自激式谐振逆变器制造技术

一种自激式谐振逆变器，它的单相输出形式包括一个自激单元、电容C1、电容C2和电感L；它的多相输出形式包括一个自激单元、电容C1_1至电容Cn_1、电容C1_2至电容Cn_2和电感L1_1至电感Ln_1。无论是单相输出形式还是多相输出形式，所述自激式谐振逆变器都是利用自激单元内部的不一致性产生所需的振荡，进而实现DC‑AC的电压转换功能。本发明专利技术具有起振容易的特点，适合低直流电压输入的工作场合，能满足DC‑AC的电压转换要求。

Self-excited Resonant Inverter

A self-excited resonant inverter is presented. Its single-phase output includes a self-excited unit, capacitor C1, capacitor C2 and inductance L. Its multi-phase output includes a self-excited unit, capacitor C1_1 and capacitor Cn_1, capacitor C1_2 to capacitor Cn_2 and inductance L1 to inductance Ln_1. Whether single-phase output or multi-phase output, the self-excited resonant inverters utilize the inconsistency within the self-excited unit to generate the required oscillation, thereby realizing the voltage conversion function of DC AC. The invention has the characteristics of easy vibration starting, is suitable for low DC voltage input working occasions, and can meet the voltage conversion requirements of DC AC.

