一种双BUCK三电感逆变倍频电路制造技术

本发明专利技术涉及一种双BUCK三电感逆变倍频电路，包括正直流母线电容C1、负直流母线电容C2、高频开关管Q1、高频开关管Q2、续流二极管D1、续流二极管D2、滤波电感L1、滤波电感L2和交流滤波电容Cf1，还包括滤波电感L3和交流滤波电容Cf2，正直流母线电容C1和负直流母线电容C2为电路输入直流电源，高频开关管Q1、高频开关管Q2采用PWM方式进行控制，可同时导通，续流二极管D1和续流二极管D2分别是滤波电感L1和滤波电感L2的续流二极管，滤波电感L3为倍频电感，流经滤波电感L3的电流纹波频率为滤波电感L1和L2电流纹波频率的两倍。与现有技术相比，本发明专利技术具有结构简单、上下开关管不存在死区、成本低、输出电感电流纹波是开关频率的两倍相当于变相的提高了开关频率等优点。

【技术实现步骤摘要】
—种双BUCK三电感逆变倍频电路
本专利技术涉及电力电子
，属于直流变交流电力电子逆变电路，尤其是涉及一种双BUCK三电感逆变倍频电路。
技术介绍
传统的半桥逆变器如果需要高精度输出，势必要增加开关频率，而开关频率的提高会导致开关管损耗的增加；另一方面为了防止直流母线电压短路直通，半桥电路上下管需要设定一定的死区时间，这也限制了开关频率的提升。半桥三电平电路和传统半桥电路相比虽然可以减少一半的电感量，但电路没有倍频的效果，在过零点附近也需要设定死区时间。随着电力电子设备的广泛应用，在高质量电压输出的交流可编程电源、航空模拟电源、UPS等逆变电路中存在着需要电流高倍频的应用场合，本专利技术公开一种双BUCK三电感逆变倍频电路，利用电力电子的技术和控制方式可以有效地实现倍频，可以有效增加逆变电路中电流环的带宽，对逆变输出电压的精度有很大的提高作用，该逆变电路主要应用对象是高精度输出逆变电源。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种双BUCK三电感逆变倍频电路，具有结构简单和成本低的优点。本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现:一种双BUCK三电感逆变倍频电路，包括正直流母线电容C1、负直流母线电容C2、高频开关管Q1、高频开关管Q2、续流二极管D1、续流二极管D2、滤波电感L1、滤波电感L2和交流滤波电容Cfl，还包括滤波电感L3和交流滤波电容Cf2，所述的正直流母线电容C1 一端分别连接负直流母线电容C2 —端和N线，另一端分别连接高频开关管Q1和续流二极管D2阴极，所述的负直流母线电容C2另一端分别连接高频开关管Q2和续流二极管D1阳极，所述的续流二极管D1阴极分别连接高频开关管Q1和滤波电感L1 一端，所述的续流二极管D2阳极分别连接高频开关管Q2和滤波电感L2 —端，所述的滤波电感L1另一端分别连接滤波电感L2另一端、交流滤波电容Cfl 一端和滤波电感L3 —端，所述的交流滤波电容Cfl另一端接N线，所述的滤波电感L3另一端连接交流滤波电容Cf2 —端,所述的交流滤波电容Cf2另一端接N线；正直流母线电容C1和负直流母线电容C2为电路输入直流电源，高频开关管Q1、高频开关管Q2采用中心对称PWM方式进行控制，同时导通，续流二极管D1和续流二极管D2分别是滤波电感L1和滤波电感L2的续流二极管，滤波电感L3为倍频电感，流经滤波电感L3的电流纹波频率为滤波电感L1和L2电流纹波频率的两倍。优选地是，所述的PWM方式采用的占空比为中心对称，高频开关管Q1、高频开关管Q2在每个开关周期都有共同导通的时间。优选地是，所述的续流二极管采用快恢复二极管。采用三个独立的双BUCK三电感逆变倍频电路分别作为A、B和C三相，三相共用C1、C2,且三相共用直流输入侧母线电容的公共连接点形成N线，组合成三相四线制电压源逆变器。优选地是，所述的高频开关管选用不带有反向并联二极管的场效应管。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点:I)本专利技术在传统双BUCK半桥逆变电路的基础上，通过添加一个倍频电感，可以达到降低传统双BUCK半桥逆变电路中滤波电感值且在不增加开关管开关频率的基础上，使得输出倍频电感电流纹波是开关频率的两倍，这也可以有效增加逆变电路中电流环的带宽，对逆变输出电压的精度有很大的提高作用。2)本专利技术中由于占空比是采用中心点对称的，两个高频开关管可同时导通，克服了传统半桥逆变器中开关管不能直通的缺陷。高频开关管在每个开关周期都有共同导通的时间，无需设定延迟时间，可进一步提高输出逆变电压的精度。3)本专利技术结构简单、成本低。通过降低原来双BUCK电路两个滤波电感量，增加了一个倍频滤波电感，且两个高效开关管不需要选用内置或外置反向并联二极管，可以有效降低整体成本，而达到输出电流纹波倍频的效果。【附图说明】图1为本专利技术的双BUCK三电感逆变倍频电路图； 图2为本专利技术在离网正半周输出时PWM波形以及相应的三个滤波电感的电流波形示意图。【具体实施方式】下面结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细说明。本实施例以本专利技术技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本专利技术的保护范围不限于下述的实施例。如图1所示，一种双BUCK三电感逆变倍频电路，包括正直流母线电容仏、负直流母线电容C2、高频开关管Q1、高频开关管Q2、续流二极管D1、续流二极管D2、滤波电感L1、滤波电感L2、交流滤波电容Cfl、滤波电感L3和交流滤波电容Cf2，所述的正直流母线电容C1 一端分别连接负直流母线电容C2 —端和N线，另一端分别连接高频开关管Q1和续流二极管D2阴极，所述的负直流母线电容C2另一端分别连接高频开关管Q2和续流二极管D1阳极，所述的续流二极管D1阴极分别连接高频开关管Q1和滤波电感L1 一端，所述的续流二极管D2阳极分别连接高频开关管Q2和滤波电感L2 —端，所述的滤波电感L1另一端分别连接滤波电感L2另一端、交流滤波电容Cfl 一端和滤波电感L3 —端，所述的交流滤波电容Cfl另一端接N线，所述的滤波电感L3另一端连接交流滤波电容Cf2 —端,所述的交流滤波电容Cf2另一端接N线。续流二极管为快恢复二极管。高频开关管可以不强制选用内置或外置反向并联二极管，均可实现本专利技术的倍频电路，选用不带有反向并联二极管的场效应管可降低整体成本。正直流母线电容C1和负直流母线电容C2为电路输入直流电源，高频开关管Q1、高频开关管Q2采用PWM方式进行控制，可同时导通，续流二极管D1和续流二极管D2分别是滤波电感L1和滤波电感L2的续流二极管，滤波电感L3为倍频电感，流经滤波电感L3的电流纹波频率为闻频开关管Q1、闻频开关管Q2频率的两倍。当利用本专利技术双BUCK三电感逆变倍频电路组成电压源逆变器时，采用三个独立的双BUCK三电感逆变倍频电路分别作为A、B和C三相，三相共用CpC2，且三相共用输入侧直流母线电容的公共连接点形成N线，组合成三相四线制电压源逆变器。如图2所示，PWM方式采用的占空比为中心对称，Q1_PWM为控制高频开关管Q1的PWM波，Q2_PWM为控制高频开关管Q2的PWM波，高频开关管Q1、高频开关管Q2在每个开关周期都有共同导通的时间。从图2可以看出双BUCK三电感逆变倍频电路输出滤波电感L3的电流纹波是开关频率的两倍，本专利技术具有结构简单、成本低、倍频的优点。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双BUCK三电感逆变倍频电路，包括正直流母线电容C1、负直流母线电容C2、高频开关管Q1、高频开关管Q2、续流二极管D1、续流二极管D2、滤波电感L1、滤波电感L2和交流滤波电容Cf1，其特征在于，还包括滤波电感L3和交流滤波电容Cf2，所述的正直流母线电容C1一端分别连接负直流母线电容C2一端和N线，另一端分别连接高频开关管Q1和续流二极管D2阴极，所述的负直流母线电容C2另一端分别连接高频开关管Q2和续流二极管D1阳极，所述的续流二极管D1阴极分别连接高频开关管Q1和滤波电感L1一端，所述的续流二极管D2阳极分别连接高频开关管Q2和滤波电感L2一端，所述的滤波电感L1另一端分别连接滤波电感L2另一端、交流滤波电容Cf1一端和滤波电感L3一端，所述的交流滤波电容Cf1另一端接N线，所述的滤波电感L3另一端连接交流滤波电容Cf2一端，所述的交流滤波电容Cf2另一端接N线；正直流母线电容C1和负直流母线电容C2为电路输入直流电源，高频开关管Q1、高频开关管Q2采用PWM方式进行控制，同时导通，续流二极管D1和续流二极管D2分别是滤波电感L1和滤波电感L2的续流二极管，滤波电感L3为倍频电感，流经滤波电感L3的电流纹波频率为滤波电感L1和L2电流纹波频率的两倍。...

