一种高频链逆变器制造技术

本发明专利技术提出了一种高频链逆变器，其主电路包括全桥不控整流电路，与交流电源相连，对交流电源进行整流，获得直流电源并进行输出；与所述全桥不控整流电路相连接的全桥可控逆变电路，用于接收所述全桥不控整流电路输出的直流电源，对直流电源进行逆变，获得50％占空比的对称高频脉冲并进行输出；与所述全桥可控逆变电路相连接的高频变压器，用于接收所述高频脉冲，将高频脉冲变换为两路50％占空比的对称的高频脉冲。与所述高频变压器相连的吸收电路，用于吸收所述高频变压器漏感和开关脉冲尖峰。所述主电路的前级采用50％占空比的对称的高频脉冲，不会使高频变压器产生偏磁出现磁饱和现象，提高高频变压器的利用率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电力电子变换器，具体涉及一种高频链逆变器。
技术介绍
电力电子变换器是利用功率开关器件通过特定的组合方式而构成的电能变换装置，主要分为交流变直流、直流变交流、直流变直流、交流变交流四大类。其中将直流电转换为交流电的变换器称为逆变器。在工业和科学技术高度发展的今天，用户对电能质量的要求越来越高，包括市电在内的所有原始电能可能满足不了用户的要求，必须经过处理后才能使用，逆变技术在这种处理中就起到了重要的作用。而如何给各种电子设备提供高质量、高可靠性的电源已成为空航航天、船舶、计算机、通讯和医疗等领域的一个重要课题，同时如何使一个供电系统更加稳定、可靠、不间断的提供电源也是一个重要的研究课题。逆变器是应用功率半导体器件将直流电变换成交流电以供交流负载使用的功率变换装置。输出交流负载与输入直流电源间有高频电气隔离的逆变器，称为高频链逆变器。高频电气隔离实现了逆变器输出与输入之间的电器隔离，提高了逆变器运行的安全性、可靠性和电磁兼容；同时可以使逆变器输出电压和输入电压匹配，即允许输入电压在宽范围内变化时保证输出电压的质量，使其应用范围大大拓宽；而且高频变压器的工作频率在20kHz以上，其体积、重量及音频噪声被大大降低，有效的克服了低频链的缺陷。因此，在以直流发电机、蓄电池、太阳能电池和燃料电池为主直流电源逆变场合，高频链逆变器具有广泛的应用前景，特别是对体积与重量有高要求的逆变场合有更重要的应用价值。但是如何提高高频链逆变器的效率是本领域亟需解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是：提供一种高频链逆变器，其提高了高频链逆变器的效率。本专利技术的解决方案是这样实现的：一种高频链逆变器，包括主电路，所述主电路包括全桥不控整流电路，与交流电源相连，对交流电源进行整流，获得直流电源并进行输出；与所述全桥不控整流电路相连接的全桥可控逆变电路，用于接收所述全桥不控整流电路输出的直流电源，对直流电源进行逆变，获得高频脉冲并进行输出；与所述全桥可控逆变电路相连接的高频变压器，用于接收所述全桥可控逆变电路输出的高频脉冲，将高频脉冲经过高频变压器的初级绕组L1变换为高频变压器次级绕组L2和L3输出的两组具有相同幅值和相同相位的高频脉冲。本专利技术的另一技术方案在于在上述基础之上，所述主电路还包括与所述高频变压器相连接的吸收电路，用于吸收高频变压器的漏感和尖峰，并能将能量返回再次利用；与所述吸收电路相连接的移相电路，用于接收所述高频变压器输出的两组同幅同相的高频交流电，将同幅同相的高频交流电，经移相调制变换成双极性倍频SPWM波；与所述移相电路相连接的LC滤波电路，用于接收所述移相电路输出的双极性倍频SPWM波，对双极性倍频SPWM波进行滤波处理，并对滤波处理后的交流电进行输出。