无源无损软开关双降压式全桥逆变器制造技术

本发明专利技术公开了一种无源无损软开关双降压式全桥逆变器，包括双降压式全桥逆变电路1、第一吸收电路2、第二吸收电路3、直流电源输入电路4和负载电路5。采用平均电流控制，根据电感电流的方向控制逆变电路半周期工作。本发明专利技术的优点是：拓扑本身无桥臂直通问题、无开关管寄生二极管反向恢复问题、利用基于DC/DC的无源软开关技术进一步提高系统的效率和可靠性等。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种逆变器，尤其涉及一种无源无损软开关双降压式全桥逆变器。
技术介绍
目前，人们对电力电子装置的效率要求不断提高，而高频化一直是电力电子学追求的目标。伴随着高频化，功率器件的开关损耗成为日益突出的矛盾。软开关技术成为降低开关损耗，提高系统效率的一个重要手段。有源的软开关技术通过附加开关或改变拓扑等方式，令检测手段和控制策略复杂化。而吸收电路是唯一可能以无源方式实现软开关的途径，但是直流变换器中的无源软开关技术在DC/AC中却存在难题。
技术实现思路
1、专利技术目的本专利技术的目的是减小拓扑中高频功率器件的开关损耗，提供一种采用无源无损吸收电路的双降压式全桥逆变器。2、技术方案为了解决上述的技术问题，本专利技术的无源无损软开关双降压式全桥逆变器，包括双降压式全桥逆变电路1、第一吸收电路2、第二吸收电路3、直流电源输入电路4和负载电路5。其中双降压式全桥逆变电路I包括第一功率三极开关管S1、第二功率三极开关管S2、第三功率三极开关管S3、第四功率三极开关管S4、第一功率二极管D1、第二功率二极管D2，具体连接方式为，第一功率三极开关管S1的源级与第一功率二极管D1的阴极连接，第一功率二极管D1的阳极与第三功率三极开关管S3的源级连接，第三功率三极开关管S3的漏级与第四功率三极开关管S4的源级连接，第四功率三极开关管S4的漏级与第二功率二极管D2的阴极连接，第二功率二极管D2的阳极与第二功率三极开关管S2的漏级连接，第二功率三极开关管S2的源级与第一功率二极管D1的阳极连接，第一功率三极开关管S1的漏级与第二功率二极管D2的阴极连接；第一吸收电路2包括第三功率二极管D3、第四功率二极管D4、第五功率二极管D5、第一电容C1、第二电容C2、第一电感L1,具体连接方式为,第三功率二极管D3的阴极与第二电容C2的正极连接，第二电容C2的负极与第五功率二极管D5的阴极连接，第五功率二极管D5的阳极与第一电容C1的负极连接，第一电容C1的正极与第三功率二极管D3的阳极连接，第三功率二极管D3的阳极与第四功率二极管D4的阴极连接，第四功率二极管D4的阳极与第一电感L1的一端连接,第一电感L1的另一端与第五功率二极管D5的阴极，第三功率二极管D3的阴极与第一功率二极管D1的阴极连接，第五功率二极管D5的阳极与第一功率二极管D1的阳极连接；第二吸收电路3包括第六功率二极管D6、第七功率二极管D7、第八功率二极管D8、第三电容C3、第四电容C4、第二电感L2,具体连接方式为，第六功率二极管D6的阴极与第四电容C4的正极连接，第四电容C4的负极与第八功率二极管D8的阴极连接，第八功率二极管D8的阳极与第三电容C3的负极连接，第三电容C3的正极与第六功率二极管D6的阳极连接，第六功率二极管D6的阳极与第七功率二极管D7的阴极连接，第七功率二极管D7的阳极与第二电感L2的一端连接，第二电感L2的另一端与第八功率二极管D8的阴极，第八功率二极管D8的阳极与第二功率二极管D2的阳极连接，第六功率二极管D6的阴极与第二功率二极管D2的阴极连接；直流电源输入电路4包括电源Ud，连接方式为，电源Ud正极与第一功率三极开关管S1的漏极连接，电源Ud负极与第一功率二极管D1的阳极连接；负载电路5包括第三电感L3、第四电感L4、滤波电容Cf和负载电阻R，具体连接方式为，第三电感L3的一端与第一功率三极开关管S1的源级连接，第三电感L3的另一端与第四电感L4的一端连接，第四电感L4的另一端与第二功率三极开关管S2的漏级连接，第三电感L3与第四电感L4的连接端与滤波电容Cf的一端连接，滤波电容Cf的另一端与第三功率三极开关管S3的漏级连接，负载电阻R的一端与第三电感L3与第四电感L4的连接端连接，负载电阻R的另一端与第三功率三极开关管S3的漏级连接。