[实用新型]具两个开关元件的逆变器

说明书

技术领域

本实用新型关于一种逆变器，特别是关于一种通过两个开关元件将直流电压转换为交流电压的逆变器。

背景技术

DC-AC逆变器是应用功率半导体器件，将蓄电池、太阳能电池或燃料电池等直流电能转换成恒压50Hz(220V、115V等)恒频(50Hz、60Hz、400Hz等)交流电能的一种静止变流装置，供交流负载使用或与交流电并网发电，逆变技术在新能源开发应用上起着至关重要的作用。

图1为目前用于把直流DC低电压转换成交流AC高电压的逆变器的常用电路。其工作原理为：输入DC直流低电压给一个高频振荡电路和相应的高频功率放大电路供电，该高频振荡电路输出一高频开关信号，该高频开关信号经功率放大后被送至高频变压器T1的初级；经过该高频变压器T1升压后，在高频变压器次级得到需要的高频交流高电压；此高频交流高电压经过高频高压桥式整流电路整流，经过耐高压的大电容平滑滤波得到直流高压HV(High Voltage)；此直流高压HV经S1~S4四个功率开关元件组成的桥式逆变开关电路后，得到恒压HV恒频(如50Hz、60Hz或400Hz，其具体频率取决于波形产生器)的交流AC输出：当VC1和VC3为高电压且VC2和VC4为低电压时，开关S1和S3导通而开关S2和S4截止，直流高压HV经开关S1至A点，再经负载ZL接至B点，然后由开关S3接到直流地；当VC1和VC3为低电压且VC2和VC4为高电压时，开关S1和S3截止而开关S2和S4导通，直流高压HV经开关S4至B点，再经负载ZL接至A点，然后由开关S2接到直流地；直流高电压HV经负载ZL以波形产生器的频率交替从A点流至B点然后从B点流至A点形成恒压HV恒频(如50Hz、60Hz或400Hz，其具体频率取决于波形产生器)交流电压AC，由此获得直流对交流的转换。

然而，在此电路中，DC-AC逆变电路需要4个功率开关S1、S2、S3和S4，且开关S1和S4的工作电压在HV和GND间，为了使开关S1和S4能够导通，往往需要高压驱动电路1和高压驱动电路2以完成高压驱动，那就使得这样的电路形式使用的功率控制开关较多，高压驱动控制电路也较为复杂，成本也较高。

综上所述，可知先前技术中将直流电压转换为交流电压时需要四个功率开关及高压驱动电路会使得高压驱动控制电路复杂化且成本较高的问题，因此实有必要提出改进的技术手段，来解决此一问题。

实用新型内容

为克服上述现有技术的种种缺点，本实用新型的主要目的在于提供一种具两个开关元件的逆变器，本实用新型仅需采用两个开关元件且不需高压驱动电路，就可以达到将直流低电压转换成交流高电压的目的。

为达上述及其它目的，本实用新型一种具两个开关元件的逆变器，包括：

一高频变压器，具有初级线圈和至少带中心抽头的一个次级线圈，该初级线圈与一直流电压相接；

一桥式整流电路，具有两个交流输入端和两个正负直流输出端，该次级线圈与该桥式整流电路相连；

一滤波电容组，包含串联的第一电容和第二电容，该串联的第一电容和第二电容跨接于该桥式整流电路的两个正负直流输出端和一参考中点之间，且该参考中点与该中心抽头连接；

一交流输出电路，该交流输出电路的第一输出端与该参考中点连接；

第一开关；

与该第一开关串联的第二开关，且该第一开关和该第二开关跨接于该桥式整流电路的两个正负直流输出端之间；

一波形产生电路，分别与第一开关和该第二开关连接。

在该波形产生电路和该第二开关之间至少还设有一第三电容。

在该第三电容与该第二开关之间，还设有一钳位电路。

该钳位电路为一二极管，该二极管阴极接低，阳极接于该第三电容与该第二开关之间。

该逆变器还包括一高频开关电路，该高频开关电路与该直流电压相接，且该高频开关电路与该高频变压器的初级相连接。

该高频开关电路包括一高频振荡电路和一高频功率放大电路，该直流电压经过该高频开关电路功率放大后被送至该高频变压器。

该第一电容和该第二电容均为耐高压大电容。

该逆变器还包含一第四电容，该第四电容与该高频开关并联，并跨接于该高频变压器的初级。

该交流输出电路还包含第二输出端，该第二输出端为参考地。

该第一开关和该第二开关均为功率级晶体管开关，且该第一开关和该第二开关为互补极性的开关元件。

该桥式整流电路为由四个整流二极管组成的高频高压桥式整流电路。