專利名稱：一種推挽逆變電路的制作方法
一種推挽逆變電路技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于電源領(lǐng)域，更具體地，涉及一種推挽逆變電路。
背景技術(shù)：
目前市面上的逆變器和UPS電源，在低壓輸入時(shí)通常將前級(jí)電壓通過(guò)推挽升壓再 整定成直流高壓，再經(jīng)逆變輸出，而推挽架構(gòu)的電路只常用于3KW以下的中小功率電源，在 大于3KW以上及更大功率電源中通常前級(jí)以全橋轉(zhuǎn)換再經(jīng)次邊整流電路給后級(jí)的電路逆 變輸出，通常為兩級(jí)以上的逆變轉(zhuǎn)換，控制電路也為復(fù)雜。盡管推挽電路經(jīng)過(guò)了一系列演 變，例如推挽諧振軟開關(guān)、推挽變形軟開關(guān)等，推挽諧振軟開關(guān)的實(shí)現(xiàn)前級(jí)需要穩(wěn)定的電壓 條件，推挽變形軟開關(guān)只在開環(huán)工作時(shí)才能實(shí)現(xiàn)軟開關(guān)，但要實(shí)現(xiàn)大功率轉(zhuǎn)換，功率電路轉(zhuǎn) 換復(fù)雜，折算效率及利用率不高，無(wú)法被設(shè)計(jì)人員所采用。發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種推挽逆變電路，本電路基本上 一級(jí)變換，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中逆變電路功率轉(zhuǎn)換級(jí)數(shù)較多折算效率不高的問(wèn)題。
本發(fā)明提供了一種推挽逆變電路，包括推挽電路，用于將外部的DC直流源中的 直流電壓接入至主功率管，在外部邏輯控制電路的控制下所述主功率管輪流導(dǎo)通使得所述 DC直流源中的能量經(jīng)變壓器進(jìn)行高頻隔離轉(zhuǎn)換；互鎖電路，輸出端連接至所述推挽電路的 第一輸入端，用于實(shí)現(xiàn)推挽電路主功率管的控制信號(hào)互鎖功能；鉗位回饋電路，輸出端連接 至所述推挽電路的第二輸入端，用于實(shí)現(xiàn)推挽電路主功率管的尖峰電壓鉗位及主功率管 的零電壓導(dǎo)通或零電流關(guān)斷；整流濾波電路，輸入端連接至所述推挽電路的輸出端，用于對(duì) 所述變壓器副邊的高頻電壓進(jìn)行整流及濾波；換相回饋電路，輸入端連接至所述整流濾波 電路的輸出端，所述換相回饋電路的輸出端用于與外部電網(wǎng)連接，通過(guò)邏輯控制電路控制 換相回饋電路中的功率管輪流導(dǎo)通并將濾波后的電壓回饋至電網(wǎng)中。
更進(jìn)一步地，所述推挽電路包括第一主功率管、第二主功率管和變壓器；所述變 壓器的初級(jí)繞組分別與所述第一主功率管的漏極和所述第二主功率管的漏極連接；所述變 壓器的次級(jí)繞組與所述整流濾波電路連接；所述第一主功率管的柵極和第二主功率管的柵 極分別與外部的邏輯控制電路連接；所述第一主功率管的源極與所述第二主功率管的源極 連接到地。
更進(jìn)一步地，所述推挽電路還包括連接在所述邏輯控制電路與所述第一主功率 管的柵極之間的第一電阻和連接在所述邏輯控制電路與所述第二主功率管的柵極之間的 第二電阻。
更進(jìn)一步地，所述互鎖電路包括第三功率管和第四功率管；所述第三功率管的漏 極連接至所述第一主功率管的柵極，所述第四功率管的漏極連接至所述第二主功率管的柵 極；所述第三功率管的源極與第四功率管的源極連接到地；所述第三功率管的柵極與第四 功率管的柵極分別與所述邏輯控制電路連接。
更進(jìn)一步地，所述互鎖電路還包括連接在所述邏輯控制電路與所述第四功率管 的柵極之間的第三電阻和連接在所述邏輯控制電路與所述第三功率管的柵極之間的第四 電阻。
