一种两级式单相逆变器制造技术
A two stage single-phase inverter
The invention discloses a two single-phase inverter, including DC input voltage, DC DC boost circuit, single-phase multilevel inverter circuit and control circuit, DC DC boost circuit is connected with the input end of the DC input power, output level inverter circuit with a single-phase multi input voltage; DC input voltage is lower than that of single phase the multi level inverter AC output voltage peak when working in Boost mode, DC DC boost circuit in SPWM high frequency switching mode, single phase multilevel inverter circuit in frequency commutation state; voltage DC input power is higher than that of single-phase multilevel inverter AC output voltage peak when operating in Buck mode, DC DC boost circuit to bypass the working state, and the single phase multilevel inverter in high frequency SPWM switching state. The front and back stages of the invention work in a partial power mode, which can use smaller DC bus capacitors and small switching power consumption.
【技术实现步骤摘要】
一种两级式单相逆变器
]本专利技术涉及逆变技术，尤其涉及一种两级式单相逆变器。
技术介绍
]逆变器是电力电子领域的关键技术之一，传统单相逆变器如图1所示，包括功率开关管S1、S2、S3及S4，直流输入侧接有滤波电容Cin，根据功率开关器件的开关动作，输出一连串的交流方波电压，最大方波幅值限制为直流输入电压。该逆变器以对角线S1和S4、对角线S2和S3构成两组联动功率开关，两组功率开关交替开通，其结果是在交流侧输出正和负交递的方波电压，再经过L1、L2与Cout组成的交流滤波电路后输出正弦波电压。功率器件的具体开关顺序选择，根据控制目的的不同存在多种控制方式，如方波逆变控制、正弦波脉冲宽度调制（SPWM）等。逆变器的技术成熟可靠，广泛应用于新能源并网发电、不间断电源（UPS）、逆变电源、及电机驱动等场合。在直流输入电压较低情况下，可在逆变器的直流侧增加DC/DC升压变换器构成两级式逆变架构，如图2所示。DC/DC升压变换器一般使用Boost变换器以提升直流输入电压，因此两级式单相逆变器的直流输入电压范围更宽，更加方便实际应用，尤其适宜于直流输入电压低的应用场合。新能...
【技术保护点】
一种两级式单相逆变器，其特征在于，包括直流输入电源、直流‑直流升压电路、单相多电平逆变电路和控制电路，直流‑直流升压电路的输入端接直流输入电源，输出端接单相多电平逆变电路的输入端；直流输入电源的电压低于单相多电平逆变电路交流输出的电压峰值时，在Boost模式下工作，直流‑直流升压电路工作于SPWM高频开关状态，单相多电平逆变电路工作于工频换相状态；直流输入电源的电压高于单相多电平逆变电路交流输出的电压峰值时，在Buck模式下工作，直流‑直流升压电路工作于旁路工作状态，而单相多电平逆变电路工作于SPWM高频开关状态。
【技术特征摘要】
1.一种两级式单相逆变器，其特征在于，包括直流输入电源、直流-直流升压电路、单相多电平逆变电路和控制电路，直流-直流升压电路的输入端接直流输入电源，输出端接单相多电平逆变电路的输入端；直流输入电源的电压低于单相多电平逆变电路交流输出的电压峰值时，在Boost模式下工作，直流-直流升压电路工作于SPWM高频开关状态，单相多电平逆变电路工作于工频换相状态；直流输入电源的电压高于单相多电平逆变电路交流输出的电压峰值时，在Buck模式下工作，直流-直流升压电路工作于旁路工作状态，而单相多电平逆变电路工作于SPWM高频开关状态。2.根据权利要求1所述的两级式单相逆变器，其特征在于，控制电路包括控制器、输入电压采样电路、输出电压采样电路、第一驱动电路和第二驱动电路，输入电压采样电路的采样信号输出端、输出电压采样电路的采样信号输出端、第一驱动电路的控制端和第二驱动电路的控制端分别接微控制器;第一驱动电路的驱动信号输出端接直流-直流升压电路，第二驱动电路的驱动信号输出端接单相多电平逆变电路。3.根据权利要求2所述的两级式单相逆变器，其特征在于，控制电路包括输入电流采样电路和输出电流采样电路，输入电流采样电路的采样信号输出端和输出电流采样电路的采样信号输出端分别接微控制器。4.根据权利要求2所述的两级式单相逆变器，其特征在于，直流-直流升压电路包括Boost变换电路，Boost变换电路包括第三电感、第七开关管，二极管和直流母线电容，第三电感的第一端接直流输入电源的正极，第二端接第七开关管的高电位端和二极管的阳极；二极管的阴极接直流母线电容的正极，直流母线电容的负极和第七开关管的低电位端接直流输入电源的负极，第七开关管的控制端接第一驱动电路的驱动信号输出端。5.根据权利要求4所述的两级式单相逆变器，其特征在于，单相多电平逆变电路包括H6多电平逆变电路和交流输出滤波电路，H6多电平逆变电路6个开关管，开关管包括体二极管；第一开关管的高电位端和第三开关管的高电位端接Boost变换电路输出端的正极；第二开关管的低电位端和第四开关管的低电位端接Boost变换电路输出端的负极；第一开关管的低电位端接第六开关管的高电位端，第六开关管的低电位端接第二开关管的高电位端；第三开关管的低电位端接第四开关管的高电位端；第五开关管的高电位端接第三开关管的低电位端，第五开关管的低电位端接第二开关管的高电位端；交流输出滤波电路包括第一电感、第二电感和第三电容，第一电感接在第一开关管的低电位端与多单相多电平逆变电路的第一交流输出端之间，第二电感接在第三开关管的低电位端与单相多电平逆变电路第二交流输出端之间；第三电容接在多单相多电平逆变电路的两个交流输出端之间，H6多电平逆变电路6个开关管的控制端分别接第二驱动电路对应的驱动信号输出端。6.根据权利要求5所述的两级式单相逆变器，其特征在于，直流输入电源的电压低...
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