由功率MOSFET构成的双向导通的逆变器制造技术

本实用新型专利技术涉及一种由功率ＭＯＳＦＥＴ构成的双向导通的逆变器。在低占空比作ＰＷＭ模式工作时，续流损耗比导通损耗加开关损耗之和高出一个数量级，为了解决这个问题，传统的方法是：在非调制侧增加功率ＭＳＯＦＥＴ数量，以减小每个续流二极管中续流电流平均值来降低续流损耗；或者在非调制侧并联导通压降小的肖特基二极管来降低续流损耗，这样既增加了成本，又对降低损耗的效果也不甚明显。本实用新型专利技术利用功率ＭＯＳＦＥＴ在导通时允许双方电流通过的特点，在单边ＰＷＭ模式时，其同桥臂另一侧的功率ＭＯＳＦＥＴ做／ＰＷＭ工作，使续流电流流过功率ＭＯＳＦＥＴ。因而本实用新型专利技术既不增加成本，又降低了续流损耗、提高了逆变器效率。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于逆变器领域，涉及低压、大电流感性负载逆变器， 具体说是一种由功率MOSFET构成的双向导通的逆变器。
技术介绍
传统的逆变器在感性负载时，当功率器件(如功率MOSFET)由导 通状态转变为截止时，为了不使感性负载电流突变，无功电流通过同桥 臂另一功率器件的体内二极管续流。当功率器件由截止状态转变为导通 时，续流二极管流过反向恢复电流，这个反向恢复电流又流过开通的功 率器件，这个电流不流经负载。所以，不是有功成分，但给正在开通的 功率器件造成电流冲击。因为功率MOSFET的导通电阻以毫欧计，所以，导通损耗仅在十 瓦级，由于功率MOSFET的开通和关断时间仅数百纳秒，所以其开关损 耗仅以瓦计。因此，低电压、大电流逆变器的功率器件首选功率MOSFET。 但是功率MOSFET的体内二极管正向导通压降均在1. 2—1. 6伏之间，因 此，在低占空比作PWM模式工作时，续流损耗比导通损耗加开关损耗之 和高出一个数量级。为了解决这个问题，传统的方法是在非调制侧增 加功率MS0FET数量，以减小每个续流二极管中续流电流平均值来降低 续流损耗；或者在非调制侧并联导 压降小的肖特基二极管来降低续流 损耗。上述的传统方法既增加了成本，又对降低损耗的效果也不甚明显。
技术实现思路
本技术提供了一种低成本，高效率的由功率MOSFET构成的双向导通的逆变器。为了达到上述目的，本技术采用了以下技术方案。 利用功率MOSFET在导通时允许双方电流通过的特点，在单边P丽模式吋，其同桥臂另一侧的功率MOSFET做/P丽工作，使续流电流流过功率M0SFET。对于双侧P丽模式时，同样可使用互为/P醫模式工作。 本技术相对于现有技术，既不增加成本，又降低了续流损耗、提高了逆变器效率。附图说明图1为功率MOSFET构成的双向导通逆变器结构框图。 图2为功率MS0FET调制波形。具体实施方式参见图1所示，其中电感L为负载。信号DT1、 DT2为所要加入 的死区时间，若不加此死区时间容易造成上下管子直通而使电源短路。 驱动信号VI加到Q6管子上，驱动信号V2加到Q3管子上。MOSFET工作 在两两导通方式，导通顺序为Q1Q5—Q1Q6—Q2Q6—Q2Q4—Q3Q4—Q3Q5 —Q1Q5，逆变桥的输出通过调整下桥PWM脉宽实现，P丽频率一般设置 为固z以上。当逆变桥工作在某一相时f假设Q2和Q6)，在每 一个P丽周期内， 有两种工作状态状态1: Q2和Q6导通，且Q6作P丽方式工作。电流Tl经Q2、负 载线圈U Q6、到地。状态2: Q6关断，Q3以/PWM方式导通，电流12流经负载线圏L、 Q2、 Q3，此状态为续流状态。通过分析和计算可以知道，当逆变桥利用上管体内二极管或利用 肖特基二极管方式续流的吋候，整个控制器的损耗要比利用开通M0SFE T本身的工作方式要大很多。权利要求1、由功率MOSFET构成的双向导通的逆变器，其特征在在于所述的逆变器由功率MOSFET构成；其连接关系为Q1、Q2、Q3的漏极相连连接到电源的正极；Q4、Q5、Q6的源极相连连接到电源的地；由Q1源极和Q4的漏极相连接构成一个半桥，中间节点接负载；由Q2的源极和Q5的漏极相连接构成一个半桥，中间节点接负载；由Q3源极和Q6的漏极相连接构成一个半桥，中间节点接负载；R1、R2、R3、R4、R5、R6分别为Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6的栅极电阻。2、 根据权利要求1所述的由功率MOSFET构成的双向导通的逆变器， 其特征在在于V1信号是由PWM和DT1信号相"与"以后合成的信号， V2信号是由/PM和DT2信号相"与"以后合成的信号；V1信号加与R4 或R5或R6的一端，V2信号加与Rl或R2或R3的一端。专利摘要本技术涉及一种由功率MOSFET构成的双向导通的逆变器。在低占空比作PWM模式工作时，续流损耗比导通损耗加开关损耗之和高出一个数量级，为了解决这个问题，传统的方法是在非调制侧增加功率MSOFET数量，以减小每个续流二极管中续流电流平均值来降低续流损耗；或者在非调制侧并联导通压降小的肖特基二极管来降低续流损耗，这样既增加了成本，又对降低损耗的效果也不甚明显。本技术利用功率MOSFET在导通时允许双方电流通过的特点，在单边PWM模式时，其同桥臂另一侧的功率MOSFET做/PWM工作，使续流电流流过功率MOSFET。因而本技术既不增加成本，又降低了续流损耗、提高了逆变器效率。文档编号H02M7/5387GK201383764SQ20082022268公开日2010年1月13日 申请日期2008年11月28日 优先权日2008年11月28日专利技术者洪 刘, 刘大椿, 操 杨, 段志华, 胡岩长 申请人:西安尤奈特电机控制技术有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
由功率ＭＯＳＦＥＴ构成的双向导通的逆变器，其特征在在于：所述的逆变器由功率ＭＯＳＦＥＴ构成；其连接关系为：Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３的漏极相连连接到电源的正极；Ｑ４、Ｑ５、Ｑ６的源极相连连接到电源的地；由Ｑ１源极和Ｑ４的漏极相连接构成一个半桥，中间节点接负载；由Ｑ２的源极和Ｑ５的漏极相连接构成一个半桥，中间节点接负载；由Ｑ３源极和Ｑ６的漏极相连接构成一个半桥，中间节点接负载；Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６分别为Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４、Ｑ５、Ｑ６的栅极电阻。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘大椿，胡岩长，段志华，杨操，刘洪，
申请(专利权)人：西安尤奈特电机控制技术有限公司，
类型：实用新型
国别省市：87[中国|西安]