更進(jìn)一步地，所述鉗位回饋電路包括電容、第一二極管、第二二極管、第五功率 管、第三二極管和電感；所述第五功率管的漏極通過(guò)所述電容連接至所述第一主功率管和 第二主功率管的源極；所述第五功率管的源極通過(guò)所述電感連接至所述變壓器的初級(jí)繞組 的中心抽頭，所述第五功率管的柵極通過(guò)連接所述邏輯控制電路；第一二極管的陽(yáng)極連接 至所述第一主功率管的漏極，所述第一二極管的陰極連接至所述第五功率管的漏極；第 二二極管的陽(yáng)極連接至所述第二主功率管的漏極，所述第二二極管的陰極連接至所述第五 功率管的漏極；第三二極管陰極連接至第五功率管的源極，第三二極管的陽(yáng)極接地。
更進(jìn)一步地，第一二極管的陰極和所述第二二極管的陰極均連接至所述第五功率 管的漏極，第一二極管的陽(yáng)極連接至第一主功率管的漏極，第二二極管的陽(yáng)極連接至第二 主功率管的漏極；第三二極管的陰極連接至第五功率管的源極，第三二極管的陽(yáng)極接地； 第五功率管的源極通過(guò)所述電感連接至所述變壓器的初級(jí)繞組的中心抽頭。
更進(jìn)一步地，所述換相回饋電路包括串聯(lián)連接的第六功率管和第七功率管，第六 功率管的源極連接至第七功率管的漏極并復(fù)接至外部電網(wǎng)的一端；串聯(lián)連接的第八功率管 和第九功率管，第八功率管的源極連接至第九功率管的漏極并復(fù)接至外部電網(wǎng)的另一端； 所述第四二極管和第六二極管，第四二極管的陰極連接至第六功率管的漏極，第六二極管 的陰極連接至第八功率管的漏極，第四二極管和第六二極管的陽(yáng)極連接于整流濾波電路的 一端；所述第五二極管和第七二極管，第五二極管的陽(yáng)極連接至第七功率管的源極，第七二 極管的陽(yáng)極連接至第九功率管的源極，第五二極管和第七二極管的陰極連接于整流濾波電 路的另一端；所述第六功率管的柵極、第七功率管的柵極、第八功率管的柵極和第九功率管 的柵極均與所述邏輯控制電路連接；所述第六功率管與所述第七功率管的串聯(lián)連接端和所 述第八功率管與所述第九功率管的串聯(lián)連接端分別與外部的電網(wǎng)連接。
更進(jìn)一步地，所述第四二極管，所述第五二極管，所述第六二極管，所述第七二極 管；第四二極管的陽(yáng)極和第六二極管的陽(yáng)極均與濾波電路連接，第四二極管的陰極與第六 功率管的漏極連接，第六二極管的陰極與第八功率管的漏極連接；第五二極管的陰極和第 七二極管的陰極均與濾波電路連接，第五二極管的陽(yáng)極與第七功率管的源極連接，第七二 極管的陽(yáng)極與第九功率管的源極連接。
本發(fā)明提供的推挽逆變電路能實(shí)現(xiàn)大功率轉(zhuǎn)換，行業(yè)內(nèi)通常推挽架構(gòu)的電路只適 合做中小功率開關(guān)電源，本電路在克服推挽電路的不足之外，充分發(fā)揮了推挽電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn) 單、控制電路簡(jiǎn)單優(yōu)勢(shì)。主電路能實(shí)現(xiàn)軟開關(guān)控制，功率管損耗低，副邊換相開關(guān)橋可選用 低頻低成本的開關(guān)器件。在電路中互鎖電路能提高主功率管的抗擾能力從而穩(wěn)定可靠導(dǎo)通 或關(guān)斷，鉗位回饋電路能實(shí)現(xiàn)主功率管零電壓開通和零電流關(guān)斷，大大降低的開關(guān)損耗，進(jìn) 而提聞了整機(jī)的效率。