【技术实现步骤摘要】
自激式谐振逆变器
本专利技术涉及单相和多相谐振逆变器(DC-AC)，尤其适合低直流电压输入的工作场合，如：能量收集、微电机驱动、无线电能传输等。
技术介绍
常见的谐振逆变器包括ClassE逆变器和LLC逆变器。按开关管的驱动方式进行划分，谐振逆变器可分为他激式和自激式两种类型。尽管目前他激式谐振逆变器比自激式谐振逆变器应用得更广泛，但是在低直流电压输入的工作场合自激式谐振逆变器在启动方面的优势是他激式谐振逆变器无法比拟的。
技术实现思路
为了克服现有他激式谐振逆变器在低直流电压启动问题上存在的不足，本专利技术提供一种自激式谐振逆变器(具有单相和多相两种输出形式)，它可以在低直流电压输入条件下实现自启动。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种自激式谐振逆变器，包括一个自激单元、电容C1、电容C2和电感L，所述自激单元包括电阻Rs1_1、电阻Rs1_3、电阻Rp1_2、电感Lp1_1、电容Cs1_1、电容Cp1_1、NPN型BJT管Qs1_1、NPN型BJT管Qp1_1、二极管Ds1_1和二极管Dp1_1，所述电阻Rs1_1的一端同时与直流电源Vi的正端和电感Lp1_1的一端相连，电阻Rs1_1的另一端同时与电容Cs1_1的一端和NPN型BJT管Qs1_1的集电极相连，NPN型BJT管Qs1_1的基极同时与二极管Ds1_1的阴极和电阻Rs1_3的一端相连，电感Lp1_1的另一端同时与电容Cp1_1的一端、NPN型BJT管Qp1_1的集电极、电容C1的一端和电感L的一端相连，NPN型BJT管Qp1_1的基极同时与二极管Dp1_1的阴极和电阻Rp1_2的一端相连，电阻Rp1_2的另一端与电容Cs1_1的另一端相连，电阻Rs1_3的另一端与电容Cp1_1的另一端相连，电感L的另一端与电容C2的一端相连，电容C2的另一端与负载的一端相连，负载的另一端与电容C1的另一端、二极管Dp1_1的阳极、NPN型BJT管Qp1_1的发射极、二极管Ds1_1的阳极、NPN型BJT管Qs1_1的发射极和直流电源Vi的负端相连；所述自激式谐振逆变器的自激单元还包括电阻Rs1_2和电阻Rp1_1；当电阻Rs1_2和电阻Rp1_1作为启动电阻时，电阻Rs1_2的一端与NPN型BJT管Qs1_1的基极相连，电阻Rp1_1的一端与NPN型BJT管Qp1_1的基极相连；当电阻Rs1_2和电阻Rp1_1作为限压电阻时，电阻Rs1_2的一端与电容Cs1_1的另一端相连，电阻Rp1_1的一端与电容Cp1_1的另一端相连。上述方案是自激式谐振逆变器的单相输出形式。进一步，电阻Rs1_2的另一端与电阻Rs1_1的另一端连接，电阻Rp1_1的另一端与电感Lp1_1的另一端连接；或者，电阻Rs1_2的另一端和电阻Rp1_1的另一端均与直流电源Vi的正端连接。更进一步，所述自激式谐振逆变器还包括一个整流支路，所述整流支路包括二极管Da1和电容Ca1，二极管Da1的阳极与电感Lp1_1的另一端相连，二极管Da1的阴极与电容Ca1的一端相连，电容Ca1的另一端与直流电源Vi的负端相连。利用该整流支路，可以选择的改接方案为：电阻Rs1_2的另一端和电阻Rp1_1的另一端均连接至二极管Da1的阴极。该方案能够提升容量。一种自激式谐振逆变器，包括一个自激单元、电容C1_1至电容Cn_1、电容C1_2至电容Cn_2和电感L1_1至电感Ln_1，所述自激单元包括电阻Rp1_2至电阻Rpn_2、电感Lp1_1至电感Lpn_1、电容Cp1_1至电容Cpn_1、NPN型BJT管Qp1_1至NPN型BJT管Qpn_1和二极管Dp1_1至二极管Dpn_1，所述电感Lpj_1的一端与直流电源Vi的正端相连，电感Lpj_1的另一端同时与电容Cpj_1的一端、NPN型BJT管Qpj_1的集电极、电容Cj_1的一端和电感Lj_1的一端相连，电感Lj_1的另一端与电容Cj_2的一端相连，电容Cj_2的另一端与负载j的一端相连，NPN型BJT管Qpj_1的基极同时与电阻Rpj_2的一端和二极管Dpj_1的阴极相连，NPN型BJT管Qpj_1的发射极同时与二极管Dpj_1的阳极、电容Cj_1的另一端、负载j的另一端和直流电源Vi的负端相连，j的取值范围是1至n；所述电容Cp1_1的另一端与电阻Rp2_2的另一端相连，以此类推，所述电容Cpn-1_1的另一端与电阻Rpn_2的另一端相连，所述电容Cpn_1的另一端与电阻Rp1_2的另一端相连；所述自激式谐振逆变器的自激单元还包括电阻Rp1_1至电阻Rpn_1；当电阻Rp1_1至电阻Rpn_1作为启动电阻时，电阻Rpj_1的一端与NPN型BJT管Qpj_1的基极相连，j的取值范围是1至n；当电阻Rp1_1至电阻Rpn_1作为限压电阻时，电阻Rpj_1的一端与电容Cpj_1的另一端相连，j的取值范围是1至n。上述方案是自激式谐振逆变器的多相输出形式。进一步，电阻Rpj_1的另一端与电感Lpj_1的另一端相连；或者，电阻Rpj_1的另一端连接至直流电源Vi的正端。更进一步，所述自激式谐振逆变器还包括一个整流支路，所述整流支路包括二极管Da1_1至二极管Dan_1和电容Ca1，二极管Daj_1的阳极与电感Lpj_1的另一端相连，二极管Daj_1的阴极与电容Ca1的一端相连，电容Ca1的另一端与直流电源Vi的负端相连。利用该整流支路，可以选择的改接方案为：电阻Rpj_1的另一端连接至二极管Daj_1的阴极。该方案可以提升容量。本专利技术的技术构思为：先构建自激单元，再采用自激单元构成谐振逆变器的单相和多相输出形式，以解决直流电压输入时的低电压启动问题。本专利技术的有益效果主要表现在：采用自激单元构成谐振逆变器的单相和多相输出形式，起振容易，适合低直流电压输入的工作场合，能满足DC-AC的电压转换要求。附图说明图1是本专利技术实施例1的第一种电路图。图2是本专利技术实施例1的第二种电路图。图3是本专利技术实施例1的第三种电路图。图4是本专利技术单相输出形式适用的阻性负载。图5是本专利技术单相输出形式适用的阻感负载。图6是阻性负载条件下本专利技术实施例1采用第一种电路时的仿真波形图。图7是阻感负载条件下本专利技术实施例1采用第二种电路时的仿真波形图。图8是本专利技术实施例2的第一种电路图。图9是本专利技术实施例2的第二种电路图。图10是本专利技术实施例2的第三种电路图。图11是阻性负载条件下本专利技术实施例2采用第一种电路时的仿真波形图。图12是阻感负载条件下本专利技术实施例2采用第二种电路时的仿真波形图。图13是本专利技术实施例3的第一种电路图。图14是本专利技术实施例3的第二种电路图。图15是本专利技术实施例3的第三种电路图。图16是本专利技术多相输出形式适用的阻性负载。图17是本专利技术多相输出形式适用的包含变压器的负载。图18是阻性负载条件下本专利技术实施例3采用第一种电路时的仿真波形图。图19是包含变压器负载条件下本专利技术实施例3采用第二种电路时的仿真波形图。图20是本专利技术实施例4的第一种电路图。图21是本专利技术实施例4的第二种电路图。图22是本专利技术实施例4的第三种电路图。图23是阻性负载条件下本专利技术实施例4采用第一种电路时的仿真波形图。图24是包含变压器负载条件下本专利技术实施例4采用第二种电路时的仿真波形图。具体实施方式下面本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自激式谐振逆变器，其特征在于：所述自激式谐振逆变器包括一个自激单元、电容C1、电容C2和电感L，所述自激单元包括电阻Rs1_1、电阻Rs1_3、电阻Rp1_2、电感Lp1_1、电容Cs1_1、电容Cp1_1、NPN型BJT管Qs1_1、NPN型BJT管Qp1_1、二极管Ds1_1和二极管Dp1_1，所述电阻Rs1_1的一端同时与直流电源Vi的正端和电感Lp1_1的一端相连，电阻Rs1_1的另一端同时与电容Cs1_1的一端和NPN型BJT管Qs1_1的集电极相连，NPN型BJT管Qs1_1的基极同时与二极管Ds1_1的阴极和电阻Rs1_3的一端相连，电感Lp1_1的另一端同时与电容Cp1_1的一端、NPN型BJT管Qp1_1的集电极、电容C1的一端和电感L的一端相连，NPN型BJT管Qp1_1的基极同时与二极管Dp1_1的阴极和电阻Rp1_2的一端相连，电阻Rp1_2的另一端与电容Cs1_1的另一端相连，电阻Rs1_3的另一端与电容Cp1_1的另一端相连，电感L的另一端与电容C2的一端相连，电容C2的另一端与负载的一端相连，负载的另一端与电容C1的另一端、二极管Dp1_1的阳极、NPN型BJT管Qp1_1的发射极、二极管Ds1_1的阳极、NPN型BJT管Qs1_1的发射极和直流电源Vi的负端相连；所述自激式谐振逆变器的自激单元还包括电阻Rs1_2和电阻Rp1_1；当电阻Rs1_2和电阻Rp1_1作为启动电阻时，电阻Rs1_2的一端与NPN型BJT管Qs1_1的基极相连，电阻Rp1_1的一端与NPN型BJT管Qp1_1的基极相连；当电阻Rs1_2和电阻Rp1_1作为限压电阻时，电阻Rs1_2的一端与电容Cs1_1的另一端相连，电阻Rp1_1的一端与电容Cp1_1的另一端相连。...

