二极管D1的阴极与第二续流二极管D2的阴极相连，连接到输出滤波电感L的一端，第二续流二极管D2的阳极和第二功率三极开关管S2的源极相连，第二功率三极开关管S2的漏极连接到第三路绕组W3的异名端，与输出滤波电容C的一端相连；第二路副边输出绕组W4的异名端与第三功率三极开关管S3的源极相连，第三功率三极开关管S3的漏极与第三续流二极管D3的阴极相连，第三续流二极管D3的阳极与第四续流二极管D4的阳极相连，连接到输出滤波电感L的一端，第四续流二极管D4的阴极和第二功率三极开关管S2的漏极相连，第四功率三极开关管S4的源极连接到第二路副边输出绕组W4的同名端，与输出滤波电容C的一端相连；输出滤波电容C的另一端与输出滤波电感L的一端相连。本专利技术的工作原理是：在输出电流大于零的正半周，第一功率三极开关管S1、第二功率三极开关管S2驱动恒为高电平，第三功率三极开关管S3、第四功率三极开关管S4保持截止，在输出电压大于零时的正半周，第六功率三极开关管S6关断，由第五功率三极开关管S5、第六功率三极开关管S6的体二极管、第一续流二极管D1、第二续流二极管D2、输出滤波电感L、输出滤波电容C组成的正激电路工作。在输出电压小于零时的负半周，第五功率三极开关管S5关断，由第六功率三极开关管S6、第五功率三极开关管S5的体二极管、第一续流二极管D1、第二续流二极管D2、输出滤波电感L、输出滤波电容C组成的正激电路工作。在输出电流小于零的负半周，第三功率三极开关管S3、第四功率三极开关管S4驱动恒为高电平，第一功率三极开关管S1、第二功率三极开关管S2保持截止，在输出电压大于零的正半周，第六功率三极开关管S6保持关断，由第五功率三极开关管S5、第三续流二极管D3、第四续流二极管D4、输出滤波电感L、输出滤波电容C组成的正激电路工作。在输出电压小于零的负半周，第五功率三极开关管S5保持关断，由第六功率三极开关管S6、第三续流二极管D3、第四续流二极管D4、输出滤波电感L、输出滤波电容C组成的正激电路工作。其中，第一、第二、第三、第四功率三极开关管工频调制，起电路反转作用，从而达到逆变目的；双Buck电路部分的第五、第六功率三极开关管高频SPWM调制，以确保输出电压波形。由于本专利技术中电路中各模块不会同时工作，不会有电路环流，可保证在电路工作时不需任何偏置电流，保证逆变器在较高效率和频率下工作。下面以附图1为主电路结构，结合附图2~5来叙述本专利技术的具体工作原理和工作模态。按输出电压ug、电流iL的极性，将输出划分为四个象限：[iL>0、ug>0], [iL>0、ug<0], [iL<0、ug<0], [iL本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多绕组正激输出并联单级逆变器，其特征在于：其包括其包括两组原边输入绕组和两组副边输出绕组，两组副边输出绕组并联输出。

【技术特征摘要】
1.一种多绕组正激输出并联单级逆变器，其特征在于：其包括其包括两组原边输入绕组和两组副边输出绕组，两组副边输出绕组并联输出。2.根据权利要求1所述的多绕组正激输出并联单级逆变器，其特征在于：第一路原边输入绕组（W1）的同名端与外接电源（Ui）正极连接，异名端与第五功率三极开关管（S5）的漏极相连，第五功率三极开关管（S5）的源极与外接电源（Ui）相连；第二路绕组输入绕组（W2）异名端与外接电源（Ui）正极连接，同名端与第六功率三极开关管（S6）的漏极相连，第六功率三极开关管（S6）的源极与外接电源（Ui）相连；第一路副边输出绕组（W3）的同名端与第一功率三极开关管（S1）的漏极相连，第一功率三极开关管（S1）的源极与第一续流二极管（D1）的阳极相连，第一续流二极管（D1）的阴极与第二续流二...

【专利技术属性】
技术研发人员：李元立，洪峰，
申请(专利权)人：苏州弘鹏新能源有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32