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的推挽逆變電路的模塊結(jié)構(gòu)示意圖2是本發(fā)明第一實(shí)施例提供的推挽逆變電路的具體電路圖3是本發(fā)明第二實(shí)施例提供的推挽逆變電路的具體電路圖4是本發(fā)明實(shí)施例提供的用于驅(qū)動(dòng)推挽逆變電路的邏輯控制電路的驅(qū)動(dòng)控制 的波形及相關(guān)電壓波形示意圖；(a)為電網(wǎng)電壓采樣波形；(b)為控制第一主功率管柵極的 單極性SPWM波；(c)為控制第二主功率管柵極的單極性SPWM波；(d)為控制第五功率管柵 極的PWM波；(e)為經(jīng)市電采樣處理后與電網(wǎng)同相的方波，用于控制第六功率管、第九功率 管的柵極；(f)為圖(e)互反的方波，用于控制第七功率管、第八功率管的柵極；(g)為整流 濾波后的半波；(h)為與電網(wǎng)同頻同相的正弦波。
具體實(shí)施方式
為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì) 本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并 不用于限定本發(fā)明。
本發(fā)明提供的推挽逆變電路是一種大功率DC/AC推挽逆變電路，特別涉及具備大 功率輸出的DC/AC逆變電路、UPS電源、光伏并網(wǎng)和能量回饋裝置。邏輯控制電路將與市電 同頻同相的正弦波經(jīng)電路轉(zhuǎn)換為SPWM調(diào)制波，解調(diào)后的SPWM波再作用于推挽逆變電路的 推挽管，經(jīng)高頻變壓器將輸入端的直流電源隔離傳送到副邊，最后經(jīng)簡(jiǎn)單的轉(zhuǎn)化后直接饋 送到電網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)單級(jí)功率轉(zhuǎn)換。
圖1示出了本發(fā)明實(shí)施例提供的推挽逆變電路的模塊結(jié)構(gòu)，為了便于說(shuō)明，僅示 出了與本發(fā)明實(shí)施例相關(guān)的部分，詳述如下
推挽逆變電路包括推挽電路10、互鎖電路11、鉗位回饋電路12、整流濾波電路13 和換相回饋電路14。其中推挽電路10用于將外部輸入的DC直流源4中的直流電源接入 推挽電路10中主功率管，通過(guò)外部邏輯控制電路2控制功率管的輪流導(dǎo)通或關(guān)斷將DC直 流源中的能量經(jīng)變壓器進(jìn)行高頻隔離轉(zhuǎn)換傳送到變壓器副邊整流濾波電路13，整流濾波電 路13的輸入端連接至推挽電路10的輸出端，用于對(duì)高頻變壓器副邊的高頻電壓進(jìn)行整流 及濾波，互鎖電路11的第一輸出端連接至推挽電路10的第一輸入端，直接作用于推挽電路 10主功率管的控制信號(hào)互鎖，能有效的提高功率管的可靠開通或關(guān)斷，鉗位回饋電路12的 輸出端連接至推挽電路10的第二輸入端，用于實(shí)現(xiàn)推挽電路主功率管的電源鉗位及主功 率管的零電壓導(dǎo)通或零電流關(guān)斷；換相回饋電路14的輸入端連接至整流濾波電路13的輸 出端，換相回饋電路14的輸出端與電網(wǎng)3連接，通過(guò)外部邏輯控制電路2控制換相回饋電 路14中的功率管輪流導(dǎo)通或關(guān)斷將濾波后的電壓直接回饋至電網(wǎng)3。
本發(fā)明實(shí)施例提供的推挽逆變電路通過(guò)調(diào)整單極性SPWM的占空比驅(qū)動(dòng)推挽管， 將輸入的DC直流源通過(guò)高頻變壓器隔離變送到整流換相電路進(jìn)行轉(zhuǎn)換，整流濾波后的正 弦半波經(jīng)4個(gè)可控器件按市電頻率同相導(dǎo)通，還原成正弦波回饋到電網(wǎng)。本電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單， 能實(shí)現(xiàn)大功率轉(zhuǎn)換，整流換相都為50HZ方波控制，無(wú)開關(guān)損耗，效率高，在每個(gè)橋背都有串 接二極管，能很好的抑制在并網(wǎng)回饋中因電網(wǎng)頻率抖動(dòng)或其它因素產(chǎn)生的環(huán)流。
