功率逆变器制造技术

一种功率逆变器，具有第一开关器件，与变压器第一初级绕组串联，一第二开关器件，与第二初级绕组串联，其中第一开关器件和第一初级绕组的组合与第二开关器件和第二初级绕组的组合并联，一钳位电容，其第一端连接到第一初级绕组，第二端连接到第二初级绕组。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及功率电路，尤其是将直流功率转换为交流功率的逆变器电路。
技术介绍
功率逆变器电路将直流功率转换为交流功率，在很多系统中具有广泛应 用。例如，功率逆变器常用于驱动液晶显示器中的冷阴极荧光灯。图10和11示出了现有技术的两个功率逆变器电路，它们的工作方式是功率逆变器电路领域的公知常识。这种电路可能会产生电压尖峰问题。例如，如图11中所示的推挽式逆变器电路可能会产生输入电压V!N三到四倍的阻尼振荡电压(ringingvoltage)。因此，通常需要使用吸收电路(snubber)来抑制振 荡。但是一般这种吸收电路都会耗散能量。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种DC/AC功率逆变器，该逆变器无 需使用吸收电路且没有电压尖峰问题。为解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案包括 一种电路，包括电 容，具有第一端和第二端；第一开关器件，具有第一端，连接到所述电容第一 端，以及具有第二端；第二开关器件，具有第一端，连接到所述电容第二端， 以及具有第二端；第一初级绕组，具有第一端，连接到所述电容第一端，以及 具有第二端，连接到所述第二开关器件第二端；第二初级绕组，具有第一端， 连接到所述电容第二端，以及具有第二端。作为本专利技术的一种优选方案，所述的第一初级绕组具有从第一初级绕组的 第一端到第一初级绕组的第二端的第一压降；第二初级绕组具有从第二初级绕 组的第一端到第二初级绕组的第二端的第二压降；其中第一压降和第二压降具 有相同的代数符号。作为本专利技术的一种优选方案，所述的电路还包括地线，连接到所述第一开关器件的第二端和所述第二初级绕组的第二端。作为本专利技术的一种优选方案，所述的电路还包括DC电压源， 一端连接到第一初级绕组的第二端和第二开关器件的第二端，另一端连接至地线。作为本专利技术的一种优选方案，所述的电路还包括一控制电路使所述第一开关器件和第二开关器件具有交错的导通时间。作为本专利技术的一种优选方案，其中所述的第一压降基本等于第二压降。作为本专利技术的一种优选方案，所述的电路还包括次级绕组磁性耦合至所述 第一和第二初级绕组。作为本专利技术的一种优选方案，所述的电路还包括冷阴极荧光灯，耦合至所 述次级绕组。作为本专利技术的一种优选方案，所述的电路还包括DC电压源，连接到第一 初级绕组的第二端和所述第二开关器件的第二端。作为本专利技术的一种优选方案，所述的电路还包括谐振回路，连接至所述次级绕组。作为本专利技术的一种优选方案，其中所述的第一开关器件包括nMOSFET。作为本专利技术的一种优选方案，其中所述的第二开关器件包括二极管。 作为本专利技术的一种优选方案，其中所述的第二开关器件包括nMOSFET。 作为本专利技术的一种优选方案，其中所述的第二开关器件包括pMOSFET。作为本专利技术的一种优选方案，其中所述的电容为钳位电容。 本专利技术DC/AC功率逆变器无需使用吸收电路(snubber)，且没有电压尖峰， 降低了成本且提高了效率。附图说明图1为根据本专利技术一实施方式的逆变器。图2为根据本专利技术另一实施方式的逆变器。图3为根据本专利技术又一实施方式的逆变器。图4为图3所示实施方式的栅极电压波形图。图5为根据本专利技术又一实施方式的逆变器。图6为图5所示实施方式的栅极电压、节点电压和灯电流图。图7为根据本专利技术又一实施方式的逆变器。图8为图7所示实施方式的节点电压和栅极电压图。图9为根据本专利技术又一实施方式的逆变器。图10和图11为现有技术的逆变器。具体实施例方式在下述的说明中，术语"一些实施方式"的范围不仅仅限定为一种以上的实 施方式，而是包括一种实施方式、 一种以上实施方式，或者还可以是全部的实施方式。图1为根据本专利技术一实施方式的功率逆变器电路。