本专利技术的另一技术方案在于在上述基础之上，所述全桥不控整流电路包括电解电容C1、不可控二极管D1、不可控二极管D2、不可控二极管D3、不可控二极管D4、不可控二极管D5和不可控二极管D6，三相交流电中A相与不可控二极管D2阴极相连接，B相与不可控二极管D4阴极相连接，C相与不可控二极管D6阴极相连接，不可控二极管D2阴极与不可控二极管D1的阳极相连接，不可控二极管D4阴极与不可控二极管D3阳极相连接，不可控二极管D6阴极与不可控二极管D5阳极相连接，不可控二极管D2阳极和不可控二极管D4阳极相连，不可控二极管D4阳极和不可控二极管D6阳极相连，不可控二极管D1阴极和不可控二极管D3阴极相连，不可控二极管D3阴极和不可控二极管D5阴极相连，不可控二极管D5阴极和电解电容C1的正极相连接，电解电容C1的负极与不可控二极管D6阳极的相连接。本专利技术的另一技术方案在于在上述基础之上，所述全桥可控逆变电路的领先桥臂包括相连接的功率开关器件S1和功率开关器件S2，功率开关器件S1的两端并联有二极管D7，功率开关器件S2的两端并联有二极管D8；所述全桥可控逆变电路的滞后桥臂包括相连接的功率开关器件S3和功率开关器件S4，功率开关器件S3的两端并联有二极管D9，功率开关器件S4的两端并联有二极管D10；功率开关器件S1、功率开关器件S3与电解电容C1的正极相连，功率开关器件S2、功率开关器件S4与电解电容C1的负极相连，功率开关器件S1、功率开关器件S2与高频变压器初级绕组L1的同名端相连，功率开关器件S3、功率开关器件S4与高频变压器初级绕组L1的异名端相连。本专利技术的另一技术方案在于在上述基础之上，所述吸收电路包括高频变压器次级绕组L2的吸收电路和次级绕组L3的吸收电路；所述高频变压器次级绕组L2的吸收电路包括相接连的功率开关器件S6和吸收电容C4，其中功率开关器件S6和吸收电容C4的连接端连接二极管D13的阴极，二极管D13阳极与次级绕组L3的同名端连接，功率开关器件S6的另一端连接次级绕组L2的异名端，吸收电容C4的另一端连接次级绕组L2的同名端，功率开关器件S6的两端并联有二极管D12，吸收电容C2连接高频变压器的次级绕组L2和L3的异名端，吸收电容C5连接高频变压器的次级绕组L2和L3的同名端；所述高频变压器次级绕组L3的吸收电路包括相接连的功率开关器件S5和吸收电容C3，功率开关器件S5的另一端连接次级绕组L3的同名端，吸收电容C3的另一端连接次级绕组L3的异名端，功率开关器件S5的两端并联有二极管D11。本专利技术的另一技术方案在于在上述基础之上，所述移相电路包括相连接的功率开关器件S7和功率开关器件S8、相连接的功率开关器件S9和功率开关器件S10，功率开关器件S7和功率开关器件S8的连接端接参考地，功率开关器件S7另一端接高频变压器次级绕组L2的同名端，功率开关器件S8另一端接高频变压器次级绕组L3的异名端；功率开关器件S9和功率开关器件S10的连接端接滤波电路电感的一端，功率开关器件S9另一端接次级绕组L2的异名端，功率开关器件S10另一端接次级绕组L3的同名端，功率开关器件S7的两端并联有二极管D14，功率开关器件S8的两端并联有二极管D15,功率开关器件S9的两端并联有二极管D16，功率开关器件S10的两端并联有二极管D17。本专利技术的另一技术方案在于在上述基础之上，所述LC滤波电路包括相连接的低频滤波电感L和电容Cr，低频滤波电感L的另一端接功率开关器件S9和功率开关器件S10的连接端，电容Cr的另一端接参考地，电容Cr的两端为输出所需的电压。本专利技术的另一技术方案在于在上述基础之上，还包括控制电路，所述控制电路包括采样电路，用于接收所述主电路输出的电压和电流信号，经霍尔传感器和取样处理得到小于5V的弱电信号；与所述采样电路相连接的保护电路，用于接收采样电路采样得到的电压和电流弱电信号，对高频链逆变器输出的电压和电流进行过流、短路、过压、欠压保护，输出保护开关信号，并将保护开关信号同时送入DSP核心电路的PWM硬件中断脚和驱动电路，当故障出现时，用于硬件保护以关断所述主电路中的功率器件；与所述保护电路相连接的DSP核心电路，用于接收所述保护电路得到的保护开关信号，禁止输出PWM信号，同时接收所述调理电路得到的电压和电流信号，在DSP芯片内进行AD转换、双闭环控制、电压调制处理，最终输出PWM信号；与所述DSP核心电路相连接的驱动电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高频链逆变器，其特征在于，包括主电路，所述主电路包括全桥不控整流电路，与交流电源相连，对交流电源进行整流，获得直流电源并进行输出；与所述全桥不控整流电路相连接的全桥可控逆变电路，用于接收所述全桥不控整流电路输出的直流电源，对直流电源进行逆变，获得高频脉冲并进行输出；与所述全桥可控逆变电路相连接的高频变压器，用于接收所述全桥可控逆变电路输出的高频脉冲，将高频脉冲经过高频变压器的初级绕组L1变换为高频变压器次级绕组L2和L3输出的两组具有相同幅值和相同相位的高频脉冲。