圖2示出了本發(fā)明第一實(shí)施例提供的推挽逆變電路的具體電路，現(xiàn)結(jié)合圖2詳述 如下
推挽電路10包括第一主功率管Q1、第二主功率管Q2和變壓器Tl，變壓器Tl的初 級(jí)繞組分別與第一主功率管Ql的漏極和第二主功率管Q2的漏極連接；變壓器Tl的次級(jí)繞組與整流濾波電路13連接；第一主功率管Ql的柵極和第二主功率管Q2的柵極分別與外部 的邏輯控制電路2連接；第一主功率管Ql的源極與第二主功率管Q2的源極連接到地；第 一主功率管Ql的柵極接收的邏輯控制電路2輸出的控制信號(hào)，控制第一主功率管Ql的漏 極與源極之間的導(dǎo)通或關(guān)斷；第二主功率管Q2的柵極接收的邏輯控制電路2輸出的控制信 號(hào)，控制第二主功率管Q2的漏極與源極之間的導(dǎo)通或關(guān)斷。
互鎖電路11包括第三功率管Q3和第四功率管Q4 ;第三功率管Q3的漏極連接至 第一主功率管Ql的柵極，第四功率管Q4的漏極連接至第二主功率管Q2的柵極；第三功率 管Q3的源極與第四功率管Q4的源極連接到地；第三功率管Q3的柵極與第四功率管Q4的 柵極分別與邏輯控制電路2連接；第三功率管Q3根據(jù)柵極接收的邏輯控制電路2輸出的控 制信號(hào)，控制第三功率管Q3的漏極與源極之間的導(dǎo)通或關(guān)斷；第四功率管Q4根據(jù)柵極接收 的邏輯控制電路2輸出的控制信號(hào)，控制第四功率管Q4的漏極與源極之間的導(dǎo)通或關(guān)斷。 互鎖電路11作用于推挽管的驅(qū)動(dòng)信號(hào)互鎖控制能保證第一主功率管Ql和第二主功率管Q2 穩(wěn)定可靠地工作。
鉗位回饋電路12包括電容Cl、第一二極管D1、第二二極管D2、第五功率管Q5、第 三二極管D3和電感LI ;第五功率管Q5的漏極連接到第一二極管D1、第二二極管D2的陰極 及電容Cl的一端，電容Cl的另一端接地；第五功率管Q5的源極通過(guò)電感LI連接至變壓器 Tl的初級(jí)繞組的中心抽頭，第五功率管Q5的柵極連接邏輯控制電路2 ;第一二極管Dl的 陽(yáng)極連接至第一主功率管Ql的漏極，第一二極管Dl的陰極連接至第五功率管Q5的漏極； 第二二極管D2的陰極連接至第五功率管Q5的漏極，第二二極管D2的陽(yáng)極連接至第二主功 率管Q2的漏極；第三二極管D3的陰極連接至第五功率管Q5的源極，第三二極管D3的陽(yáng) 極接地；第五功率管Q5根據(jù)控制端接收的邏輯控制電路2輸出的控制信號(hào)，控制第五功率 管Q5的漏極與源極之間的導(dǎo)通或關(guān)斷。鉗位回饋電路12用于吸收回路中布線中產(chǎn)生的寄 生漏感及變壓器Tl的漏感產(chǎn)生的尖峰能量，還實(shí)現(xiàn)功率管的零電壓開通和零電流關(guān)斷。其 中，第五功率管Q5的控制端連接外部的邏輯控制電路2，用于控制第五功率管Q5的導(dǎo)通或 關(guān)斷；第三二極管D3為續(xù)流二極管，電感LI為儲(chǔ)能電感，電容Cl為儲(chǔ)能電容；儲(chǔ)能電容的 能量釋放是通過(guò)續(xù)流二級(jí)管、第五功率管Q5和電感LI傳遞到電源端，整個(gè)回路無(wú)能耗元器 件。
在本發(fā)明實(shí)施例中，第一二極管Dl的陰極和第二二極管D2的陰極均連接至第五 功率管Q5的漏極，第一二極管Dl的陽(yáng)極連接至第一主功率管Ql的漏極，第二二極管D2的 陽(yáng)極連接至第二主功率管Q2的漏極；第三二極管D3的陰極連接至第五功率管Q5的源極， 第三二極管D3的陽(yáng)極接地。
整流濾波電路采用本領(lǐng)域普通技術(shù)人員公知的常見的濾波電路。
