一种低漏电流单级可升压逆变器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种低漏电流单级可升压逆变器，包括依次连接的直流电源结构、全桥开关结构和输出电路结构。本实用新型专利技术提供的低漏电流的单级可升压逆变器与传统两级式逆变器对比，其采用更少的功率器件。省略掉了传统两级式逆变器中的开关管S5和二极管D5。并具备更小的高频漏电流。因为输入直流侧的负极和输出交流侧的负极直接相连。本实用新型专利技术提供的低漏电流的单级可升压逆变器相对传统单级单相全桥逆变器的优点是在仅增加一个输入电感的基础上，实现了升压功能，输出电压值可以大于输入电压，且具有更小的高频漏电流。本实用新型专利技术适用于新能源领域电池电压波动较大、需要使用逆变器的场合。用逆变器的场合。用逆变器的场合。

【技术实现步骤摘要】
一种低漏电流单级可升压逆变器


[0001]本技术属于电力电子
，具体涉及一种低漏电流单级可升压逆变器。

技术介绍

[0002]传统的单相全桥逆变器广泛应用在光伏发电、储能和燃料电池等领域，如图1。然而，传统的单相全桥逆变器是降压型变换器，它的输出交流电压峰值小于输入直流电压幅值。当光伏电池、燃料电池和普通铅酸电池电压波动范围宽，无法满足输出交流电压的要求时，要先经过一个升压变换器将电池电压抬高，然后再接单相全桥逆变器，这就是传统的两级式逆变器，如图2。
[0003]传统的两级式逆变器优点是控制简单，缺点则是使用器件多，效率低、体积重量大。而且，传统的两级式逆变器和单相全桥逆变器直流侧的负极与交流侧的负极(零线)不直接相连，无论哪一侧的负极接地，就必然造成另一侧负极对地会通过寄生电容或者Y电容产生高频漏电流。因此需要改进现有的两级式逆变器结构，减小器件数量和降低高频漏电流。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中的上述不足，本技术提供的一种低漏电流单级可升压逆变器解决了传统两级式逆变器结构复杂、传统单相全桥逆变器不能升压，且两者都具有高频漏电流的问题。
[0005]为了达到上述专利技术目的，如图3所示，本技术采用的技术方案为：一种低漏电流单级可升压逆变器，包括依次连接的直流电源结构、全桥开关结构和输出电路结构；
[0006]其中，所述全桥开关结构包括开关管S1、开关管S2、开关管S3、开关管S4、二极管D1、二极管D2、二极管D3和二极管D4；
[0007]所述开关管S1的集电极分别与所述开关管S3的集电极、二极管D1的阴极和二极管D3的阴极连接，所述开关管S1的发射极分别与所述二极管D1的阳极、二极管D2的阴极和开关管S2的集电极连接，所述开关管S2的发射极分别与所述二极管D2的阳极、二极管D4的阳极和开关管S4的发射极连接；所述开关管S3的发射极分别与所述二极管D3的阳极、二极管D4的阴极和开关管S4的集电极连接。
[0008]进一步地：所述直流电源结构包括直流电压源DC1、输入电感L1和直流母线电容Cb；
[0009]其中，所述直流电压源DC1的负极接地，所述直流电压源DC1的正极与所述输入电感L1的一端连接，所述输入电感L1的另一端分别与所述直流母线电容Cb的一端、开关管S3的集电极和开关管S1的集电极连接；所述直流母线电容Cb的另一端分别与所述开关管S4的发射极和开关管S2的发射极连接。
[0010]进一步地：所述输出电路结构包括输出电感L2、输出电容Co和等效阻抗负载Zo；
[0011]其中，所述输出电感L2的一端分别与所述开关管S1的发射极和开关管S2的集电极
连接，所述输出电感L2的另一端分别与所述输出电容Co的一端和等效阻抗负载Zo的一端连接，所述输出电容Co的另一端分别与所述等效阻抗负载Zo的另一端、开关管S3的发射极和开关管S4的集电极连接，并接地。
[0012]进一步地：所述开关管S1、开关管S2、开关管S3和开关管S4均为功率MOSFET或IGBT。
[0013]本技术的有益效果为：
[0014](1)本技术提供的低漏电流的单级可升压逆变器与传统两级式逆变器对比，其采用更少的功率器件。省略掉了传统两级式逆变器中的开关管S5和二极管D5。并具备更小的高频漏电流。因为输入直流侧的负极和输出交流侧的负极直接相连。
[0015](2)本技术提供的低漏电流的单级可升压逆变器相对传统单级单相全桥逆变器的优点是在仅增加一个输入电感的基础上，实现了升压功能，输出电压值可以大于输入电压，且具有更小的高频漏电流。
