【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电力电子变换器
,尤其涉及一种无环流磁集成三桥臂双Buck逆变器及其控制方法,适用直流-交流变换场合。
技术介绍
现代电力电子技术快速发展,逆变器在新能源发电、不间断电源、航空电源等诸多领域均得到广泛应用,其正朝着高可靠性、高功率密度以及高效率方向发展。传统的桥式逆变器由于一个桥臂具有上下两个开关管,存在桥臂直通问题,可能造成逆变器短路,极大影响了其可靠工作。通常的方法是设置死区来解决此问题,但死区的设置会增加输出电压谐波,影响输出电能质量,而且续流阶段电流流经开关管的体二极管,存在极大的反向恢复损耗。传统的双Buck半桥拓扑一个桥臂由开关管和二极管组成,不存在桥臂直通问题,解决了续流体二极管反向恢复问题,提高了系统的可靠性。然而传统的双Buck半桥逆变器存在输入电压利用率低、开关管电压应力高的问题,且输出存在两个滤波电感,体积重量大,利用率低。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对以上不足之处,提供了一种无环流磁集成三桥臂双Buck逆变器及其控制方法,提高了功率密度,不存在环流影响,能够可靠运行。本专利技术解决技术问题所采用的方案是:一种无环流磁集成三桥臂双Buck逆变器,包括直流电压Ud,开关管Q1、开关管Q2、开关管S1和开关管S2,二极管D0、二极管D1、二极管D2、二极管Ds1和二极管Ds2,电容C,负载R,以及磁耦合电感L1和磁耦合电感L2;直流电压Ud的一端与二极管D0的阳极连接,直流电压Ud的另一端与开关管Q2的源极、二极管D1的阳极以及二极管Ds2的阴极连接,二极管D0的阴极与开关管Q1的漏极、二极管Ds1的阳极以及二极 ...
【技术保护点】
一种无环流磁集成三桥臂双Buck逆变器,其特征在于:包括直流电压Ud,开关管Q1、开关管Q2、开关管S1和开关管S2,二极管D0、二极管D1、二极管D2、二极管Ds1和二极管Ds2,电容C,负载R,以及磁耦合电感L1和磁耦合电感L2;直流电压Ud的一端与二极管D0的阳极连接,直流电压Ud的另一端与开关管Q2的源极、二极管D1的阳极以及二极管Ds2的阴极连接,二极管D0的阴极与开关管Q1的漏极、二极管Ds1的阳极以及二极管D2的阴极连接,开关管Q1的源极与开关管Q2的漏极连接并接地,二极管Ds1的阴极与开关管S1的漏极连接,开关管S1的源极与二极管D1的阴极、耦合电感L1的一端连接于节点A,耦合电感L1的另一端与耦合电感L2的一端、电容C的一端、负载R的一端连接,电容C的另一端与负载R的另一端连接并接地,耦合电感L2的另一端与二极管D2的阳极、开关管S2的漏极连接于节点B,开关管S2的源极与二极管Ds2的阳极连接。
【技术特征摘要】
1.一种无环流磁集成三桥臂双Buck逆变器,其特征在于:包括直流电压Ud,开关管Q1、开关管Q2、开关管S1和开关管S2,二极管D0、二极管D1、二极管D2、二极管Ds1和二极管Ds2,电容C,负载R,以及磁耦合电感L1和磁耦合电感L2;直流电压Ud的一端与二极管D0的阳极连接,直流电压Ud的另一端与开关管Q2的源极、二极管D1的阳极以及二极管Ds2的阴极连接,二极管D0的阴极与开关管Q1的漏极、二极管Ds1的阳极以及二极管D2的阴极连接,开关管Q1的源极与开关管Q2的漏极连接并接地,二极管Ds1的阴极与开关管S1的漏极连接,开关管S1的源极与二极管D1的阴极、耦合电感L1的一端连接于节点A,耦合电感L1的另一端与耦合电感L2的一端、电容C的一端、负载R的一端连接,电容C的另一端与负载R的另一端连接并接地,耦合电感L2的另一端与二极管D2的阳极、开关管S2的漏极连接于节点B,开关管S2的源极与二极管Ds2的阳极连接。2.根据权利要求1所述的一种无环流磁集成三桥臂双Buck逆变器,其特征在于:所述开关管Q1、开关管Q2、开关管S1和开关管S2的栅极连接一控制终端。3.根据权利要求2所述的一种无环流磁集成三桥臂双Buck逆变器,其特征在于:所述控制终端包括一用于比较负载R的输出电压Uo与参考电压Uref的电压误差比较器、电压外环PI调节器、用于比较电压外环PI调节器的输出信号与电感电流iL的电流误差比较器、电流内环PI调节器、比较器CMP和三角载波发生器;所述电压误差比较器的输出端与电压外环PI调节器的输入端连接,所述电压外环PI调节器的输出端与电流误差比较器的其中一个输入端连接,所述电流误差比较器的输出端与电流内环PI调节器输入端连接,电流内环PI调节器的输出端与比较器CMP的其中一输入端连接,比较器CMP的另一输入端与三角载波发生器的输出端连接;所述控制终端还包括一用于控制开关管S1、S2的第一控制单元和用于控制开关管Q1、Q2的第二控制单元,所述开关管Q1、开关管Q2的栅极与第二控制单元电连;所述开关管S1和开关管S2的栅极与所述第一控制单元电连,并且所述比较器CMP的输出端与所述第一控制单元电连。4.根据权利要求3所述的一种无环流磁集成三桥臂双Buck逆变器,其特征在于:所述第一控制单元和第二控制单元还与提供参考电压Uref的正弦波发生器连接。5.根据权利要求1或2所述的一种无环流磁集成三桥臂双Buck逆变器,其特征在于:所述开关管Q1和开关管Q2为工频开关管。6.根据权利要求1所述的一种无环流磁集成三桥臂双Buck逆变器,其特征在于:所述耦合电感L1和耦合电感L2的异名端相耦合,并且耦合电感L1和耦合电感L2绕于同一磁芯上。7.一种根据权利要求1所述无环流磁集成三桥臂双...
【专利技术属性】
技术研发人员:王武,林贤麟,阮慧珊,林琼斌,蔡逢煌,柴琴琴,陈佳桥,
申请(专利权)人:福州大学,
类型:发明
国别省市:福建;35
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