[实用新型]新型无死区效应的并网桥式逆变器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种并网桥式逆变器。

背景技术

在逆变电路中，由于开关器件并非理想的开关器件，在开通与关断有一定时间的延时，为了保证上、下桥臂之间不发生短路情况，在相邻的开关周期之间需要设定一个上、下桥臂同时关断的时间，以保证上、下桥臂不会同时导通，这段上、下桥臂同时关断的时间称为死区时间。在死区时间内，由于续流二极管的存在，逆变器仍能输出电流，但死区的加入，也带来输出电压和电流的波形会产生畸变、输出电流中含有难以滤除的工频谐波、基波电压幅值下降、直流母线电压的利用率较低等问题。

目前解决死区问题主要采用补偿的方法，分两个方向：一种是硬件补偿，这种补偿通过输出实际电压与参考电压值比较得到需要补偿的电压信号。另一种是软件补偿，采用纯软件的方法，在控制程序中加入死区补偿的算法，来实现对死区影响的补偿。

发明内容

本实用新型避免死区补偿的缺陷，提供一种新型无死区效应的并网桥式逆变器。

本实用新型采用的技术方案：

新型无死区效应的并网桥式逆变器，其特征在于：包括智能主控制单元、信号封锁电路、逆变电路，所述智能主控制单元与信号封锁电路相连，所述信号封锁电路与逆变电路相连，所述智能主控制单元输送高频脉冲触发信号与封锁信号给信号封锁电路；所述信号封锁电路将由智能主控制单元输送过来的PWM信号与封锁信号进行逻辑运算，并最终将信号送到逆变电路中开关功率管的门极，以控制开关功率管的开通与关断；所述逆变电路将直流电能转化为与电网同频同相的交流电能，送回电网中。

进一步，所述信号封锁电路包括三对逻辑运算单元U1A、U1B、U2A、U2B、U3A、U3B及非门逻辑单元U4、U5和U6；

所述逆变电路包括开关功率管T1、T2、T3、T4、T5和T6，所述开关功率管均以半桥的方式连接。

或者，所述信号封锁电路包括一对逻辑运算单元U7A、U7B和非门逻辑单元U8；

所述逆变电路包括开关功率管Q1和Q2。

进一步，所述逆变电路的半桥上串有电压检测的元件。

本实用新型所述的智能主控制单元采用16位或者更高的DSP或者MCU或者单片机作为主控芯片。

本实用新型所述的逆变电路的半桥上串有电压检测的元件，检测到的输出电压信号被传递到智能主控制单元中，供内部算法使用，且智能主控制单元根据主电路上检测到的电压方向输出正确的封锁信号，以屏蔽每个半桥上其中一个开关功率管的门极脉冲触发信号，只输出另一个开关功率管的门极脉冲触发信号。

对于桥式电路，实际上在一个开关周期内，根据电流方向的不同，电流只从一对开关功率管上的其中一个的本体中流过，而对另一个开关功率管，则是从其反并的二极管上流过，二极管的开通和关断是不需要控制信号的，因此只要通过检测桥臂电流的方向，可以屏蔽一个开关功率管的门极脉冲触发信号，只输出一个开关功率管的门极脉冲触发信号。在这种情况下，上、下桥臂的换流是通过二极管自动来实现的，因此也就不再需要死区时间也能保证可靠换流了。

本实用新型主要应用于逆变器的负载为交流电网，所以电网电流与电压相位相同，由于电网电流难以检测到它的过零点，而电压检测过零点则较为方便，所以本实用新型采用电压过零点检测代替电流过零点检测，实现电网电压电流的相位识别。

本实用新型的优点：添加的硬件电路简单，控制程序中不需要添加死区补偿算法，提高了直流母线电压的利用率，大大降低了输出电流的谐波含量。

附图说明

图1是本实用新型的结构框图。

图2是本实用新型实施例一的电路图。

图3是本实用新型实施例二的电路图。

图4是本实用新型的正弦波调制及运算控制原理图。

具体实施方式

实施例一

参照图1、图2，新型无死区效应的并网桥式逆变器，包括智能主控制单元1、信号封锁电路2、逆变电路3，所述智能主控制单元1与信号封锁电路2相连，所述信号封锁电路2与逆变电路3相连，所述智能主控制单元1输送高频脉冲触发信号与封锁信号给信号封锁电路；所述信号封锁电路2将由智能主控制单元输送过来的PWM信号与封锁信号进行逻辑运算，并最终将信号送到逆变电路3中开关功率管的门极，以控制开关功率管的开通与关断；所述逆变电路3将直流电能转化为与电网同频同相的交流电能，送回电网中。

所述信号封锁电路2包括三对逻辑运算单元U1A、U1B、U2A、U2B、U3A、U3B及非门逻辑单元U4、U5和U6；