換相回饋電路14包括第六功率管Q6、第七功率管Q7、第八功率管Q8、第九功率 管Q8、第四二極管D4、第五二極管D5、第六二極管D6、第七二極管D7 ;串聯(lián)連接的第六功率 管Q6和第七功率管Q7，第六功率管Q6的源極連接至第七功率管Q7的漏極并復(fù)接至外部 電網(wǎng)3的一端，串聯(lián)連接的第八功率管Q8和第九功率管Q9，第八功率管Q8的源極連接至 第九功率管Q9的漏極并復(fù)接至外部電網(wǎng)3的另一端；第四二極管D4和第六二極管D6，第 四二極管D4的陰極連接至第六功率管Q6的漏極，第六二極管D6的陰極連接至第八功率管 Q8的漏極，第四二極管D4和第六二極管D6的陽(yáng)極連接于整流濾波電路13的一端；第五二極管D5和第七二極管D7，第五二極管D5的陽(yáng)極連接至第七功率管Q7的源極，第七二極管 D7的陽(yáng)極連接至第九功率管Q9的源極，第五二極管D5和第七二極管D7的陰極連接于整 流濾波電路13的另一端。
在換相回饋電路14中，橋背第六功率管Q6的漏極串接第四二極管D4，第八功率管 Q8的漏極串接第六二極管D6 ;下橋背第七功率管Q7的源極串接第五二極管D5，第九功率 管Q9的源極串接第七二極管D7 ;第四二極管D4、第五二極管D5、第六二極管D6和第七二 極管D7是為了防止逆變橋輸出端并網(wǎng)回饋時(shí)，在環(huán)路內(nèi)因電網(wǎng)頻率抖動(dòng)而產(chǎn)生任意方向 的環(huán)流而設(shè)，若作為逆變器正弦波輸出則可以不用這些二極管。
圖3示出了本發(fā)明第二實(shí)施例提供的推挽逆變電路的具體電路，與第一實(shí)施例提 供的推挽逆變電路相比，推挽電路10、互鎖電路11、鉗位回饋電路12和換相回饋電路14有 改進(jìn)，整流濾波電路13沒(méi)有改變，因此下面只描述推挽電路10、互鎖電路11、鉗位回饋電路 12和換相回饋電路14，其它的電路在此不再贅述。
推挽電路10在第一實(shí)施例提供的推挽電路10的基礎(chǔ)上還包括連接在邏輯控制 電路2與第一主功率管的柵極之間的第一電阻Rl和連接在邏輯控制電路2與第二主功率 管的柵極之間的第二電阻R2。
互鎖電路11在第一實(shí)施例提供的互鎖電路11的基礎(chǔ)上還包括連接在所述邏輯 控制電路與第四功率管Q4的柵極之間的第三電阻R3和連接在所述邏輯控制電路與第三功 率管Q3的柵極之間的第四電阻R4。
本發(fā)明實(shí)施例提供的推挽逆變電路能實(shí)現(xiàn)大功率轉(zhuǎn)換，行業(yè)內(nèi)通常推挽架構(gòu)的電 路只適合做中小功率開關(guān)電源，本電路在克服推挽電路的不足之外，充分發(fā)揮了推挽電路 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、控制簡(jiǎn)單優(yōu)勢(shì)。主電路能實(shí)現(xiàn)軟開關(guān)控制，功率管及整流損耗低，副邊換相開關(guān) 橋可選用低頻低成本的開關(guān)器件。在電路中互鎖電路能保證主功率管的抗擾能力穩(wěn)定可靠 導(dǎo)通或關(guān)斷，鉗位回饋電路能實(shí)現(xiàn)主功率管零電壓開通和零電流關(guān)斷，大大降低的開關(guān)損 耗，進(jìn)而提聞了整機(jī)的效率。
在本發(fā)明實(shí)施例中，功率管都可以為IGBT管或MOS管等開關(guān)器件。本發(fā)明提供 的大功率DC/AC推挽逆變電路，基本無(wú)開關(guān)損耗，次邊換相電路開關(guān)器件工作頻率50Hz的 方波，可選用廉價(jià)的開關(guān)器件，不僅成本低且整機(jī)效率高。特別適用于逆變器、UPS及光伏 并網(wǎng)裝置。