电源102为DC (直流 电)电源。节点(端口) 104的输出端为放电灯106提供AC (交流电)电压。 放电灯106可以是一冷阴极荧光灯(CCFL)。实施方式并不必然限定于用于驱 动灯管，也可以是驱动其他类型的负载。绕组Tw， Tp2和Ts是变压器的绕组。绕组Tw和Tp2构成变压器的第一初 级绕组和第二初级绕组，绕组Ts构成变压器的次级绕组。如通常所示的变压 器符号一样，图1中所示的同名端的相对位置表示与各个绕组两端压降相关的 代数符号，该代数符号是由绕组TP1， 1>2和Ts共同磁耦合而产生的。g卩，使 第一压差等于直接连接电容CD的Tw (用点标注)的一端和直接连接电源102 的Tp,的另一端的压差，第二压差等于直接连接电容CD的Tp2 (用点标注)的 一端和直接接地的TP2的另一端的压差，第三压差等于直接连接电感L,的Ts 的(用点标注) 一端和直接接地的Ts的另一端的压差。因此由于图1所示的 同名端的相对位置，这三个压差具有相同的代数符号。由于这些同名端的位置彼此相关，因此可以得知图1中所示的初级绕组所 有同名端可以同时移至其另一端。另外可以得知次级绕组Ts上的同名端位置 可以标在其另外一端。更通俗的说，上述说明中定义的第一和第二压差具有相 同的代数符号，但是不必然与第三压差具有相同的代数符号。在一些实施方式中，如上所定义的绕组Tw和TP2的第一和第二压差基本 相等。在一些实施方式中，如下文讨论的图2，对电容Q)和绕组1WTp2进行设计，电容CD取大容值作钳位电容，绕组Tw和Tp2的匝数相等，使得电容 CD两端的平均压差与输入电压V!n (电源102的电压)基本相等，绕组Tw两 端的压降与Tp2两端的压降基本相等。在这些实施方式中，开关108和110压 降不会超过2Vxn。通过以与谐振电路的频率谐振的频率导通和关断开关器件108和110，由电源102产生DC功率，并将AC功率传递给灯106，其中谐振回路由电感L, 和电容Q构成。图2为本专利技术另一实施方式，其中开关器件108为功率nMOSFET 202 (n 型金属氧化物场效应晶体管)，开关器件110为二极管204。图2中，控制电路 112不直接控制二极管204的运行。相应的，图1中控制电路112和开关器件 108和110之间的连接并不必然表示是直接的连接。当nMOSFET202导通时，次级绕组Ts接收来自输入电源的能量和储存在 电容Cd中的能量。nMOSFET 202的漏-源电流是变压器励磁电感电流和由 引起的反射谐振电感电流的总和。在这种情形下，二极管204关断。当nMOSFET 202关断时，由电感引起的反射电流流过二极管204继续 其谐振。n MOSFET 202的漏极电压此时升高至VIN+VC，其中Vc是电容CD 两端电压。电容CD可以被设计成足够大从而使Vc基本保持恒定且基本等于 VIN。因此，nMOSFET 202上的最大电压预计约为2V^。流经二极管204的电流是励磁电流和由L引起的反射谐振电感电流的总 和。因为反射的谐振电感电流改变极性，因此流经二极管204的电流将不时降 为零。nMOSFET202的漏极电压也将降为ViN，且在此附近振荡。这种振荡可 能是由初级绕组TP1、 Tp2之间的漏电感和这些初级绕组和nMOSFET 202的寄 生电容引起的。在高功率的应用中，流经二极管204的电流可能很大，由于功耗的原因， 可能会导致二极管204过热。在这种情形下， 一些实施方式用低漏-源导通阻 抗(Rds(ON))的MOSFET本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种功率逆变器，包括：　电容，具有第一端和第二端；　第一开关器件，具有第一端，连接到所述电容第一端，以及具有第二端；　第二开关器件，具有第一端，连接到所述电容第二端，以及具有第二端；　第一初级绕组，具有第一端，连接到 所述电容第一端，以及具有第二端，连接到所述第二开关器件第二端；　第二初级绕组，具有第一端，连接到所述电容第二端，以及具有第二端。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：陈伟，任远程，张军明，杜磊，
申请(专利权)人：成都芯源系统有限公司，
类型：发明
国别省市：90[中国|成都]