一种基于准Y源阻抗网络的半桥逆变器制造技术

本发明专利技术公开了一种基于准Y源阻抗网络的半桥逆变器，其特征在于，包括：直流电源、第一开关管模块、第二开关管模块、第一电感、第二电感、第三电感、第一电容、第二电容、第三电容和二极管。本发明专利技术提供的一种基于准Y源阻抗网络的半桥逆变器在运行过程中无直通断路的风险，安全性高，且电路结构简单，无需额外增加一级升压电路，便于控制，可以通过调节该电路的直通占空比调节电路的输出电压，可以通过三个绕组的匝数实现对输出电压的宽电压范围控制，且三绕组耦合电感与变压器相比，减小了体积，降低了成本，解决了当前的单向逆变器在误触发导致同时开通，会损坏开关管，且需要升压时，控制复杂，效率降低，增加电路体积和成本的技术问题。

A half bridge inverter based on quasi Y source impedance network

The invention discloses a half-bridge inverter based on quasi-Y source impedance network, which is characterized in that it comprises a DC power supply, a first switch module, a second switch module, a first inductor, a second inductor, a third inductor, a first capacitor, a second capacitor, a third capacitor and a diode. The invention provides a half-bridge inverter based on quasi-Y-source impedance network, which has no through-circuit breaking risk during operation, high safety, simple circuit structure, no need to add an additional step-up circuit, and is easy to control. The output voltage of the circuit can be adjusted by adjusting the through duty cycle of the circuit, and three circuits can be adopted. The number of turns in the winding can control the output voltage in a wide voltage range. Compared with the transformer, the three-winding coupling inductance reduces the volume and the cost. It solves the problem that the current one-way inverter is opened at the same time due to mis-triggering, which will damage the switch tube. When the boost is needed, the control is complex, the efficiency is reduced, and the circuit body is increased. Technical problems of product cost.