為了更進(jìn)一步的說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例提供的推挽逆變電路，現(xiàn)功率管以MOS管為例 并結(jié)合圖1-圖3詳述如下
推挽電路10由MOS管Ql、MOS管Q2、變壓器Tl組成推挽架構(gòu)；互鎖電路11由電 阻R3、電阻R4、MOS管Q3、MOS管Q4組成，互鎖電路中MOS管Q3、MOS管Q4的源極與地相 連，MOS管Q3的漏極與MOS管Ql的柵極相連，MOS管Q4的漏極與MOS管Q2的柵極相連，作 用于MOS管Ql和MOS管Q2的驅(qū)動(dòng)信號(hào)互鎖控制能保證MOS管Q1、M0S管Q2穩(wěn)定可靠的工 作；當(dāng)圖4 (b)中的SPWM波作用于MOS管Ql柵極時(shí)，在MOS管Ql出高電平的同時(shí)，MOS管 Q4的柵極也是高電平，此時(shí)MOS管Q4導(dǎo)通，MOS管Q4把MOS管Q2的柵極短接到地，這樣， 在MOS管Ql開通時(shí)，MOS管Q2必定是關(guān)斷的。在圖4 (c)的SPWM波驅(qū)動(dòng)下管時(shí)的原理也 是一樣的，直接作用于MOS管Ql和MOS管Q2柵極的互鎖電路能有效的抑制各種干擾，保證 推挽管即MOS管Q1、M0S管Q2穩(wěn)定可靠的工作。鉗位回饋電路12由二極管D1、二極管D2、電容C1、M0S管Q5、電感L1、二極管D3組成，其鉗位回饋電路12中電容Cl即為吸收電容也 為儲(chǔ)能電容，而儲(chǔ)能電容的能量釋放是通過(guò)續(xù)流二級(jí)管D3、MOS管Q5、電感LI傳遞到電源 端，整個(gè)回路無(wú)能耗元器件；當(dāng)圖4b的SPWM控制信號(hào)加到MOS管Ql的柵極，圖4c的SPWM 控制信號(hào)加到MOS管Q2的柵極時(shí)，在MOS管Ql關(guān)斷、MOS管Q2導(dǎo)通的死區(qū)時(shí)間內(nèi)導(dǎo)通MOS 管Q5，見圖4(d)，這時(shí)MOS管Q5的導(dǎo)通，電容Cl上的電壓經(jīng)Q5、電感LI回到輸入DC直流 源的正端被DC直流源上的電壓所鉗位，相對(duì)MOS管Q1，M0S管Q2上的開關(guān)尖峰電壓也被鉗 位，變壓器Tl中的磁通能量通過(guò)二極管D1、M0S管Q5、電感LI回到變壓器Tl的中心抽頭 及DC直流源端，一方面為變壓器的磁通保持提供通道，另一方面為MOS管Q2實(shí)現(xiàn)零電壓開 通提供條件，合理安排MOS管Q5的控制時(shí)序可以實(shí)現(xiàn)MOS管Q1、M0S管Q2的零電壓開通和 零電流關(guān)斷，推挽管MOS管Q1、M0S管Q2施加單級(jí)性SPWM波驅(qū)動(dòng)時(shí)，電容Cl儲(chǔ)存推挽管關(guān) 斷尖峰的能量，通過(guò)導(dǎo)通MOS管Q5把電容Cl里儲(chǔ)存的能量經(jīng)過(guò)電感LI傳送到DC直流源 端，另外在MOS管Q5關(guān)斷時(shí)間內(nèi)續(xù)流二級(jí)管D3將電感LI中儲(chǔ)存的二次能量再一次回送到 DC直流源端。相比RCD吸收電路，整個(gè)回路無(wú)阻性器件耗能，由于MOS管Ql、MOS管Q2實(shí) 現(xiàn)零電壓開通和零電流關(guān)斷，開關(guān)損耗大大降低，整機(jī)效率和可靠性也得到了提升。變壓器 Tl的次電路由整流濾波電路13和換相回饋電路14組成；其換相回饋電路14上橋背MOS管 Q6、MOS管Q8的漏極串接二極管D4、二極管D6，下橋背MOS管Q7、MOS管Q9的源極串接二 極管D5、二極管D7。