[实用新型]一种单相双向SPWM变频装置

说明书

(一)技术领域

本实用新型涉及一种可以进行双向正弦波变频，特别涉及一种单相双向SPWM变频装置，属于电力电子技术领域。

(二)背景技术

在原有传统的UPS系统中常用到单相逆变电源，其缺点是能量不能双向传递，且功率小，器件多，对两侧的频率不能互变，性能不完善等缺点。

(三)发明内容

本实用新型为了克服以上电源存在的缺点，提供了一种单相双向SPWM变频装置，解决了其能量不能双向传递，功率小，器件多，对两侧的频率不能互变，性能不完善等缺点。

本实用新型是通过以下技术方案来实现的：

本实用新型的单相双向SPWM变频装置，是由两个电源、两个电容电感滤波电路、两个逆变桥、一个电容滤波电路组成；两电源各自通过一电容电感滤波电路后分别接入一逆变桥，两逆变桥经电容滤波电路后共同输出一直流电源。

本实用新型的单相双向SPWM变频装置，其中一种优选方案为：所述的电容电感滤波电路包括一滤波电容和一电感，电容并联在电源两端，电感的一端电源的正端，另一端接接入逆变桥的中点；所述的逆变桥为三电平电路，包括有相串联的四个功率器件，功率器件的集电极和发射极之间分别跨接有续流二极管，两只钳位二极管以串联的形式跨接在功率器件集电极和功率器件发射极之间；所述的电容滤波电路包括有连接在直流电源正、负母线之间的相串联的滤波电容，滤波电容的中点与两只钳位二极管的中点相连。

本实用新型的单相双向SPWM变频装置，另一种优选方案为：所述的电容电感滤波电路包括一滤波电容和一电感，电容并联在电源两端，电感的一端电源的正端，另一端接接入逆变桥的中点；所述的逆变桥为两电平电路，包括有相串联的两个功率器件，功率器件的集电极和发射极之间分别跨接有续流二极管；所述的电容滤波电路包括有连接在直流电源正、负母线之间的相串联的滤波电容，滤波电容的中点与电源的负端连接。

本实用新型电源电路的结构特点在于：电源u1、u2各自通过电容、电感滤波后分别接入一逆变桥，两逆变电压经电容滤波后共同为一直流电源输出，并为两电源提供相互之间互补的通道。

本实用新型的变频装置，具有使用性强，应用范围广。可以作为两种不同频率的单相使用，也可以作为两种不同频率小功率电源互相进行调配支援变频。同时可根据供电电源的电压等级的不同，可以采用两电平或三电平，不同电平的供电电路，从而提高了对负载供电的可靠性。

(四)附图说明

图1是三电平单相双向SPWM变换电路结构框图

图中：1、电容电感滤波电路2、逆变桥3、电容滤波电路4、逆变桥

5、电容电感滤波电路

图2是三电平单相双向SPWM变换电路原理图

图中：U1、U2为电源，L1、L2为电感，C1～C4为电容，T1～T8为功率器件，D1～D4、D9～D12为二极管，D5、D6、D7、D8为钳位二极管。

图3是两电平单相双向SPWM变换电路原理图

图中：U1、U2为电源，T1～T4为功率器件，C1～C4为电容，L1、L2为电感，f1、f2为频率，D1～D4为二极管。

(五)具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作具体的说明。

实施例1：

如图1所示，三电平单相双向SPWM变换电路结构图

电源u1、u2各自通过电容电感滤波电路(1、5)后分别接入一逆变桥(2、4)，两逆变桥(2、4)经电容滤波电路(3)后共同为一直流电源输出。

实施例2：

如图2所示三电平单相双向SPWM变换电路结构原理图，该装置是由相同的两部分电路组成。

1)u1电源部分：在电源u1两端并联一滤波电容C3，电源的正端通过电感L1接入逆变桥的中点。逆变桥有四个功率器件T1、T2、T3、T4采用串联的形式连接，电路中的四个续流二极管D1、D2、D3、D4分别跨接在T1、T2、T3、T4的集电极C和发射极E之间，两只钳位二极管D5、D6以串联的形式跨接在T2集电极和T3发射极E之间，滤波电容C1、C2分别与直流电源正、负母线连接，其另一端与两只钳位二极管的中点相连。