【技术实现步骤摘要】
一种基于准Y源阻抗网络的半桥逆变器
本专利技术涉及电力电子领域，尤其涉及一种基于准Y源阻抗网络的半桥逆变器。
技术介绍
半桥逆变器具有结构简单、开关管数量少等特点，因此，被大量的应用在工业领域，传统的单相半桥逆变器如图1所示，其同一桥臂上的开关管交替导通的过程中若因为电磁干扰等原因误触发导致同时开通，会损坏开关管，对电路造成较大的影响。并且，传统的单向逆变器输出交流电压的幅值固定且为直流母线电压的一半，当需要升压时，如图2所示，需要额外加入一级升压电路，导致整体电路控制复杂化，效率降低，或者在输出端加入升压变压器以提高输出电压，但是增加了电路的体积和成本。因此，导致了当前的单向逆变器在误触发导致同时开通，会损坏开关管，且需要升压时，控制复杂，效率降低，增加电路体积和成本的技术问题。
技术实现思路
本专利技术提供了一种基于准Y源阻抗网络的半桥逆变器，解决了当前的单向逆变器在误触发导致同时开通，会损坏开关管，且需要升压时，控制复杂，效率降低，增加电路体积和成本的技术问题。本专利技术提供了一种基于准Y源阻抗网络的半桥逆变器，包括：直流电源、第一开关管模块、第二开关管模块、第一电感、第二电感、第三电感、第一电容、第二电容、第三电容和二极管；所述第一电感、所述第二电感和所述第三电感组成三绕组耦合电感，所述第一电感的第一端、所述第二电感的第一端和所述第三电感的第一端为同名端；所述直流电源的正极分别与所述第一电容的第一端、所述第三电容的第二端和所述二极管的阳极电连接；所述第一电容的第二端与所述第二电容的第一端电连接，所述第一电容和所述第二电容的公共端与所述负载的第一端电连接；所述二极管的阴极与所述第一电感的第一端电连接；所述第一电感的第二端分别与所述第二电感的第一端和所述第三电感的第一端电连接；所述第二电感的第二端与所述第三电容的第一端电连接；所述第三电感的第二端与所述第一开关管模块的第一端电连接；所述第一开关管模块的第二端与所述第二开关管模块的第一端电连接，所述第一开关管模块和所述第二开关管模块的公共端与所述负载的第二端电连接；所述直流电源的负极分别与所述第二电容的第二端和所述第二开关管模块的第二端电连接。优选地，所述第一电感、所述第二电感和所述第三电感共用一个铁芯。优选地，所述第一开关管模块由一个开关管组成；所述第二开关管模块由一个开关管组成。优选地，所述第一开关管模块由至少两个开关管并联组成；所述第二开关管模块由至少两个开关管并联组成。优选地，所述第一开关管模块和所述第二开关管模块中的开关管均为NMOS，其中，第一开关管模块的第一端为第一开关管模块内NMOS的漏极，第二开关管模块的第一端为第二开关管模块内NMOS的漏极，第一开关管模块的第二端为第一开关管模块内NMOS的源极，第二开关管模块的第二端为第二开关管模块内NMOS的源极。优选地，所述第一开关管模块和所述第二开关管模块中的开关管均为IGBT，其中，第一开关管模块的第一端为第一开关管模块内IGBT的集电极，第二开关管模块的第一端为第二开关管模块内IGBT的集电极，第一开关管模块的第二端为第一开关管模块内IGBT的发射极，第二开关管模块的第二端为第二开关管模块内IGBT的发射极。优选地，所述第一电容、所述第二电容和所述第三电容均为有极性电容，其中，所述第一电容、所述第二电容和所述第三电容的第一端均为所述有极性电容的正端，所述第一电容、所述第二电容和所述第三电容的第二端均为所述有极性电容的负端。从以上技术方案可以看出，本专利技术具有以下优点：本专利技术提供了一种基于准Y源阻抗网络的半桥逆变器，包括：直流电源、第一开关管模块、第二开关管模块、第一电感、第二电感、第三电感、第一电容、第二电容、第三电容和二极管；所述第一电感、所述第二电感和所述第三电感组成三绕组耦合电感，所述第一电感的第一端、所述第二电感的第一端和所述第三电感的第一端为同名端；所述直流电源的正极分别与所述第一电容的第一端、所述第三电容的第二端和所述二极管的阳极电连接；所述第一电容的第二端与所述第二电容的第一端电连接，所述第一电容和所述第二电容的公共端与所述负载的第一端电连接；所述二极管的阴极与所述第一电感的第一端电连接；所述第一电感的第二端分别与所述第二电感的第一端和所述第三电感的第一端电连接；所述第二电感的第二端与所述第三电容的第一端电连接；所述第三电感的第二端与所述第一开关管模块的第一端电连接；所述第一开关管模块的第二端与所述第二开关管模块的第一端电连接，所述第一开关管模块和所述第二开关管模块的公共端与所述负载的第二端电连接；所述直流电源的负极分别与所述第二电容的第二端和所述第二开关管模块的第二端电连接。本专利技术提供的一种基于准Y源阻抗网络的半桥逆变器在运行过程中无直通断路的风险，安全性高，且电路结构简单，无需额外增加一级升压电路，便于控制，可以通过调节该电路的直通占空比调节电路的输出电压，可以通过三个绕组的匝数实现对输出电压的宽电压范围控制，且三绕组耦合电感与变压器相比，减小了体积，降低了成本，解决了当前的单向逆变器在误触发导致同时开通，会损坏开关管，且需要升压时，控制复杂，效率降低，增加电路体积和成本的技术问题。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。图1为传统的单相半桥逆变器电路图；图2为传统的单相半桥逆变器加入升压环节的电路图；图3为传统的单相半桥逆变器的输出端加入变压器的电路图；图4为本专利技术提供的一种基于准Y源阻抗网络的半桥逆变器的完整电路图；图5为为本专利技术实施例提供的一种基于准Y源阻抗网络的半桥逆变器在第一开关管模块和第二开关管模块都开通时的电路图；图6为本专利技术实施例提供的一种基于准Y源阻抗网络的半桥逆变器在第一开关管模块开通，第二开关管模块关断时的电路图；图7为本专利技术实施例提供的一种基于准Y源阻抗网络的半桥逆变器在第一开关管模块关断，第二开关管模块开通时的电路图；其中，附图标记如下：Vd、直流电源；L1、第一电感；L2、第二电感；L3、第三电感；D1、二极管；S1、第一开关管模块；S2、第二开关管模块；C1、第一电容；C2、第二电容；C3、第三电容；R1、负载。具体实施方式本专利技术实施例提供了一种基于准Y源阻抗网络的半桥逆变器，解决了当前的单向逆变器在误触发导致同时开通，会损坏开关管，且需要升压时，控制复杂，效率降低，增加电路体积和成本的技术问题。为使得本专利技术的专利技术目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而非全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。请参阅图4至图7，本专利技术实施例提供了一种基于准Y源阻抗网络的半桥逆变器的一个实施例，包括：直流电源Vd、第一开关管模块S1、第二开关管模块S2、第一电感L1、第二电感L2、第三电感L3、第一电容C1、第二电容C2、第本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于准Y源阻抗网络的半桥逆变器，其特征在于，包括：直流电源、第一开关管模块、第二开关管模块、第一电感、第二电感、第三电感、第一电容、第二电容、第三电容和二极管；所述第一电感、所述第二电感和所述第三电感组成三绕组耦合电感，所述第一电感的第一端、所述第二电感的第一端和所述第三电感的第一端为同名端；所述直流电源的正极分别与所述第一电容的第一端、所述第三电容的第二端和所述二极管的阳极电连接；所述第一电容的第二端与所述第二电容的第一端电连接，所述第一电容和所述第二电容的公共端与所述负载的第一端电连接；所述二极管的阴极与所述第一电感的第一端电连接；所述第一电感的第二端分别与所述第二电感的第一端和所述第三电感的第一端电连接；所述第二电感的第二端与所述第三电容的第一端电连接；所述第三电感的第二端与所述第一开关管模块的第一端电连接；所述第一开关管模块的第二端与所述第二开关管模块的第一端电连接，所述第一开关管模块和所述第二开关管模块的公共端与所述负载的第二端电连接；所述直流电源的负极分别与所述第二电容的第二端和所述第二开关管模块的第二端电连接。

