一种准Z源逆变器制造技术

本发明专利技术公开了一种准z源逆变器，包括直流电源、逆变器、开关电感组和附属电路，其中，直流电路、逆变器、开关电感组和附属电路相互连接。本发明专利技术不仅可以在逆变前不需要DC-DC升压电路，实现直流侧电压的任意比例的升降压，而且在可靠性和效率方面有较好的效果，比一般的阻抗网络型逆变器具有更高的升降压倍数，在系统启动时不会对电解电容造成冲击，可以实现软启动特性。具有升压高、稳定、体积小、效率高等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种逆变器，特别涉及ー种准Z源逆变器。
技术介绍
随着现代高性能数字处理技术的突飞猛进以及功率开关器件制造技术的日趋成熟，电カ电子技术正在以前所未有的速度迅猛发展，作为核心技术之ー的逆变技术在エ业生产、日常生活、军エ制造等方面有着广泛的应用。在能源日益枯竭的今天，光伏太阳能等新能源发电正成为各国争相竞争的科技制高点，而逆变技术正式整个系统的核心。逆变器的能效性、安全可靠性、可操性关乎着系统的安全运行和经济效益，因而研制高效、节能、安全、可靠的逆变器，对于新能源并网发电的发展，推进国家能源战略具有不可估量的重大意义。对于逆变器的研究，目前多集中在其拓扑结构与控制策略的改进方面，而可靠性的解决多是在逆变器中增加缓冲电路，但这必将增加整个系统的损耗，降低逆变器的效率。不仅如此，传统逆变器无法单级实现直流电源的升降压与逆变，需增加前级DC-DC环节，从而使系统变得复杂。因此，研究高可靠性、高效率、结构简单的新型逆变器具有非常现实的意义，也是目前逆变技术发展的重要方向之一。
技术实现思路
专利技术目的:针对上述现有技术存在的传统逆变器无法单级实现直流电源的升降压与逆变的问题和不足，本专利技术的目的是提供ー种准Z源逆变器。技术方案:为实现上述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案为ー种准Z源逆变器，包括直流电源、逆变器、开关电感组和附属电路，其中，所述开关电感组包括第一ニ极管、第ニニ极管、第一电感和第二电感和第三电解电容，所述第一ニ极管的一端与分别与所述第一电感的一端和第三电解电容的正极连接，所述第二电感的一端分别和所述第二ニ极管的一端和第三电解电容的负极连接，第一ニ极管的另一端与第二电感的另一端连接，第一电感的另一端与第二ニ极管的另一端连接；所述附属电路包括第一电解电容、第二电解电容、第三电感和第三ニ极管，其中，所述第三电感的一端分别与第一电解电容的负极和第三ニ极管的一端连接，第三ニ极管的另一端分别与第二电解电容的正极和第一ニ极管的另ー端连接；所述逆变器的一端分别与第一电解电容的正极与第一电感的另一端连接，逆变器的另一端与第二电解电容的正极连接，所述直流电源的正极与第三电感的另一端连接，直流电源的负极与第二电解电容的负极连接，并接地。其中，直流电源为光伏电池板、燃料电池或直流稳压源。进ー步，逆变器为单项逆变器、三相逆变器、独立逆变器或并网逆变器。进ー步，第一电感、第二电感和第三电感的电感值相等。进一歩，第一电解电容、第二电解电容和第三电解电容的电容值相等。有益效果:本专利技术与现有技术相比，不仅可以在逆变前不需要DC-DC升压电路，实现直流侧电压的任意比例的升降压，而且在可靠性和效率方面有较好的效果，比一般的阻抗网络型逆变器具有更高的升降压倍数，在系统启动时不会对电容造成冲击，可以实现软启动特性。具有升压闻、稳定、体积小、效率闻等优点。附图说明图1为本专利技术的准Z源逆变器的电路结构图；图2为本专利技术中开关电感组在直通状态下的等效电路图；图3为本专利技术中开关电感组在非直通状态下的等效电路图。具体实施例方式下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本专利技术，应理解这些实施例仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围，在阅读了本专利技术之后，本领域技术人员对本专利技术的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。