[0016](3)本技术适用于新能源领域电池电压波动较大、需要使用逆变器的场合。
附图说明
[0017]图1为传统的单相全桥逆变器原理图。
[0018]图2为升压变换器+全桥逆变器构成的传统两级式逆变器原理图。
[0019]图3为本技术的一种低漏电流单级可升压逆变器的原理图。
[0020]图4为本技术的一种低漏电流单级可升压逆变器的实施案例图。
[0021]图5为本技术的一种低漏电流单级可升压逆变器工作阶段1等效电路图。
[0022]图6为本技术的一种低漏电流单级可升压逆变器工作阶段2和工作阶段6等效电路等效电路图。
[0023]图7为本技术的一种低漏电流单级可升压逆变器工作阶段3和工作阶段5等效电路等效电路图。
[0024]图8为本技术的一种低漏电流单级可升压逆变器工作阶段4等效电路图。
[0025]图9为本技术的一种低漏电流单级可升压逆变器的实验波形图。
具体实施方式
[0026]下面对本技术的具体实施方式进行描述，以便于本
的技术人员理解本技术，但应该清楚，本技术不限于具体实施方式的范围，对本
的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本技术的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本技术构思的专利技术创造均在保护之列。
[0027]如图4所示，在本技术的一个实施例中，一种低漏电流单级可升压逆变器，包括依次连接的直流电源结构、全桥开关结构和输出电路结构；
[0028]其中，所述全桥开关结构包括开关管S1、开关管S2、开关管S3、开关管S4、二极管D1、二极管D2、二极管D3和二极管D4；
[0029]所述开关管S1的集电极分别与所述开关管S3的集电极、二极管D1的阴极和二极管D3的阴极连接，所述开关管S1的发射极分别与所述二极管D1的阳极、二极管D2的阴极和开关管S2的集电极连接，所述开关管S2的发射极分别与所述二极管D2的阳极、二极管D4的阳
极和开关管S4的发射极连接；所述开关管S3的发射极分别与所述二极管D3的阳极、二极管D4的阴极和开关管S4的集电极连接。
[0030]所述直流电源结构包括直流电压源DC1、输入电感L1和直流母线电容Cb；
[0031]其中，所述直流电压源DC1的负极接地，所述直流电压源DC1的正极与所述输入电感L1的一端连接，所述输入电感L1的另一端分别与所述直流母线电容Cb的一端、开关管S3的集电极和开关管S1的集电极连接；所述直流母线电容Cb的另一端分别与所述开关管S4的发射极和开关管S2的发射极连接。
[0032]所述输出电路结构包括输出电感L2、输出电容Co和负载电动机M；
[0033]其中，所述输出电感L2的一端分别与所述开关管S1的发射极和开关管S2的集电极连接，所述输出电感L2的另一端分别与所述输出电容Co的一端和负载电动机M的一端连接，所述输出电容Co的另一端分别与所述负载电动机M的另一端、开关管S3的发射极和开关管S4的集电极连接，并接地。
[0034]所述开关管S1、开关管S2、开关管S3和开关管S4均为功率MOSFET或IGBT。
[0035]在本实施例中，电压源DC本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低漏电流单级可升压逆变器，其特征在于，包括依次连接的直流电源结构、全桥开关结构和输出电路结构；其中，所述全桥开关结构包括开关管S1、开关管S2、开关管S3、开关管S4、二极管D1、二极管D2、二极管D3和二极管D4；所述开关管S1的集电极分别与所述开关管S3的集电极、二极管D1的阴极和二极管D3的阴极连接，所述开关管S1的发射极分别与所述二极管D1的阳极、二极管D2的阴极和开关管S2的集电极连接，所述开关管S2的发射极分别与所述二极管D2的阳极、二极管D4的阳极和开关管S4的发射极连接；所述开关管S3的发射极分别与所述二极管D3的阳极、二极管D4的阴极和开关管S4的集电极连接。2.根据权利要求1所述的低漏电流单级可升压逆变器，其特征在于，所述直流电源结构包括直流电压源DC1、输入电感L1和直流母线电容Cb；其中，所述直流电压源DC1的负极接地，所述直流电压源DC1...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁启维，
申请(专利权)人：西北工业大学，
类型：新型
国别省市：