一种升压逆变器制造技术

本发明专利技术公开了一种升压逆变器，属于电力电子变换器技术领域。电源Uin的正极与升压电感L的一端连接，Uin的负极接地，升压电感L的另一端与开关管S1的第一端、开关管S2的第一端和电容C2的一端连接，开关管S1的第二端接地，电容C2的另一端与开关管S4的第一端和开关管S6的第二端连接，开关管S4的第二端接地。开关管S2的第二端与电容C1的一端和开关管S3的第一端连接，电容C1的另一端接地，开关管S3的第二端与开关管S6的第一端、开关管S5的第二端连接，开关管S5的第一端接地。针对传统升压逆变器存在高频漏电流、转换效率低的问题，它的转换效率高，且不存在高频漏电流。

A step-up inverter

The invention discloses a step-up inverter, belonging to the technical field of power electronic converters. One end of the anode and the boost inductor L power Uin connection, Uin cathode grounding switch, a first end, and the other end of the switch tube S1 L boost inductor at one end of the tube S2 and a capacitor C2 connected to the first end and the second end of the switch tube S1 grounding, and the other end of the switch capacitor C2 tube S4 the first end and the second end of the switch tube S6 connection switch S4 second terminal grounding. The first end and the second end end and switch capacitor C1 S2 switch tube S3 connection, the other end is connected with the capacitor C1, second terminal switch S3 and switch S6 S5 switch, a first end connected to the second end, the first end of the grounding switch tube S5. Because of the high frequency leakage current and low conversion efficiency, the traditional boost inverter has high conversion efficiency and no high frequency leakage current.

