一種高性能Z-源逆變器的制作方法

文檔序號：12600045閱讀：332來源：國知局

本發(fā)明涉及一種高性能Z-源逆變器，屬于電力電子與智能電網(wǎng)技術領域。

背景技術：

近年來提出的Z-源逆變器由于其顯著的特點而得到了廣泛的關注。其優(yōu)點主要包括：1、運用直通零電壓來升高直流電壓以實現(xiàn)逆變器輸出電壓的升壓功能；2、由于Z-源網(wǎng)絡的引入，提高了逆變橋的安全性；消除了死區(qū)對輸出交流電壓的影響。在直流鏈電壓大范圍變化的應用場合具有明顯的優(yōu)勢，例如，燃料電池系統(tǒng)和光伏發(fā)電。

然而，目前傳統(tǒng)Z-源逆變器還存在如下局限性：1、在輕載運行時，Z-源逆變器還存在一些問題；輕載運行時，Z-源網(wǎng)絡輸出電壓的最大值會越來越高，而從高頻來看，Z-源網(wǎng)絡輸出電壓存在很明顯的畸變。2、為了保證電路工作在CCM模式下，Z-源網(wǎng)絡電感必須有個最小值，不能設計得太小，這增加了系統(tǒng)的體積、重量和成本；在Z-源網(wǎng)絡電感比較小的情況下，電感設計、電路電壓關系、系統(tǒng)的控制變得相當復雜。

為了解決上述傳統(tǒng)Z-源逆變器的缺點，使系統(tǒng)具有適應負載大范圍變動的能力，可采用增大電感和給二極管并聯(lián)可控器件的措施。但是增大電感相應地增加了設備的重量、體積和費用，并且不能從根本上解決系統(tǒng)對負載適應能力差的缺點。

技術實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明公開了一種高性能Z-源逆變器；

本發(fā)明為二極管并聯(lián)可控器件，在保持Z-源逆變器輸出電壓任意升降、允許逆變橋上下管直通狀態(tài)等優(yōu)點的基礎上，克服了其固有的缺點和局限性，適應負載大范圍變動的場合。

本發(fā)明的技術方案為：

一種高性能Z-源逆變器，包括電源、二極管VD₇、輸入電容C、開關管SW₇、Z-源網(wǎng)絡及三相逆變器，所述電源的正極、所述二極管VD₇的正極、所述二極管VD₇的負極、所述輸入電容C、所述電源的負極形成串聯(lián)回路；所述電源的正極、所述二極管VD₇的正極、所述二極管VD₇的負極、所述開關管SW₇、所述Z-源網(wǎng)絡及所述三相逆變器依次連接。

此處設計的優(yōu)勢在于，所述開關管SW₇使所述Z-源網(wǎng)絡的電流能夠反向流動，所述二極管VD₇保證了電源電流的單向流動，所述輸入電容C給電路的反向電流提供了通道。

根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，所述Z-源網(wǎng)絡包括電感L₁、電感L₂、電容C₁、電容C₂，所述電感L₁、所述電容C₂、所述電感L₂、所述電容C₁形成串聯(lián)回路；所述開關管SW₇分別連接所述電感L₁的一端及所述電容C₁的一端，所述電源的負極分別連接所述輸入電容C的一端、所述電感L₂的一端及所述電容C₂的一端，所述三相逆變器一端分別連接所述電感L₁的另一端及所述電容C₂的另一端，所述三相逆變器另一端分別連接所述電感L₂的另一端及所述電容C₁的另一端。

根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，所述電感L₁與所述電感L₂的電感值相等，所述電容C₁與所述電容C₂的電容值相等。

本發(fā)明的有益效果為：

1、本發(fā)明可消除由于網(wǎng)絡電感值小或負載很輕而引起的直流鏈電壓畸變；

2、本發(fā)明對負載的適應能力很強，能夠工作在重載和輕載的任何環(huán)境；

3、本發(fā)明所述Z-源網(wǎng)絡的電感可以設計得很小，減少了重量、體積和成本；

4、本發(fā)明可實現(xiàn)逆變橋開關管的零電壓導通，減小了開關損耗，改善了開關環(huán)境。

附圖說明

圖1為本發(fā)明結構示意圖；

圖1中，V₀為電源輸出電壓；V_i為Z-源網(wǎng)絡輸出電壓，即三相逆變器的輸入電壓。

具體實施方式

根據(jù)實施例和說明書附圖對本發(fā)明作進一步限定，但不限于此。

實施例1

實施例2

根據(jù)實施例1所述的一種高性能Z-源逆變器，其區(qū)別在于，所述Z-源網(wǎng)絡包括電感L₁、電感L₂、電容C₁、電容C₂，所述電感L₁、所述電容C₂、所述電感L₂、所述電容C₁形成串聯(lián)回路；所述開關管SW₇分別連接所述電感L₁的一端及所述電容C₁的一端，所述電源的負極分別連接所述輸入電容C的一端、所述電感L₂的一端及所述電容C₂的一端，所述三相逆變器一端分別連接所述電感L₁的另一端及所述電容C₂的另一端，所述三相逆變器另一端分別連接所述電感L₂的另一端及所述電容C₁的另一端。