在MOS管Q6、M0S管Q9柵極施加圖4 (e)的50Hz方波，在MOS管Q7、 MOS管Q8柵極施加圖4 (f)的50Hz方波，此時(shí)MOS管Q6、MOS管Q7、MOS管Q8、MOS管Q9 呈斜對(duì)角導(dǎo)通，這樣就通過(guò)換相回饋電路將整流濾波后的波形還原成如圖4 (h)與市電同 頻同相的正弦波，并回饋到電網(wǎng)。由于本發(fā)明主要為提高推挽架構(gòu)的大功率輸出并向電網(wǎng) 回饋，因此所加的二極管D4、二極管D5、二極管D6、二極管D7是為了防止逆變橋內(nèi)任意方向 的環(huán)流而設(shè)，若作為逆變器正弦波輸出則可以不用這些二極管。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解，以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以 限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含 在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種推挽逆變電路，其特征在于，包括推挽電路，用于將外部的DC直流源中的直流電壓接入至主功率管，在外部邏輯控制電路的控制下所述主功率管輪流導(dǎo)通使得所述DC直流源中的能量經(jīng)變壓器進(jìn)行高頻隔離轉(zhuǎn)換；互鎖電路，輸出端連接至所述推挽電路的第一輸入端，用于實(shí)現(xiàn)推挽電路主功率管的控制信號(hào)互鎖功能；鉗位回饋電路，輸出端連接至所述推挽電路的第二輸入端，用于實(shí)現(xiàn)推挽電路主功率管的尖峰電壓鉗位及主功率管的零電壓導(dǎo)通或零電流關(guān)斷；整流濾波電路，輸入端連接至所述推挽電路的輸出端，用于對(duì)所述變壓器副邊的高頻電壓進(jìn)行整流及濾波；以及換相回饋電路，輸入端連接至所述整流濾波電路的輸出端，所述換相回饋電路的輸出端用于與外部電網(wǎng)連接，通過(guò)邏輯控制電路控制換相回饋電路中的功率管輪流導(dǎo)通并將濾波后的電壓回饋至電網(wǎng)中。
2.如權(quán)利要求1所述的推挽逆變電路，其特征在于，所述推挽電路包括第一主功率管、第二主功率管和變壓器；所述變壓器的初級(jí)繞組分別與所述第一主功率管的漏極和所述第二主功率管的漏極連接；所述變壓器的次級(jí)繞組與所述整流濾波電路連接；所述第一主功率管的柵極和第二主功率管的柵極分別與外部的邏輯控制電路連接；所述第一主功率管的源極與所述第二主功率管的源極連接到地。
3.如權(quán)利要求2所述的推挽逆變電路，其特征在于，所述推挽電路還包括連接在所述邏輯控制電路與所述第一主功率管的柵極之間的第一電阻和連接在所述邏輯控制電路與所述第二主功率管的柵極之間的第二電阻。
4.如權(quán)利要求2或3所述的推挽逆變電路，其特征在于，所述互鎖電路包括第三功率管和第四功率管；所述第三功率管的漏極連接至所述第一主功率管的柵極，所述第四功率管的漏極連接至所述第二主功率管的柵極；所述第三功率管的源極與第四功率管的源極連接到地；所述第三功率管的柵極與第四功率管的柵極分別與所述邏輯控制電路連接。
5.如權(quán)利要求4所述的推挽逆變電路，其特征在于，所述互鎖電路還包括連接在所述邏輯控制電路與所述第四功率管的柵極之間的第三電阻和連接在所述邏輯控制電路與所述第三功率管的柵極之間的第四電阻。
6.如權(quán)利要求2或3所述的推挽逆變電路，其特征在于，所述鉗位回饋電路包括電容、第一二極管、第二二極管、第五功率管、第三二極管和電感；所述第五功率管的漏極通過(guò)所述電容連接至所述第一主功率管和第二主功率管的源極；所述第五功率管的源極通過(guò)所述電感連接至所述變壓器的初級(jí)繞組的中心抽頭，所述第五功率管的柵極通過(guò)連接所述邏輯控制電路；第一二極管的陽(yáng)極連接至所述第一主功率管的漏極，所述第一二極管的陰極連接至所述第五功率管的漏極；第二二極管的陽(yáng)極連接至所述第二主功率管的漏極，所述第二二極管的陰極連接至所述第五功率管的漏極；第三二極管陰極連接至第五功率管的源極，第三二極管的陽(yáng)極接地。
