一种单相逆变器电路制造技术

本发明专利技术提供了一种单相逆变器电路，该单相逆变器电路包括：直流低输入电压V

【技术实现步骤摘要】
一种单相逆变器电路


[0001]本专利技术涉及电源
，特别是涉及一种单相逆变器电路。

技术介绍

[0002]在传统技术中，DC
‑
AC转换系统采用升压变换器对低输入电压进行升压后，再进行逆变，其结构复杂，只能升压完成后，才进行逆变转换，并且也只能对一种输入电压进行逆变，输出一种交流电压，即传统的DC
‑
AC转换系统只能生成并输出一个交流电压，为一种负载提供额定电源，以驱动负载处于稳定的工作状态；若需要为不同的负载提供稳定电源时，传统技术只能采用多个逆变器，例如两个、三个甚至更多个逆变器来输出不同幅值的交流电压，对相应负载进行驱动，保持安全、稳定的工作状态。
[0003]因此，传统技术中的DC
‑
AC转换系统结构复杂，转换费时，效率低，无法兼容输出具有不同幅值交流电压，兼容性较低；并且技术人员必须设置多个逆变器才能输出多个交流电压，增加了供电成本，电源供电电路的成本更高，电路结构更为复杂，给负载的电源管理带来极大地不便，实用价值不高，无法普遍适用。