如图1所示，本专利技术主要由开关电感组1、逆变器2、附属电路3和直流电源4组成，开关电感组I包括第一二极管D1、第二二极管D2、第一电感L1和第二电感L2和第三电解电容C3,第一二极管D1的一端与分别与所述第一电感L1的一端和第三电解电容C3的正极连接，第二电感L2的一端分别和第二二极管D2的一端和第三电解电容C3的负极连接，第一二极管D1的另一端与第二电感L2的另一端连接，第一电感L1的另一端与第二二极管D2的另一端连接；附属电路3包括第一电解电容 C1、第二电解电容C2、第三电感L3和第三二极管D3,其中，所述第三电感L3的一端分别与第一电解电容C1的负极和第三二极管D3的一端连接，第三二极管D3的另一端分别与第二电解电容C2的正极和第一二极管D1的另一端连接；逆变器2的一端分别与第一电解电容C1的正极与第一电感L1的另一端连接，逆变器2的另一端与第二电解电容C2的负极连接，所述直流电源4的正极与第三电感L2的另一端连接，直流电源4的负极与第二电解电容C2的负极连接，并接地。其中，3个电感L1、L2、L3的电感值是相等的，3个电解电容C1、C2、C3的电容值是相等的，即阻抗网络具有对称性。如图2所示，当所述逆变器任意相上下桥臂可控开关同时导通时，二极管D3处于关断状态，二极管Dl和二极管D2处于导通状态，此时所述准z源逆变器处于直通状态。逆变器工作于直通状态，此时逆变器短路相当于一根导线，二极管D1、D2处于导通状态，二极管D3处于阻断状态。电解电容C3、C2处于放电释能状态，电感L1、L2处于并联充电储能状态，电解电容Cl和直流电压源为电感L3充电储能。假设逆变器开关器件开关周期为T，直通状态时间为Ta，而且Ta/T=D，D即为直通时间占整个开关周期的百分比，SP为直通占空比。根据等效电路图，由对称性可以得出此时的电路方程如下:VS+VC1 = Vl3Vli = Vc2 = Vc3 = V12(I)式中，V表示各元器件电压，Vli表示电感LI两端电压，Vl2表示电感L2两端电压，Vl3表示电感L3两端电压，Vci表示电解电容Cl两端电压，Vc2表示电解电容C2两端电压，Vc3表不电解电容C3两端电压，Vs表不直流电源两端电压。如图3所示，当逆变器正常工作时，所述二极管D3处于导通状态，二极管Dl和所述极管D2处于断开状态，此时本专利技术准z源逆变器处于非直通状态。逆变器工作于非直通状态，此时逆变器相当于电压源Vpn，所述二极管D3处于导通状态，所述二极管Dl和所述极管D2处于断开状态，此时所述准z源逆变器处于非直通状态。电解电容C3处于充电储能状态，电感L1、L2处于串联放电释能状态，电感L3、直流电压源为电解电容Cl、C2充电储能。根据等效电路图，由对称性可以得到如下电路方程:本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种准Z源逆变器，其特征在于：包括直流电源、逆变器、开关电感组和附属电路，其中，所述开关电感组包括第一二极管、第二二极管、第一电感和第二电感和第三电解电容，所述第一二极管的一端与分别与所述第一电感的一端和第三电解电容的正极连接，所述第二电感的一端分别和所述第二二极管的一端和第三电解电容的负极连接，第一二极管的另一端与第二电感的另一端连接，第一电感的另一端与第二二极管的另一端连接；所述附属电路包括第一电解电容、第二电解电容、第三电感和第三二极管，其中，所述第三电感的一端分别与第一电解电容的负极和第三二极管的一端连接，第三二极管的另一端分别与第二电解电容的正极和第一二极管的另一端连接；所述逆变器的一端分别与第一电解电容的正极与第一电感的另一端连接，逆变器的另一端与第二电解电容的正极连接，所述直流电源的正极与第三电感的另一端连接，直流电源的负极与第二电解电容的负极连接，并接地。

【技术特征摘要】
1.ー种准Z源逆变器，其特征在于:包括直流电源、逆变器、开关电感组和附属电路，其中，所述开关电感组包括第一ニ极管、第二ニ极管、第一电感和第二电感和第三电解电容，所述第一ニ极管的一端与分别与所述第一电感的一端和第三电解电容的正极连接，所述第ニ电感的一端分别和所述第二ニ极管的一端和第三电解电容的负极连接，第一ニ极管的另一端与第二电感的另一端连接，第一电感的另一端与第二ニ极管的另一端连接；所述附属电路包括第一电解电容、第二电解电容、第三电感和第三ニ极管，其中，所述第三电感的一端分别与第一电解电容的负极和第三ニ极管的一端连接，第三ニ极管的另一端分别与第二电解电容的正极和第一ニ极管的另一端连接；所述逆变器...

【专利技术属性】
技术研发人员：梅军，郑建勇，邓凯，孙博，梅飞，付广旭，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32