7.如權(quán)利要求6所述的推挽逆變電路，其特征在于，第一二極管的陰極和所述第二二極管的陰極均連接至所述第五功率管的漏極，第一二極管的陽(yáng)極連接至第一主功率管的漏極，第二二極管的陽(yáng)極連接至第二主功率管的漏極；第三二極管的陰極連接至第五功率管的源極，第三二極管的陽(yáng)極接地；第五功率管的源極通過(guò)所述電感連接至所述變壓器的初級(jí)繞組的中心抽頭。
8.如權(quán)利要求1所述的推挽逆變電路，其特征在于，所述換相回饋電路包括串聯(lián)連接的第六功率管和第七功率管，第六功率管的源極連接至第七功率管的漏極并復(fù)接至外部電網(wǎng)的一端；串聯(lián)連接的第八功率管和第九功率管，第八功率管的源極連接至第九功率管的漏極并復(fù)接至外部電網(wǎng)的另一端；所述第四二極管和第六二極管，第四二極管的陰極連接至第六功率管的漏極，第六二極管的陰極連接至第八功率管的漏極，第四二極管和第六二極管的陽(yáng)極連接于整流濾波電路的一端；所述第五二極管和第七二極管，第五二極管的陽(yáng)極連接至第七功率管的源極，第七二極管的陽(yáng)極連接至第九功率管的源極，第五二極管和第七二極管的陰極連接于整流濾波電路的另一端；所述第六功率管的柵極、第七功率管的柵極、第八功率管的柵極和第九功率管的柵極均與所述邏輯控制電路連接；所述第六功率管與所述第七功率管的串聯(lián)連接端和所述第八功率管與所述第九功率管的串聯(lián)連接端分別與外部的電網(wǎng)連接。
9.如權(quán)利要求8所述的推挽逆變電路，其特征在于，所述第四二極管，所述第五二極管，所述第六二極管，所述第七二極管；第四二極管的陽(yáng)極和第六二極管的陽(yáng)極均與濾波電路連接，第四二極管的陰極與第六功率管的漏極連接，第六二極管的陰極與第八功率管的漏極連接；第五二極管的陰極和第七二極管的陰極均與濾波電路連接，第五二極管的陽(yáng)極與第七功率管的源極連接，第七二極管的陽(yáng)極與第九功率管的源極連接。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種推挽逆變電路；包括互鎖電路、推挽電路、鉗位回饋電路、整流濾波電路和換相回饋電路；通過(guò)調(diào)整單極性SPWM波的占空比驅(qū)動(dòng)推挽電路中的功率管，將輸入的DC直流源通過(guò)高頻變壓器隔離變送到副邊整流濾波電路，整流濾波后的半正弦波經(jīng)4個(gè)可控器件按市電頻率同相導(dǎo)通，還原成正弦波回饋到電網(wǎng)。本電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，其中互鎖電路能提高推挽電路中的功率管抗擾能力使之穩(wěn)定可靠的工作，鉗位回饋電路能實(shí)現(xiàn)推挽電路中功率管的零電壓開通和零電流關(guān)斷，整流換相電路功率管的控制端均為50HZ方波控制，無(wú)開關(guān)損耗，整個(gè)電路架構(gòu)單極能實(shí)現(xiàn)大功率輸出，在每個(gè)橋背都有串接二極管，在回饋電網(wǎng)的能量時(shí)能很好的抑制電路中的環(huán)流。
文檔編號(hào)H02J3/38GK103066880SQ20121052554
公開日2013年4月24日 申請(qǐng)日期2012年12月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月7日
發(fā)明者湯前進(jìn), 徐敬, 柯萬(wàn)宇, 鮮飛 申請(qǐng)人:武漢華中數(shù)控股份有限公司