【技术特征摘要】
1.一种高频链逆变器，其特征在于，包括主电路，所述主电路包括全桥不控整流电路，与交流电源相连，对交流电源进行整流，获得直流电源并进行输出；与所述全桥不控整流电路相连接的全桥可控逆变电路，用于接收所述全桥不控整流电路输出的直流电源，对直流电源进行逆变，获得高频脉冲并进行输出；与所述全桥可控逆变电路相连接的高频变压器，用于接收所述全桥可控逆变电路输出的高频脉冲，将高频脉冲经过高频变压器的初级绕组L1变换为高频变压器次级绕组L2和L3输出的两组具有相同幅值和相同相位的高频脉冲。2.根据权利要求1所述的高频链逆变器，其特征在于，所述主电路还包括与所述高频变压器相连接的吸收电路，用于吸收高频变压器的漏感和尖峰，并能将能量返回再次利用；与所述吸收电路相连接的移相电路，用于接收所述高频变压器输出的两组同幅同相的高频交流电，将同幅同相的高频交流电，经移相调制变换成双极性倍频SPWM波；与所述移相电路相连接的LC滤波电路，用于接收所述移相电路输出的双极性倍频SPWM波，对双极性倍频SPWM波进行滤波处理，并对滤波处理后的交流电进行输出。3.根据权利要求1所述的高频链逆变器，其特征在于，所述全桥不控整流电路包括电解电容C1、不可控二极管D1、不可控二极管D2、不可控二极管D3、不可控二极管D4、不可控二极管D5和不可控二极管D6，三相交流电中A相与不可控二极管D2阴极相连接，B相与不可控二极管D4阴极相连接，C相与不可控二极管D6阴极相连接，不可控二极管D2阴极与不可控二极管D1的阳极相连接，不可控二极管D4阴极与不可控二极管D3阳极相连接，不可控二极管D6阴极与不可控二极管D5阳极相连接，不可控二极管D2阳极和不可控二极管D4阳极相连，不可控二极管D4阳极和不可控二极管D6阳极相连，不可控二极管D1阴极和不可控二极管D3阴极相连，不可控二极管D3阴极和不可控二极管D5阴极相连，不可控二极管D5阴极和电解电容C1的正极相连接，电解电容C1的负极与不可控二极管D6阳极的相连接。4.根据权利要求1所述的高频链逆变器，其特征在于，所述全桥可控逆变电路的领先桥臂包括相连接的功率开关器件S1和功率开关器件S2，功率开关器件S1的两端并联有二极管D7，功率开关器件S2的两端并联有二极管D8；所述全桥可控逆变电路的滞后桥臂包括相连接的功率开关器件S3和功率开关器件S4，功率开关器件S3的两端并联有二极管D9，功率开关器件S4的两端并联有二极管D10；功率开关器件S1、功率开关器件S3与电解电容C1的正极相连，功率开关器件S2、功率开关器件S4与电解电容C1的负极相连，功率开关器件S1、功率开关器件S2与高频变压器初级绕组L1的同名端相连，功率开关器件S3、功率开关器件S4与高频变压器初级绕组L1的异名端相连。5.根据权利要求2所述的高频链逆变器，其特征在于，所述吸收电路包括高频变压器次级绕组L2的吸收电路和次级绕组L3的吸收电路；所述高频变压器次级绕组L2的吸收电路包括相接连的功率开关器件S6和吸收电容C4，其中功率开关器件S6和吸收电容C4的连接端连接二极管D13的阴极，二极管D13阳极与次级绕组L3的同名端...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡年春，胡楷，张玘，李金龙，
申请(专利权)人：威胜集团有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43