3、有益效果本专利技术是可实现零电压关断逆变功能的无源无损软开关双降压式全桥逆变器，具有如下优点(I)保留了双降压电路无桥臂直通、无开关管体二极管反向恢复问题的优点；⑵利用双降压电路单向电流的特点，使用较易实现的DCDC软开关技术；(3)通过利用附加的电容、电感及二极管等无源器件自身的谐振过程改善功率器件的开关状况实现软开关的功能，简单可靠。四附图说明图1是本专利技术的无源无损软开关双降压式全桥逆变器结构示意图，标号名称1、双降压式全桥逆变电路；2.第一吸收电路；3、第二吸收电路；4、电源输入电路；5、负载电路；图2是本专利技术的无源无损软开关双降压式全桥逆变器各开关模态示意图；图中的主要符号名称=S1 S4-第一 第四功率三极开关管！D1 D8-第一 第八功率二极管；U L4——第一 第四电感A1 C4——第一 第四电容；Cf——滤波电容；Ud——电源；u。——逆变器输出电压A——逆变器输出电流；iu——第三电感L3上的电流；iL4——第四电感L4上的电流。五具体实施例方式如图1所示，本实例的无源无损软开关双降压式全桥逆变器的特征在于，双降压式全桥逆变电路I包括第一功率三极开关管S1、第二功率三极开关管S2、第三功率三极开关管s3、第四功率三极开关管S4、第一功率二极管D1、第二功率二极管D2，具体连接方式为，第一功率三极开关管S1的源级与第一功率二极管D1的阴极连接，第一功率二极管D1的阳极与第三功率三极开关管S3的源级连接，第三功率三极开关管S3的漏级与第四功率三极开关管S4的源级连接，第四功率三极开关管S4的漏级与第二功率二极管D2的阴极连接，第二功率二极管D2的阳极与第二功率三极开关管S2的漏级连接，第二功率三极开关管S2的源级与第一功率二极管D1的阳极连接,第一功率三极开关管S1的漏级与第二功率二极管D2的阴极连接；第一吸收电路2包括第三功率二极管D3、第四功率二极管D4、第五功率二极管D5、第一电容C1、第二电容C2、第一电感L1,具体连接方式为,第三功率二极管D3的阴极与第二电容C2的正极连接，第二电容C2的负极与第五功率二极管D5的阴极连接，第五功率二极管D5的阳极与第一电容C1的负极连接，第一电容C1的正极与第三功率二极管D3的阳极连接，第三功率二极管队的阳极与第四功率二极管D4的阴极连接，第四功率二极管D4的阳极与第一电感L1的一端连接，第一电感L1的另一端与第五功率二极管D5的阴极，第三功率二极管D3的阴极与第一功率二极管D1的阴极连接，第五功率二极管D5的阳极与第一功率二极管D1的阳极连接；第二吸收电路3包括第六功率二极管D6、第七功率二极管D7、第八功率二极管D8、第三电容C3、第四电容C4、第二电感L2，具体连接方式为，第六功率二极管D6的阴极与第四电容C4的正极连接，第四电容C4的负极与第八功率二极管D8的阴极连接，第八功率二极管队的阳极与第三电容C3的负极连接，第三电容C3的正极与第六功率二极管D6的阳极连接，第六功率二极管D6的阳极与第七功率二极管D7的阴极连接，第七功率二极管D7的阳极与第二电感L2的一端连接，第二电感L2的另一端与第八功率二极管D8的阴极，第八功率二极管D8的阳极与第二功率二极管D2的阳极连接，第六功率二极管D6的阴极与第二功率二极管D2的阴极连接；直流电源输入电路4包括电源Ud，连接方式为，电源Ud正极与第一功率三极开关管S1的漏极连接，电源Ud负本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无源无损软开关双降压式全桥逆变器，包括双降压式全桥逆变电路(1)、第一吸收电路(2)、第二吸收电路(3)、直流电源输入电路(4)和负载电路(5)。