【技术特征摘要】
2018.04.02 CN 2018102810618;2018.04.02 CN 201810281.一种自激式谐振逆变器，其特征在于：所述自激式谐振逆变器包括一个自激单元、电容C1、电容C2和电感L，所述自激单元包括电阻Rs1_1、电阻Rs1_3、电阻Rp1_2、电感Lp1_1、电容Cs1_1、电容Cp1_1、NPN型BJT管Qs1_1、NPN型BJT管Qp1_1、二极管Ds1_1和二极管Dp1_1，所述电阻Rs1_1的一端同时与直流电源Vi的正端和电感Lp1_1的一端相连，电阻Rs1_1的另一端同时与电容Cs1_1的一端和NPN型BJT管Qs1_1的集电极相连，NPN型BJT管Qs1_1的基极同时与二极管Ds1_1的阴极和电阻Rs1_3的一端相连，电感Lp1_1的另一端同时与电容Cp1_1的一端、NPN型BJT管Qp1_1的集电极、电容C1的一端和电感L的一端相连，NPN型BJT管Qp1_1的基极同时与二极管Dp1_1的阴极和电阻Rp1_2的一端相连，电阻Rp1_2的另一端与电容Cs1_1的另一端相连，电阻Rs1_3的另一端与电容Cp1_1的另一端相连，电感L的另一端与电容C2的一端相连，电容C2的另一端与负载的一端相连，负载的另一端与电容C1的另一端、二极管Dp1_1的阳极、NPN型BJT管Qp1_1的发射极、二极管Ds1_1的阳极、NPN型BJT管Qs1_1的发射极和直流电源Vi的负端相连；所述自激式谐振逆变器的自激单元还包括电阻Rs1_2和电阻Rp1_1；当电阻Rs1_2和电阻Rp1_1作为启动电阻时，电阻Rs1_2的一端与NPN型BJT管Qs1_1的基极相连，电阻Rp1_1的一端与NPN型BJT管Qp1_1的基极相连；当电阻Rs1_2和电阻Rp1_1作为限压电阻时，电阻Rs1_2的一端与电容Cs1_1的另一端相连，电阻Rp1_1的一端与电容Cp1_1的另一端相连。2.如权利要求1所述的自激式谐振逆变器，其特征在于：所述自激式谐振逆变器还包括一个整流支路，所述整流支路包括二极管Da1和电容Ca1，二极管Da1的阳极与电感Lp1_1的另一端相连，二极管Da1的阴极与电容Ca1的一端相连，电容Ca1的另一端与直流电源Vi的负端相连。3.如权利要求1或2所述的自激式谐振逆变器，其特征在于：所述电阻Rs1_2的另一端与电阻Rs1_1的另一端连接，电阻Rp1_1的另一端与电感Lp1_1的另一端连接；或者，...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈怡，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33