【技术特征摘要】
1.一种双BUCK三电感逆变倍频电路，包括正直流母线电容C1、负直流母线电容C2、高频开关管Q1、高频开关管Q2、续流二极管D1、续流二极管D2、滤波电感L1、滤波电感L2和交流滤波电容Cfl，其特征在于，还包括滤波电感L3和交流滤波电容Cf2，所述的正直流母线电容C1一端分别连接负直流母线电容C2 —端和N线，另一端分别连接高频开关管Q1和续流二极管D2阴极，所述的负直流母线电容C2另一端分别连接高频开关管Q2和续流二极管D1阳极，所述的续流二极管D1阴极分别连接高频开关管Q1和滤波电感L1 一端，所述的续流二极管D2阳极分别连接高频开关管Q2和滤波电感L2 —端，所述的滤波电感L1另一端分别连接滤波电感L2另一端、交流滤波电容Cfl 一端和滤波电感L3 —端，所述的交流滤波电容Cfl另一端接N线,所述的滤波电感L3另一端连接交流滤波电容Cf2 —端,所述的交流滤波电容Cf2另一端接N线； 正直流母线电容C1和负直流母线电容C2为电路输入直流电源，高频...

【专利技术属性】
技术研发人员：龙英文，
申请(专利权)人：上海工程技术大学，
类型：发明
国别省市：上海;31