双降压式全桥逆变电路(1)包括第一功率三极开关管(S1)、第二功率三极开关管(S2)、第三功率三极开关管(S3)、第四功率三极开关管(S4)、第一功率二极管(D1)、第二功率二极管(D2)，具体连接方式为，第一功率三极开关管(S1)的源级与第一功率二极管(D1)的阴极连接，第一功率二极管(D1)的阳极与第三功率三极开关管(S3)的源级连接，第三功率三极开关管(S3)的漏级与第四功率三极开关管(S4)的源级连接，第四功率三极开关管(S4)的漏级与第二功率二极管(D2)的阴极连接，第二功率二极管(D2)的阳极与第二功率三极开关管(S2)的漏级连接，第二功率三极开关管(S2)的源级与第一功率二极管(D1)的阳极连接，第一功率三极开关管(S1)的漏级与第二功率二极管(D2)的阴极连接；第一吸收电路(2)包括第三功率二极管(D3)、第四功率二极管(D4)、第五功率二极管(D5)、第一电容(C1)、第二电容(C2)、第一电感(L1)，具体连接方式为，第三功率二极管(D3)的阴极与第二电容(C2)的正极连接，第二电容(C2)的负极与第五功率二极管(D5)的阴极连接，第五功率二极管(D5)的阳极与第一电容(C1)的负极连接，第一电容(C1)的正极与第三功率二极管(D3)的阳极连接，第三功率二极管(D3)的阳极与第四功率二极管(D4)的阴极连接，第四功率二极管(D4)的阳极与第一电感(L1)的一端连接，第一电感(L1)的另一端与第五功率二极管(D5)的阴极，第三功率二极管(D3)的阴极与第一功率二极管(D1)的阴极连接，第五功率二极管(D5)的阳极与第一功率二极管(D1)的阳极连接；第二吸收电路(3)包括第六功率二极管(D6)、第七功率二极管(D7)、第八功率二极管(D8)、第三电容(C3)、第四电容(C4)、第二电感(L2)，具体连接方式为，第六功率二极管(D6)的阴极与第四电容(C4)的正极连接，第四电容(C4)的负极与第八功率二极管(D8)的阴极连接，第八功率二极管(D8)的阳极与第三电容(C3)的负极连接，第三电容(C3)的正极与第六功率二极管(D6)的阳极连接，第六功率二极管(D6)的阳极与第七功率二极管(D7)的阴极连接，第七功率二极管(D7)的阳极与第二电感(L2)的一端连接，第二电感(L2)的另一端与第八功率二极管(D8)的阴极，第八功率二极管(D8)的阳极与第二功率二极管(D2)的阳极连接，第六功率二极管(D6)的阴极与第二功率二极管(D2)的阴极连接；直流电源输入电路(4)包括电源(Ud)，连接方式为，电源(Ud)正极与第一功率三极开关管(S1)的漏极连接，电源(Ud)负极与第一功率二极管(D1)的阳极连接；负载电路(5)包括第三电感(L3)、第四电感(L4)、滤波电容(Cf)和负载电阻(R)，具体连接方式为，第三电感(L3)的一端与第一功率三极开关管(S1)的源级连接，第三电感(L3)的另一端与第四电感(L4)的一端连接，第四电感(L4)的另一端与第二功率三极开关管(S2)的漏级连接，第三电感(L3)与第四电感(L4)的连接端与滤波电容(Cf)的一端连接，滤波电容(Cf)的另一端与第三功率三极开关管(S3)的漏级连接，负载电阻(R)的一端与第三电感(L3)与第四电感(L4)的连接端连接，负载电阻(R)的另一端与第三功率三极开关管(S3)的漏级连接。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：尹培培，洪峰，王成华，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：