【技术特征摘要】
1.一种基于准Y源阻抗网络的半桥逆变器，其特征在于，包括：直流电源、第一开关管模块、第二开关管模块、第一电感、第二电感、第三电感、第一电容、第二电容、第三电容和二极管；所述第一电感、所述第二电感和所述第三电感组成三绕组耦合电感，所述第一电感的第一端、所述第二电感的第一端和所述第三电感的第一端为同名端；所述直流电源的正极分别与所述第一电容的第一端、所述第三电容的第二端和所述二极管的阳极电连接；所述第一电容的第二端与所述第二电容的第一端电连接，所述第一电容和所述第二电容的公共端与所述负载的第一端电连接；所述二极管的阴极与所述第一电感的第一端电连接；所述第一电感的第二端分别与所述第二电感的第一端和所述第三电感的第一端电连接；所述第二电感的第二端与所述第三电容的第一端电连接；所述第三电感的第二端与所述第一开关管模块的第一端电连接；所述第一开关管模块的第二端与所述第二开关管模块的第一端电连接，所述第一开关管模块和所述第二开关管模块的公共端与所述负载的第二端电连接；所述直流电源的负极分别与所述第二电容的第二端和所述第二开关管模块的第二端电连接。2.根据权利要求1所述的一种基于准Y源阻抗网络的半桥逆变器，其特征在于，所述第一电感、所述第二电感和所述第三电感共用一个铁芯。3.根据权利要求1或2所述的一种基于准Y源阻抗网络的半桥逆变器，其特征在于，所述第一开关管模块由一个开关管组成；所述第二开关管模块由一...

【专利技术属性】
技术研发人员：欧祖宏，张桂东，陈思哲，李惜玉，章云，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：广东,44