【技术实现步骤摘要】
一种升压逆变器
本专利技术涉及电力电子变换器
，尤其涉及一种升压逆变器。
技术介绍
现有技术中的直流电压转换成交流电压时，多采用直流升压和逆变组合的两级方式实现，由前级DC/DC、后级DC/AC两级式级联逆变器可将直流电压转换成交流电压。然而，两级式级联逆变器所需器件多、体积重量大、转换效率低且为实现系统稳定运行，前级与后级之间的匹配调节较为复杂。现有非隔离型传统桥式升压逆变器还存在高频漏电流问题，高频漏电流不仅会带来传导和辐射干扰，增加进网电流谐波含量和系统损耗，而且会危及到相关设备和人员安全。《中国电机工程学报》，第34卷第6期，公开日为2014年2月25日，公开了论文《一种新型单级非隔离双Cuk逆变器》，作者：王立乔，王欣，仇雷，该逆变器是将两个改进的Cuk直流变换器通过输入串联、输出并联的组合而成的。借助于Cuk直流变换器的升降压能力，使得该逆变器可以适应于宽范围变化的输入直流电压。该逆变器具有升降压能力，适用于输入电压宽范围波动的应用场合；通过设置适当的调节器，该逆变器可以获得良好的动、静态性能。其不足之处在于：该电路需要2个独立的输入电源，电源利用率低，需要2个独立的升压电感，增加了电路体积，且该电路中交流输出侧与其中一个输入电源不共地，易引起共模干扰，存在漏电流问题，增加电网谐波含量和系统损耗。
技术实现思路
1.专利技术要解决的技术问题针对现有技术的升压逆变器存在高频漏电流、转换效率低的问题，本专利技术提供了一种升压逆变器。它的转换效率高，且不存在高频漏电流。2.技术方案为解决上述问题，本专利技术提供的技术方案为：一种升压逆变器，电源Uin的正极与升压电感L的一端连接，Uin的负极接地，升压电感L的另一端与开关管S1的第一端、开关管S2的第一端和电容C2的一端连接，开关管S1的第二端接地，电容C2的另一端与开关管S4的第一端和开关管S6的第二端连接，开关管S4的第二端接地。开关管S2的第二端与电容C1的一端和开关管S3的第一端连接，电容C1的另一端接地，开关管S3的第二端与开关管S6的第一端、开关管S5的第二端连接，开关管S5的第一端接地。在逆变的同时，实现了升压，转换效率高，且有效抑制了高频漏电流。优选地，开关管S5的第二端和开关管S5的第一端分别与滤波器的输入端连接。用以滤除交流输出电压中的谐波。优选地，开关管S5的第二端和滤波电感Lo的一端连接，开关管S5的第一端接地，滤波电感Lo的另一端与滤波电容Co的一端和电阻RL或电网的一端连接，滤波电容Co的另一端与电阻RL或电网的另一端均接地。采用LC滤波器对输出端进行滤波，降低谐波损耗。优选地，所述的开关管为IGBT器件。优选地，所述的开关管为MOSFET器件。优选地，还包括二极管D，电源Uin的正极与二极管D的阳极连接，二极管D的阴极与升压电感L的一端连接。3.有益效果采用本专利技术提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：(1)本专利技术的一种升压逆变器，直流输入侧与交流输出侧共地，避免了共模干扰，不存在漏电流；(2)本专利技术的一种升压逆变器，由于通过无体二极管的单向流动开关管来续流，有效地降低了开关损耗，使得系统的效率得到了提高；(3)本专利技术的一种升压逆变器，在每个工作模态中，仅有两个开关管工作，减小了开关管的导通损耗；(4)本专利技术的一种升压逆变器，可同时实现升压与逆变功率变换过程，减少了储能器件的数量，降低了系统的体积，因此系统的集成度和变换效率都得到了有效的改善；(5)本专利技术的一种升压逆变器，由于电容电压不能突变，故电容C1与电容C2对输入电压扰动有抑制作用，输出为交流，因此电容C1与电容C2的取值也较为灵活；(6)本专利技术的一种升压逆变器，具有结构简单、易于实现等优点。附图说明图1为本专利技术的电路结构图；图2为本专利技术的调制策略示意图；图3为本专利技术的电路模态一；图4为本专利技术的电路模态二；图5为本专利技术的电路模态三；图6为本专利技术的电路模态四；图7为本专利技术的电容C1＝C2＝10μF时，其两端电压仿真波形图；图8为本专利技术的电容C1＝C2＝10μF时，输入电压Uin、输出电压uo仿真波形图；图9为本专利技术的电容C1＝C2＝10μF时，输出电流io仿真波形图；图10为本专利技术的电容C1＝C2＝50μF时，其两端电压仿真波形图；图11为本专利技术的电容C1＝C2＝50μF时，输入电压Uin、输出电压uo仿真波形图；图12为本专利技术的电容C1＝C2＝50μF时，输出电流io仿真波形图；图13为本专利技术的电容C1＝C2＝90μF时，其两端电压仿真波形图；图14为本专利技术的电容C1＝C2＝90μF时，输入电压Uin和输出电压uo仿真波形图；图15为本专利技术的电容C1＝C2＝90μF时，输出电流io仿真波形图。具体实施方式为进一步了解本专利技术的内容，结合附图及实施例对本专利技术作详细描述。本专利技术中的开关管(包括开关管S1、S2、S3、S4、S5和S6)可以选择使用MOSFET器件，开关管的第一端是指MOSFET器件的漏极，开关管的第二端是指MOSFET器件的源极；本专利技术中的开关管还可以选择使用IGBT器件，开关管的第一端是指IGBT器件的集电极，开关管的第二端是指IGBT器件的发射极。图1中节点a和b之间的电压采用uab表示，代表开关管S5的第一端和第二端之间的电压值。图2中波形c为载波，采用三角波；波形d为调制波。实施例1如图1所示，本实施例的一种升压逆变器，电源Uin的正极与二极管D的阳极连接，Uin的负极接地，其中，二极管D的阴极与升压电感L的一端连接，升压电感L的另一端与开关管S1的第一端、开关管S2的第一端和电容C2的一端连接，开关管S1的第二端接地，电容C2的另一端与开关管S4的第一端和开关管S6的第二端连接，开关管S4的第二端接地。开关管S2的第二端与电容C1的一端和开关管S3的第一端连接，电容C1的另一端接地，开关管S3的第二端与开关管S6的第一端、开关管S5的第二端连接，开关管S5的第一端接地。本实施例的电路结构将直流电源Uin进行升压和逆变的转换，输出电压幅值大于直流电源Uin，与传统的升压逆变器相比，逆变的同时进行了升压。作为本实施例的进一步改进，电压uab两端节点a和b与滤波器的输入端连接，对电压uab进行滤波，去除谐波干扰。实施例2结合图1，本实施例的一种升压逆变器，电源Uin的正极与二极管D的阳极连接，Uin的负极接地，其中，二极管D的阴极与升压电感L的一端连接，升压电感L的另一端与开关管S1的第一端、开关管S2的第一端和电容C2的一端连接，开关管S1的第二端接地，电容C2的另一端与开关管S4的第一端和开关管S6的第二端连接，开关管S4的第二端接地。开关管S2的第二端与电容C1的一端和开关管S3的第一端连接，电容C1的另一端接地，开关管S3的第二端与开关管S6的第一端、开关管S5的第二端连接，开关管S5的第一端接地，开关管S5的第二端和滤波电感Lo的一端连接，开关管S5的第一端接地，滤波电感Lo的另一端与滤波电容Co的一端和电阻RL或电网的一端连接，滤波电容Co的另一端与电阻RL或电网的另一端均接地。本实施例在实施例1的基础上，电压uab两端并联LC滤波电路，对其进行滤波，去除谐波干扰。实施例3本实施例结合图2-8对实施例1-2中任一技术方案作分本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种升压逆变器，其特征在于，电源Uin的正极与升压电感L的一端连接，Uin的负极接地，升压电感L的另一端与开关管S1的第一端、开关管S2的第一端和电容C2的一端连接，开关管S1的第二端接地，电容C2的另一端与开关管S4的第一端和开关管S6的第二端连接，开关管S4的第二端接地。开关管S2的第二端与电容C1的一端和开关管S3的第一端连接，电容C1的另一端接地，开关管S3的第二端与开关管S6的第一端、开关管S5的第二端连接，开关管S5的第一端接地。

【技术特征摘要】
1.一种升压逆变器，其特征在于，电源Uin的正极与升压电感L的一端连接，Uin的负极接地，升压电感L的另一端与开关管S1的第一端、开关管S2的第一端和电容C2的一端连接，开关管S1的第二端接地，电容C2的另一端与开关管S4的第一端和开关管S6的第二端连接，开关管S4的第二端接地。开关管S2的第二端与电容C1的一端和开关管S3的第一端连接，电容C1的另一端接地，开关管S3的第二端与开关管S6的第一端、开关管S5的第二端连接，开关管S5的第一端接地。2.根据权利要求1所述的一种升压逆变器，其特征在于，开关管S5的第二端和开关管S5的第一端分别与滤波器的输入端连接。3.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡雪峰，张玉勃，陈浩，张梦，
申请(专利权)人：安徽工业大学，
类型：发明
国别省市：安徽,34