技术实现思路

[0004]鉴于上述问题，提出了本专利技术，以便提供一种单相逆变器电路，能够兼容升压和逆变同时转换，简化结构，提高效率，还能够输出两种不同幅值交流电压，兼容性高。
[0005]该单相逆变器电路包括：直流低输入电压V
DC
、电感L1、L2、电容C1、C2、开关管Q1‑
Q8；直流低输入电压V
DC
的正电压端连接电感L1的第一端，电感L1的第二端分别连接开关管Q4的漏极、开关管Q7的源极、开关管Q8的源极，开关管Q4的源极分别连接电容C2的负极、开关管Q3的源极、直流低输入电压V
DC
的负电压端，开关管Q3的漏极分别连接电容C1的负极、开关管Q2的源极，开关管Q2的漏极分别连接电容C2的正极、开关管Q1的源极，电容C1的正极、开关管Q1的漏极、开关管Q5的漏极、开关管Q6的漏极共同连接，开关管Q5的源极分别连接开关管Q7的漏极、电感L2的第一端，作为交流输出的第一端；开关管Q6的源极连接开关管Q8的漏极，作为交流输出第二端；
[0006]当选择第一种工作模式时，控制电容C1、C2并联放电，交流高输出电压V
o
(t)的幅值为V
C
；当控制电容C1、C2放电时，开关管Q1、Q3、Q4导通，开关管Q2关断，直流低输入电压V
DC
通过开关管Q4对电感L1充电，同时交错控制开关管Q5‑
Q8，对电容C1、C2的电压进行逆变；当开关管Q5、Q8导通、开关管Q6、Q7关断时，输出电压为V
C
；当开关管Q6、Q7导通、开关管Q5、Q8关断时，输出电压为
‑
V
C
；
[0007]当控制电容C1、C2充电时，开关管Q1、Q3、Q5、Q6导通，开关管Q2、Q4、Q7、Q8关断，电感L1放电，直流低输入电压V
DC
和电感L1通过开关管Q7、Q8的反并联二极管、开关管Q5、Q6、Q1、Q3分别对电容C1、C2充电，电容C1、C2的电压分别为V
C
；
[0008]当选择第二种工作模式时，控制电容C1、C2串联放电，交流高输出电压V
o
(t)的幅值为2V
C
；当控制电容C1、C2放电时，开关管Q2、Q4导通，开关管Q1、Q3关断，直流低输入电压V
DC
通
过开关管Q4对电感L1充电，同时交错控制开关管Q5‑
Q8，对电容C1、C2的电压进行逆变；当开关管Q5、Q8导通、开关管Q6、Q7关断时，输出电压为2V
C
；当开关管Q6、Q7导通、开关管Q5、Q8关断时，输出电压为
‑
2V
C
；
[0009]当控制电容C1、C2充电时，开关管Q1、Q3、Q5、Q6导通，开关管Q2、Q4、Q7、Q8关断，电感L1放电，直流低输入电压V
DC
和电感L1通过开关管Q7、Q8的反并联二极管、开关管Q5、Q6、Q1、Q3分别对电容C1、C2充电，电容C1、C2的电压分别为V
C
。
[0010]其中，开关管Q8的占空比为D。
[0011]进一步的，该单相逆变器电路包括如下步骤：
[0012]步骤S1，选择第一工作模式或第二工作模式，控制开关管Q1‑
Q3导通或关断；
[0013]步骤S2，采样电容C1的电压V
C
，与误差放大器、比较器的反相输入端连接；设置电容参考电压V
CREF
，与误差放大器、比较器的同相输入端连接；
[0014]步骤S3，比较器比较电压V
C
和电容参考电压V
CREF
，输出比较信号到第一调制模块，第一调制模块根据预设工作周期，对比较信号周期进行缩放，产生控制信号S4，控制开关管Q4，并输入到第二调制模块；
[0015]步骤S4，误差放大器产生电容电压误差信号，输入到第二调制模块，同时采样输出电压V
o
(t)、输出电流i
o
(t)，输入到第二调制模块，第二调制模块产生控制信号S5‑
S8，控制开关管Q5‑
Q8。
[0016]定义采样周期为T
s
、R为与电感L2串联的等效电阻、t为采样时刻、i
ref
(t)为预设参考电流，则
[0017][0018][0019]由于等效电阻R非常小，进而简化为
[0020][0021]定义优化函数为：
[0022][0023]第二调制模块计算得到优化函数g最小时的开关矢量，与控制信号S4逻辑运算后，产生控制信号S5‑
S8，控制开关管Q5‑
Q8的导通和关断。
[0024]本专利技术的有益效果是：
[0025](1)本专利技术提供了一种单相逆变器电路，能够兼容升压和逆变同时转换，简化结构，提高效率。
[0026](2)本专利技术提供了一种单相逆变器电路，能够输出两种不同幅值交流电压，兼容性高。
附图说明
[0027]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0028]图1为本专利技术提供的单相逆变器电路的结构图；
[0029]图2为本专利技术提供的单相逆变器电路的控制框图。
具体实施方式
[0030]为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种单相逆变器电路，其特征在于，所述单相逆变器包括：直流低输入电压V
DC
、电感L1、L2、电容C1、C2、开关管Q1‑
Q8；直流低输入电压V
DC
的正电压端连接电感L1的第一端，电感L1的第二端连接开关管Q4的漏极、开关管Q7的源极、开关管Q8的源极，开关管Q4的源极分别连接电容C2的负极、开关管Q3的源极、直流低输入电压V
DC
的负电压端，开关管Q3的漏极分别连接电容C1的负极、开关管Q2的源极，开关管Q2的漏极分别连接电容C2的正极、开关管Q1的源极，电容C1的正极、开关管Q1的漏极、开关管Q5的漏极、开关管Q6的漏极共同连接，开关管Q5的源极分别连接开关管Q7的漏极、电感L2的第一端，作为交流输出的第一端；开关管Q6的源极连接开关管Q8的漏极，作为交流输出第二端；当选择第一种工作模式时，控制电容C1、C2并联放电，交流高输出电压V
o
(t)的幅值为V
C
；当选择第二种工作模式时，控制电容C1、C2串联放电，交流高输出电压V
o
(t)的幅值为2V
C
。2.根据权利要求1所述的单相逆变器电路，其特征在于，在第一种工作模式中，当控制电容C1、C2放电时，开关管Q1、Q3、Q4导通，开关管Q2关断，直流低输入电压V
DC
通过开关管Q4对电感L1充电，同时交错控制开关管Q5‑
Q8，对电容C1、C2的电压进行逆变；当开关管Q5、Q8导通、开关管Q6、Q7关断时，输出电压为V
C
；当开关管Q6、Q7导通、开关管Q5、Q8关断时，输出电压为
‑
V
C
；当控制电容C1、C2充电时，开关管Q1、Q3、Q5、Q6导通，开关管Q2、Q4、Q7、Q8关断，电感L1放电，直流低输入电压V
DC
和电感L1通过开关管Q7、Q8的反并联二极管、开关管Q5、Q6、Q1、Q3分别对电容C1、C2充电，电容C1、C2的电压分别为V
C
。3.根据权利要求1所述的单相逆变器电路，其特征在于，在第二种工作模式中，当控制电容C1、C2放电时，开关管Q2、Q4导通，开关管Q1、Q3关断，直流低输入电压V
DC
通过开关管Q4对电感...

【专利技术属性】
技术研发人员：余岳洋，
申请(专利权)人：余岳洋，
类型：发明
国别省市：